图示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O 的运行轨道近似为圆.已知引力常量为G ,天文学家观测得到A 行星的运行轨道半径为R0,周期为T0.
(l)中央恒星O 的质量是多大?
(2)经长期观测发现,A 行星的实际运行轨道与理论轨道有少许偏差,并且每隔t0时间其运行轨道偏离理论轨道最大,天文学家认为出现这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知的行星B (假设其运行的圆轨道与A 在同一平面内,且与A 的绕行方向相同).根据上述现象和假设,试估算未知行星的运动周期和轨道半径.
某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。当小车连接上纸带,用细线通过滑轮挂上小沙桶。
(1)某同学的实验步骤如下:用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m。让沙桶带动小车加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L,算出这两点的速度v1与v2。
①本实验装置图(准备放开小车时刻)中有什么缺点或错误?
②要完成本实验,还缺哪些重要实验步骤?
③本实验认为小车所受合外力等于沙桶重力,则应控制的实验条件是什么?
(2)在实验操作正确的前提下,若挑选的一条点迹清晰的纸带如下图所示,已知相邻两个点间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5(图中未标s3、s4、s5),则由此可求得纸带上由B点到E点所对应过程中,合外力对小车所做的功W= ;该小车动能改变量的表达式为△EK= (结果用题中已知物理量的符号表示);在误差允许范围内若满足 ,则动能定理得证
利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案:
a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v。
b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v= 计算出瞬时速度v。
c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h= 计算出高度h。
d.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v。
以上方案中只有一种正确,正确的是 。(填入相应的字母)
如图(a)所示,一根细线上端固定在S点,下端连一小铁球A,让小铁球在水平面内做匀速圆周运动,此装置构成一圆锥摆(不计空气阻力).下列说法中正确的是( )
A.小球做匀速圆周运动时,受到重力,绳子拉力和向心力作用
B.小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于 (l为摆长)
C.另有一个圆锥摆,摆长更大一点,两者悬点相同.如图(b)所示,如果改变两小球的角速度,使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则B球的角速度大于A球的角速度[来源:Zx
D.如果两个小球的质量相等,则在图(b)中两条细线受到的拉力相等
如图所示,小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动,到达最高点B后返回A,C为AB的中点。下列说法中正确的是 ( )
A.小球从A出发到返回A的过程中,位移为零,外力做功为零
B.小球从A到C过程与从C到B过程,减少的动能相等
C.小球从A到C过程与从C到B过程,速度的变化量相等
D.小球从A到C过程与从C到B过程,损失的机械能相等
一辆汽车在平直的公路上以v0的速度开始加速行驶,经过一段时间t前进了L,此时恰好达到其最大速度vm。设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作,汽车所受的阻力恒定为F,则在这段时间内,发动机所做的功为 ( )
A.Fvmt B.Pt
C. D.