某同学用图甲所示装置探究机械能守恒定律。水平桌面边缘带有最小分度为厘米的刻度,一辆小车通过不可伸长的细线跨过小滑轮与钩码相连。起初小车静止桌面右端,车的左端刚好与桌面上10.0cm处刻度对齐,钩码到地面的距离大于小车到滑轮的距离。启动频闪摄影系统后,释放钩码,小车在钩码的牵引下,由静止开始沿水平桌面运动,图乙是实验中得到的频闪照片的一部分。已知小车质量M =200g,钩码质量m=50g,闪光频率f=10.0Hz,重力加速度g=9.80m/s2。
乙
⑴用x表示小车从静止起运动到A点过程中通过的位移,vA表示小车运动至A点时的速度,若在误差允许的范围内,有公式 成立(用题中所给字母表示),就可说明在此过程中由小车和钩码组成的系统机械能守恒。
⑵由频闪照片上的数据,可得小车到达A位置时系统的动能EK = J,小车从静止开始运动到A位置的过程中,钩码减少的重力势能Ep= J。(结果均保留三位有效数字)
⑶实验操作及测量均正确,经反复实验,数据几无变化。说明在此运动过程中系统机械能
(填“守恒”或“不守恒”),得此实验结果的主要原因应是 。
如图所示,两根位于同一竖直平面内的水平长杆,上、下两杆上分别套着质量相等的甲、乙两金属球,两球之间用一轻质弹簧相连。开始时乙在甲的正下方,且弹簧刚好无弹力。现给甲一个水平向右的初速度v0,此后两球在杆上无摩擦地滑动。下列叙述中正确的是
A.甲、乙两球加速度始终相同
B.甲、乙两球的动能之和保持不变
C.当甲球的速度为零时,乙球刚好位于甲球的正下方
D.甲球的速度减小至零的过程中,弹簧的弹性势能先增大后减小
一带电粒子在匀强电场中只受电场力的作用而运动,现将其运动正交分解为x和y两个方向,下列三个图分别为粒子y方向的速度随时间变化图象、x方向的位移随时间变化图象、电势φ沿y方向的分布图象,由图象可知
A.带电粒子一定带负电
B.带电粒子可能做直线运动
C.匀强电场的电场线一定沿y轴的负方向
D.电场强度的大小一定等于φ-y图象的斜率
如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1:10,b是副线圈的中心抽头,各交流电表均为理想电表,定值电阻R1=R2=10Ω.原线圈c、d端加上图乙所示的交变电压.下列说法中正确的是
A.单刀双掷开关与a连接时,电流表的示数为1A
B.单刀双掷开关与a连接时,变压器的输入功率为5W
C.单刀双掷开关由a拨向b后,电压表V1、V2的读数均变小
D.单刀双掷开关由a拨向b后,流过R1的电流频率不变
如图甲所示,物体以初速度v0冲上足够长的粗糙斜面,乙图中关于物体位移x与时间t关系的图象可能正确的是
如图所示,一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连,两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端。图中的电流表,电压表均为理想交流电表,原副线圈分别为200匝和100匝,电压表的示数为5V。则
A.电流表的读数为0.5A
B.流过电阻的交流电的频率为100Hz
C.交流电源的输出电压的最大值为20V
D.交流电源的输出功率为2.5W