(10分)我国已启动“嫦娥工程”,并于2007年10月24日和2010年10月1日分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射, “嫦娥三号”亦有望在2013年落月探测90天,并已给落月点起了一个富有诗意的名字—“广寒宫”.
(1)若已知地球半径为,地球表面的重力加速度为,月球绕地球运动的周期为,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,请求出月球绕地球运动的轨道半径.
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间,小球落回抛出点.已知月球半径为,引力常量为,请求出月球的质量
(10分)已知O、A、B、C为同一直线上的四点,A、B间的距离为,B、C间的距离为,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等,则
(1)物体通过A点和B点时的速度大小之比为多少?
(2)O、A间的距离为多少?
(8分)某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中(g取9.8m/s2):
(1)他们拿到了所需的打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物,此外还需要____________(填字母代号)
A.直流电源 B.交流电源
C.游标卡尺 D.毫米刻度尺
E.天平及砝码 F.秒表
(2)先接通打点计时器的电源,再释放重物,打出的某条纸带如下图所示,O是纸带静止时打出的点,A、B、C是标出的3个计数点,测出它们到O点的距离分别为x1=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm,其中有一个数值不符合读数规则,代表它的符号是_______(选填“x1”、“x2”或“x3”)。
(3)已知电源频率是50Hz,利用(2)中给出的数据求出打B点时重物的速度=_________。(保留三位有效数字)
(4)重物在计数点O、B对应的运动过程中,减小的重力势能为mgx2,增加的动能为,通过计算发现,mgx2_____(选填“>”、“<”或“=”),其原因是________________。
(9分)某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
0.49 |
0.98 |
1.47 |
1.96 |
2.45 |
|
40.4 |
28.6 |
23.3 |
20.2 |
18.1 |
|
1632.2 |
818.0 |
542.9 |
408.0 |
327.6 |
|
6.1 |
12.2 |
18.4 |
24.5 |
30.6 |
(1)为便于分析F与t的关系,应作出 的关系图象,并在坐标纸上作出该图线。
(2)设AB间的距离为s,遮光条的宽度为d,请你由上述实验结论推导出物体的加速度a与时间t的关系式为 。
在空间中水平面的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为的带电小球由上方的点以一定初速度水平抛出,从点进入电场,到达点时速度方向恰好水平,三点在同一直线上,且,如右图所示.由此可见( )
A.电场力为
B.小球带正电
C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等
D.小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小不相等
在光滑的水平面上有水平向右的匀强电场,其上固定一个光滑绝缘圆环,圆环平面与水平面平行。为圆环直径,方向与电场强度的方向平行,在圆环的处有一个光滑小孔。有一质量为、带电量为的小球套在圆环上。一根绝缘轻质细线的一端系着小球,另一端穿过小孔用手拉住,如图所示。现用力拉细线,使小球沿圆环由向缓慢移动(小球带电量不变)。在移动的过程中轨道对小球的弹力为。下列说法正确的是( )
A.力大小不变,变大
B.力减小,大小不变
C.小球由电势高处向电势低处移动,电势能增加
D.由于克服电场力做功,所以力F做正功