(11分)继神秘的火星之后,土星也成了全世界关注的焦点.经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后,美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族.这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测.若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t.试计算土星的质量和平均密度。(万有引力常量为G)
在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E,如图所示.其中O为重锤开始下落时记录的点,各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g=9.8m/s2. 本实验所用电源的频率f=50Hz.
(1)打点计时器打下点B时,重锤下落的速度vB=________m/s,打点计时器打下点D时,重锤下落的速度vD= m/s. (结果保留两位小数)
(2)从打下点B到打下点D的过程中,重锤重力势能减小量ΔEp= J,重锤动能增加量ΔEk= J. (结果保留两位小数)
(3)在误差允许范围内,通过比较 就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了.
(4)设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F,则可根据本实验数据求得阻力F的表达式为
(用题中所给字母m,g,s1,s4,f表示).
一电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图象如图甲所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的( )
图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向垂直MN ( )
A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1=Q2
B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1=|Q2|
C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|=Q2
D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|=|Q2|
两个带异种电荷的小球1和2,1用绝缘杆固定在2的上方,两球相距d时恰好平衡,如图所示,若将2向上移动d/4仍要它平衡,可采用的方法是( )
A. 使Q1减小到原来的3/4 B. 使Q2减小到原来的3/4
C. 使Q1和Q2均减小到原来的3/4 D. 使Q1和Q2均减小到原来的1/4
如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )
A.t1时刻小球动能最大
B.t2时刻小球动能最大
C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少
D.t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能