如图所示,离子发生器发射一束质量为m,电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界,已知ab长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d.
(1)求加速电压U0;
(2)若离子恰从c点飞离电场,求ac两点间的电势差Uac;
(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02,求此时匀强电场的场强大小E.
2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功.图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止.若航母保持静止,在某次降落中,以飞机着舰为计时起点,飞机的速度随时间变化关系如图2所示.飞机在t1=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,此时速度v1=70m/s;在t2=2.4s时飞机速度v2=10m/s.飞机从t1到t2的运动可看成匀减速直线运动.设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变,且f=5.0×104N,“歼15”舰载机的质量m=2.0×104kg.
(1)若飞机在t1时刻未钩住阻拦索,仍立即关闭动力系统,仅在阻力f的作用下减速,求飞机继续滑行的距离x(假设甲板足够长);
(2)在t1 ~ t2间的某个时刻,阻拦索夹角α=120°,求此时阻拦索中的弹力T的大小;
(3)飞机钩住阻拦索并关闭动力系统后,在甲板上滑行的总距离为82m,求从t2时刻至飞机停止,阻拦索对飞机做的功W.
如图所示,质量为m的小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道,轨道半径为R,小球在轨道最高点对轨道压力等于0.5mg,重力加速度为g,求:
(1)小球在最高点的速度大小;
(2)小球落地时,距最高点的水平位移大小;
(3)小球经过半圆轨道最低点时,对轨道的压力.
2014年10月8日,月全食带来的“红月亮”亮相天空,引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t,如图所示。已知月球半径为R,月球表面处重力加速度为g月,引力常量为G.试求:
(1)月球的质量M;
(2)月球的第一宇宙速度v1;
(3)“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h.
用图甲所示装置验证机械能守恒定律时,所用交流电源的频率为50Hz,得到如图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为s0=19.00cm,点A、C间的距离为s1=8.36cm,点C、E间的距离为s2=9.88cm,g取9.8m/s2,测得重物的质量为1kg。
(1)下列做法正确的有 。
A.图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B.实验前,手应提住纸带上端,并使纸带竖直
C.实验时,先放手松开纸带,再接通打点计时器电源
D.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒。重物减少的重力势能是 J,打下C点时重物的速度是 m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)继续根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离s,以为纵轴、以s为横轴画出的图象,应是图丙中的________。
(4)实验中,重物减小的重力势能总是略大于增加的动能,写出一条产生这一现象的原因 。
某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验.
(1)图乙是实验桌上的一把游标卡尺,该同学应该用游标卡尺_______部分(填字母序号)测量小车上挡光片的宽度。测量结果如图丙所示,则挡光片的宽度为 cm;
(2)实验中通过调节让小车匀速下滑,目的是 ;然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车每次都从同一位置释放,此位置距光电门距离为l,设挡光片的宽度为d,光电门记录的挡光时间为t,则小车加速度的表达式a = ;
(3)实验中多次改变所挂重物的质量,测出对应的加速度a,通过力传感器读出拉力F,则下列图像中能正确反映小车加速度a与拉力F关系的是 .