宇航员站在质量分布均匀的某星球表面上,沿竖直方向从地面以初速度v0向上抛出一个小球,测得小球经时间t落回地面(此过程不计一切阻力影响)。已知该星球的半径为R,引力常量为G,球体体积公式,求:
(1)该星球表面处的重力加速度g;
(2)距该星球表面h处的重力加速度g′;
(3)该星球的平均密度ρ.
质量为m=5×103 kg的汽车某时刻速度为v0=10 m/s,随后以P=6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进,经过t=72 s达到最大速度.设汽车受恒定阻力Ff=2.5×103 N,求:
(1)汽车的最大速度vm;
(2)当汽车速度为v=20m/s时的加速度a;
(3)汽车在72 s内经过的位移大小s.
某学习小组欲验证动能定理,他们在实验室找到了打点计时器、学生电源、导线、细线、复写纸、纸带、长木板、滑块、沙及沙桶,组装了一套如图所示的实验验证装置.
若你是小组中的一位成员,为了完成该验证实验,
(1)你认为还需要的器材有___________;
(2)实验时为了使得沙和沙桶的总重力可作为滑块受到的合外力,应做两方面减少误差的措施:
a.细沙和沙桶的总质量应满足_______________,
b.将长木板左端适当垫高的目的是_________________;
(3)在(2)的基础上,某同学测量出滑块的质量为M,往沙桶中装入适量的细沙,测出此时细沙和沙桶的总质量为m.让沙桶带动滑块加速运动,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距s及对应的速度大小v1与v2(v1<v2),实验最终要验证的数学表达式为_____________.(用题中的字母表示)
某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05 s闪光一次,右图中所标数据为相邻两次频闪小球的实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,计算结果保留三位有效数字):
时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度(m/s) | 5.59 | 5.08 | 4.58 |
|
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=____________m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=_________J,动能减少量ΔEk=___________J;
(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp______ΔEk(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 .
如图所示,一轻绳系着可视为质点的小球在竖直平面内做圆周运动,已知绳长为l,重力加速度为g,小球在最低点Q的速度为v0,则( )
A.小球运动到最低点Q时,处于失重状态
B.小球的速度v0越大,则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大
C.当时,小球一定能通过最高点P
D.当时,轻绳始终处于绷紧状态
如图所示,两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出,落在地面上的位置分别是A、B,O′是O在地面上的竖直投影,且O′A∶AB=1∶3.若不计空气阻力,则两小球 ( )
A.抛出的初速度大小之比为1∶4
B.下落时间之比为1∶1
C.落地速度大小之比为1∶4
D.落地速度与水平地面夹角的正切值之比为1∶3