木星的卫星之一叫艾奥,它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为时,上升的最大高度可达h,已知艾奥的半径为R,引力常量为G,忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力,求:
(1)艾奥表面的重力加速度大小g和艾奥的质量M;
(2)距艾奥表面高度为2R处的重力加速度大小;
(3)艾奥的第一宇宙速度v;
为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,为滑轮的质量,力传感器可测出绳中的拉力大小。
(1)实验时,一定要进行的操作是
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________(结果保留三位有效数字)。
(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,图线与横坐标的夹角为,求得图线的斜率为k,则小车的质量为
A.B.C.D.
(4)乙同学根据测量数据作出如图所示的a-F图线,该同学做实验时存在的问题是_____________
在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打出的点计算出。
(1)当M与m的大小关系满足___________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的即加速度,采用图像法处理数据,为了比较容易地检查处加速度a与质量M的关系,应该作a与______的图像。
(3)探究牛顿第二定律实验采用的科学方法是
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图像,图像如图所示(除2s~10s时间段图线为曲线外,其余时间段图像均为直线),已知在小车运动的过程中2s~14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末通过遥控使发动机停止工作而让小车自由滑行,小车的质量m=2.0kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变,取,则下列说法正确的是
A. 14s~18s时间段小车的加速度大小
B. 小左匀速行驶阶段的功率32W
C. 小车在2s~10s内位移的大小52m
D. 小车受到的阻力为8N
如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面间的最大静摩擦的大小与滑动摩擦力大小相等
A.时刻物块的速度为零
B.物块的最大速度出现在时刻
C.~时间内F对物块先做正功后做负功
D.拉力F的功率最大值出现在~时间内
我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器.舰载机总质量为3×104 kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定.要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则( )
A. 弹射器的推力大小为1.1×106 N
B. 弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J
C. 弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W
D. 舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2