宇航员站在一星球表面上的某高度处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为l,若抛出时初速度增大到三倍,则抛出点与落地点之间的距离为l.已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,引力常量为G.求:
(1)小球下落的高度h.
(2)该星球表面的重力加速度.
(3)该星球的质量M.
如图所示,长为2L的轻弹簧AB两端分别固定在竖直墙面上等高处,弹簧刚好处于原长.现在其中点O处轻轻地挂上一个质量为m的物体P后,物体向下运动,当它运动到最低点M时,弹簧与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g.
(1)若AO、OB两段轻弹簧的劲度系数均为k,求物体在最低点时加速度的大小a;
(2)求物体在最低点时弹簧的弹性势能Ep.
用图甲所示的装置验证机械能守恒定律:跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B,A下端与通过打点计时器的纸带相连,B上放置一质量为m的金属片C,固定的金属圆环D处在B的正下方.系统静止时C、D间的高度差为h.先接通打点计时器,再由静止释放B,系统开始运动,当B穿过圆环D后C被D阻挡而停止.
(1)如已测出B穿过圆环D时的速度的大小v,则若等式______________(均用题中物理量的字母表示)成立,即可认为A、B、C组成的系统的机械能守恒.
(2)还可运用图象法加以验证:改变物块B的释放位置,重复上述实验,记录每次C、D间的高度差h,并求出B刚穿过D时的速度v,作出-h图线如图乙所示,根据图线得出重力加速度的表达式g=__________(均用题中物理量的字母表示),代入数据再与当地的重力加速度大小比较,即可判断A、B、C组成的系统的机械能是否守恒.
(3)在本实验中,下列情况可以减小误差的是___________.
A.适当增大C、D间的高度差
B.减小金属片C的质量
C.保证打点计时器的限位孔在同一竖直线上
D.使用质量比金属片C的质量大得多的物块A、B
在“研究平抛物体的运动”的实验中:
(1)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴,竖直线_______是用来确定的.
(2)验证实验得到的轨迹是否准确的一种方法是:在水平方向从起点处取两段连续相等的位移与曲线交于两点,两点的y轴坐标分别为y1、y2,如果轨迹较准确,则y1:y2=____________.
(3)某同学建立的直角坐标系如图所示,设他在安装实验装置和其余操作时准确无误,但在建立坐标系时有一处失误,这一处错误是_________________________________________________________.
荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.如图是荡秋千的示意图,若人直立站在踏板上,从绳与竖直方向成90°角的A点由静止开始运动,摆到最低点B时,两根绳对踏板的总拉力是人所受重力的两倍.随后,站在B点正下面的某人推一下,使秋千恰好能摆到绳与竖直方向成90°角的C点.设人的重心到悬杆的距离为l,人的质量为m,踏板和绳的质量不计,人所受空气阻力与人的速度成正比.则下列判断中正确的是
A. 人从A点运动到最低点B的过程中损失的机械能等于mgl
B. 人从A点运动到最低点B的过程中损失的机械能等于mgl
C. 站在B点正下面的某人推一下做的功小于mgl
D. 站在B点正下面的某人推一下做的功大于mgl
如图所示,在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点,质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c点停止.若圆弧轨道半径为R,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是
A. 物块滑到b点时的速度为
B. 物块滑到b点时对b点的压力是2mg
C. c点与b点的距离为
D. 整个过程中物块机械能损失了mgR