在“验证机械能守恒定律”的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图甲所示,将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.
(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径d=________mm;
(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图象________;
A.h-t图象 B.图象 C.h-t2图象 D. 图象
(3)经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量mgh,你认为增加释放高度h后,两者的差值会________(填“增大”“缩小”或“不变”).
如图,半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。M为磁场边界上一点有无数个带电量为q、质量为m的相同粒子(不计重力)在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的。下列说法正确的是( )
A. 粒子从M点进入磁场时的速率为
B. 粒子从M点进入磁场时的速率为
C. 若将磁感应强度的大小增加到,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来
D. 若将磁感应强度的大小增加到,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来
如图甲所示,一长为的轻绳,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度平方的关系如图乙所示,重力加速度为,下列判断正确的是( )
A. 图象函数表达式为
B. 重力加速
C. 绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大
D. 绳长不变,用质量较小的球做实验,图线b点的位置不变
美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在,证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动,且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响,则关于这两个黑洞的运动,下列说法正确的是( )
A. 这两个黑洞运行的线速度大小始终相等
B. 这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等
C. 36倍太阳质量的黑洞和29倍太阳质量的黑洞运行的线速度大小之比为36∶29
D. 随两个黑洞的间距缓慢减小,这两个黑洞运行的周期也在减小
如图所示,水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,一带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,由此可知( )
A. 从B到C,小球的机械能减小
B. 从B到C,小球的电势能减小
C. 从A到B与从B到C小球的运动时间一定相等
D. 从A到B与从B到C小球的速度变化量相同
质量m=20kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动。0~2s内F与运动方向相反,2~4s内F与运动方向相同,物体的v-t图象如图所示。g取10m/s2,则( )
A. 拉力F的大小为100N
B. 物体在4s时拉力的瞬时功率大小为120W
C. 4s内拉力所做的功为480J
D. 4s内物体克服摩擦力做的功为320J