某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。
(1)打下计数点5时物块运动速度大小的测量值为________m/s。
(2)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点______和________之间某时刻开始减速。
(3)打下计数点6时物块运动速度大小的测量值为______m/s;物块减速运动过程中加速度的大小为a=_______m/s2。(保留三位有效数字)
按如图所示装置准备好器材后,先接通电源,然后后释放小车,让它拖着纸带运动,得到如图所示纸带,纸带上选取A、B、C、D、E五个计数点(相邻两个计数点间还有4个计时点未画出)。
(1)打点计时器在纸带上打下这五个计数点所用的总时间为______s。
(2)纸带上选取的A、B、C、D、E这五个计数点中,打点计时器最先打出的点应该是____点。
(3)请说明怎样利用纸带记录的信息分析确定小车的运动是否为匀变速直线运动_____
(4)如果用这套装置验证机械能守恒定律(动能定理),测得砂和砂桶的总质量为m,小车的质量为M,已知重力加速度为g。则下列操作中必要的是 (_________)
A.必须选择小车静止时打下的点为第1个计数点
B.连接砂桶和小车的细线必须平行于木板
C.通过将木板右端适当垫高来平衡小车所受的摩擦力
D.质量关系必须满足M>m
无偿献血、救死扶伤的崇高行为,是文明社会的标志之一。现代献血常采用机采成分血的方式,就是指把健康人捐献的血液,通过血液分离机分离出其中某一种成分(如血小板、粒细胞或外周血干细胞)储存起来,再将分离后的血液回输到捐献者体内。分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置,其工作原理的示意图如图所示,将血液装入离心分离器的封闭试管内,离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境,“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向,其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距离成正比,血液在这个“模拟重力”环境中,也具有“模拟重力势能”。 初始时试管静止,血液内离转轴同样距离处有两种细胞a、b,其密度分别为ρa和ρb,它们的大小与周围血浆密度ρ0的关系为ρa<ρ0<ρb。对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中,下列说法中正确的是 ()
A.细胞a的“模拟重力势能”变小,细胞b的“模拟重力势能”变大
B.若某时刻a、b两种细胞沿垂直于转轴方向的速率相等,则“模拟重力”对细胞a做功的功率给小于对细胞b做功的功率
C.利用这种离心分离器“模拟重力”的方法可以用于设计分离某些同位素的装置
D.这种离心分离器“模拟重力”的方法被一些科幻影视作品用于载人空间站的仿重力环境的设计(如图2),在这种航天器的环形舱中,“水平面”是环形的
如图甲所示为某同学研究物体加速度与力和质量关系的实验装置示意图,图乙是该装置的俯视图。两个相同的小车,放在水平桌面上,前端各系一条轻细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里可放砝码。两个小车通过细绳用夹子固定,打开夹子,小盘和砝码牵引小车同时开始做匀加速直线运动,闭合夹子,两小车同时停止运动。实验中平衡摩擦力后,可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的合力,也可以通过增减小车中的砝码来改变小车的总质量。该同学记录的实验数据如下表所示,则下列说法中正确的是( )
实验次数 | 小车1总质量 m1/g | 小车2总质量 m2/g | 小车1受合力F1/N | 小车2受合力F2/N | 小车1位移x1/cm | 小车2位移x2/cm |
1 | 250 | 250 | 0.10 | 0.20 | 20.1 | 39.8 |
2 | 250 | 250 | 0.10 | 0.30 | 15.2 | 44.5 |
3 | 250 | 250 | 0.20 | 0.30 | 19.8 | 30.8 |
4 | 250 | 500 | 0.10 | 0.10 | 20.0 | 39.7 |
5 | 300 | 400 | 0.10 | 0.10 | 20.3 | 15.1 |
6 | 300 | 500 | 0.10 | 0.10 | 30.0 | 18.0 |
A.利用第1、2、3 次实验数据,可以研究小车质量相同的情况下,其加速度和合外力的大小关系
B.比较第1、2 次实验数据可知,两次小车运动的时间之比约为2:
C.利用第5、6 次实验数据,可以研究小车所受合外力一定的情况下,其加速度和总质量的大小关系
D.通过对表中数据的分析,可以判断出第4次实验数据的记录中,小车2的位移大小是错误的
如图所示,一轻质弹簧下端系一质量为m的物块,组成一竖直悬挂的弹簧振子,在物块上装有一记录笔,在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时,以速率v水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹,图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计,则 ( )
A.该弹簧振子的振动周期为
B.若从记录纸上坐标原点开始计时,到记录笔第一次运动到 y2的过程中,物块所受合力的冲量为零
C.若从记录纸上坐标原点开始计时,到记录笔第一次运动到 y2的过程中,物块重力势能的减少量等于弹性势能的增加量
D.若从记录纸上坐标原点开始计时,到记录笔第一次运动到 y2的过程中,物块处于失重状态
如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在某一时刻的图像,已知波的传播速度v=2.0m/s,关于图像中a、b两处的质点,下列说法中正确的是 ( )
A.图象中b处的质点再经0.1s时的速度为零
B.在波的形成过程中,a处的质点比b处的质点早振动了0.15s
C.波的传播过程中,图像中a处的质点与b处的质点的运动方向可能相同也可能相反
D.图象中b处的质点再经0.1s时的加速度方向沿x轴正方向
E.图象中a处的质点再经0.1s时的速度方向沿x轴正方向