某实验兴趣小组用如图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律并求出当地重力加速度。倾斜气垫导轨倾角为30°,导轨上端与水平桌面相接并安装有速度传感器可以直接测出小物块经过上端时的速度,气垫导轨和水平桌面上均有刻度值可读出长度。导轨下端有一固定挡板,轻质弹簧下端与挡板相连,测出不放小物块时弹簧上端与传感器之间的长度为L。气垫导轨开始工作后把质量为m的小物块轻放在弹簧上端,用外力向下缓慢推动小物块到不同位置后撤去外力,小物块从静止开始向上运动,经过一段时间后落在水平桌面上。
(1)通过实验,该小组测出了多组不同的速度v和对应的落点到导轨上的长度x,画出了如图乙所示的图象,已知该图象为一过原点的直线、直线斜率为k,则通过该象可求出当地重力加速度g的值为_________,考虑到空气阻力,该小组测出的值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)通过事先对轻弹簧的测定,、研究得出弹簧的弹性势能与压缩量的关系为。若每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍,为了验证小物块和轻弹簧系统的机械能守恒,该小组需要验证的表达式为__________________(用x、n、L表示)。
小明同学用如图所示装置探究物体的加速度跟力的关系。
(1)图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图中所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=________(结果保2位有效数字)。
(2)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a-F关系图线,如图所示。此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是__________。
A.所挂钩码的总质量过大B.所用小车的质量过大
C.平面轨道倾斜角度过小D.平面轨道倾斜角度过大
如图所示,用跨过光滑滑轮的轻质细绳将小船沿直线拖向岸边,已知拖动细绳的电动机功率恒为P,电动机卷绕绳子的轮子的半径,轮子边缘的向心加速度与时间满足,小船的质量,小船受到阻力大小恒为,小船经过A点时速度大小,滑轮与水面竖直高度,则( )
A.小船过B点时速度为4m/s
B.小船从A点到B点的时间为
C.电动机功率
D.小船过B点时的加速度为
如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体A、B、C,质量分别为m、2m、3m,A叠放在B上,C、B离圆心O距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩擦因数为,A、B间摩擦因数为3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现让圆盘从静止缓慢加速,则( )
A.当时,A、B即将开始滑动
B.当时,细线张力
C.当时,C受到圆盘的摩擦力为0
D.当时剪断细线,C将做离心运动
如图所示,斜面倾角为°,小球从斜面顶端P点以初速度水平抛出,刚好落在斜面中点处。现将小球以初速度水平抛出,不计空气阻力,小球下落后均不弹起,,,重力加速度为g,则小球两次在空中运动过程中( )
A.时间之比为1:2
B.时间之比为
C.水平位移之比为1:4
D.当初速度为时,小球在空中离斜面的最远距离为
某天体平均密度为ρ,第一宇宙速度为v,已知万有引力恒量为G,天体可视为均匀球体,则( )
A.该天体半径为
B.该天体表面重力加速度为
C.绕该天体表面附近飞行的卫星周期为
D.若考虑天体自转,则维持该天体稳定的最小自转周期为