利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动.
(1)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=_________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=________,在误差允许的范围内,若ΔEk=ΔEp,则可认为系统的机械能守恒.(用题中字母表示)
(2)在上述实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的v2-d图象如图乙所示,并测得M=m,则重力加速度g=________m/s2.
如图所示,斜面体ABC放在水平桌面上,其倾角为37º,其质量为M=5kg.现将一质量为m=3kg的小物块放在斜面上,并给予其一定的初速度让其沿斜面向上或者向下滑动.已知斜面体ABC并没有发生运动,重力加速度为10m/s2,sin37º=0.6.则关于斜面体ABC受到地面的支持力N及摩擦力f的大小,下面给出的结果可能的有( )
A.N=50N,f=40N B.N=87.2N,f=9.6N
C.N=72.8N,f=0N D.N=77N,f=4N
如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t=0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场.此过程中v﹣t图象如图b所示,则( )
A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B.在t0时刻线框的速度为
C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t0时刻线框的速度大
D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中,线框中产生的电热为2Fb
如图甲所示,等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0 射入P1 和P2 两极板间的匀强磁场中,ab直导线与P1 、P2 相连接,线圈A与直导线cd相连接,线圈A内存在如图乙所示的变化磁场,且磁感应强度B的正方向规定为向左,则下列叙述正确的是( )
A. 0~1s内ab、cd导线互相排斥
B. 1~2s内ab、cd导线互相吸引
C. 2~3s内ab、cd导线互相排斥
D. 3~4s内ab、cd导线互相吸引
如图所示,实线是电场中一簇方向已知的电场线,虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是运动轨迹上的两点,若带电粒子只受电场力作用,根据此图作出的判断是( )
A.带电粒子一定带负电
B.带电粒子一定是从a向b运动的
C.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
D.带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能
如图所示,卫星在半径为的圆轨道上运行速度为,当其运动经过点时点火加速,使卫星进入椭圆轨道运行,椭圆轨道的远地点与地心的距离为,卫星经过点的速度为,若规定无穷远处引力势能为0,则引力势能的表达式,其中为引力常量,为中心天体质量,为卫星的质量,为两者质心间距,若卫星运动过程中仅受万有引力作用,则下列说法正确的是( )
A.vB >v1
B.卫星在椭圆轨道上点的加速度小于点的加速度
C.卫星在点加速后的速度为
D.卫星从点运动至点的最短时间为