一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触;桌边悬一重锤,地面垫上白纸。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离x后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S.(重力加速度为g)
(1)为完成实验,还需下列那些器材
A.秒表 B.刻度尺 C.打点计时器 D.复写纸
(2)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h,水平距离S等物理量的关系式: 。
(3)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:
弹簧长度压缩量x(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
钢球飞行水平距离S(m) | 1.01 | 1.50 | 2.01 | 2.48 | 3.01 | 3.50 |
从上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系: 。
宇宙飞船以周期为T绕地球作近地圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示。已知地球的半径为R,引力常量为G,地球自转周期为。太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为,则
A. 飞船绕地球运动的线速度为
B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0
C. 飞船每次经历“日全食”过程的时间为
D. 地球质量为
如图所示,足够长的光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨所在平面,将ab棒在导轨上无初速度释放,当ab棒下滑到稳定状态时,速度为v,电阻R上消耗的功率为P.导轨和导体棒电阻不计。下列判断正确的是
A.导体棒的a端比b端电势低
B.ab棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动
C.若磁感应强度增大为原来的2倍,其他条件不变,则ab棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的
D.若换成一根质量为原来2倍的导体棒,其他条件不变,则导体棒下滑到稳定状态时R的功率将变为原来的4倍
如图所示,在开关S闭合时,质量为m的带电液滴处于静止状态,下列判断正确的是
A.保持S闭合,将上极板稍向左平移,液滴将会向上运动
B.保持S闭合,将上极板稍向下平移,电流表中会有a→b的电流
C.将S断开,将上极板稍向左平移,液滴仍保持静止
D.将S断开,将上极板稍向下平移,液滴仍保持静止
电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美.如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷A、B,AB连线中点为O.在A、B所形成的电场中,以O点为圆心半径为R的圆面垂直AB连线,以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面,两个平面边线交点分别为e、f,则下列说法正确的是
A.在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点
B.将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功
C.将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同
D.沿线段eOf移动的电荷,它所受的电场力先减小后增大
如图所示,三个物体质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg,已知斜面上表面光滑,斜面倾角θ=30°,m1和m2之间的动摩擦因数μ=0.8.不计绳和滑轮的质量和摩擦.初始时用外力使整个系统静止,当撤掉外力时,m2将(g=10m/s2,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
A.和m1一起沿斜面下滑 B.和m1一起沿斜面上滑
C.相对于m1上滑 D.相对于m1下滑