为了探究某电路的电流关系,在下表中记录了各次实验中电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2。根据表中实验数据,可归纳出I2与I1的关系式为:I2= 。
水平实验台上有如下器材:带挂钩的木块、带挂钩的长木板、弹簧测力计、细线、可固定在实验台上的定滑轮、带横梁的铁架台,请利用上述器材设计一个实验,探究:物体所受滑动摩擦力大小与物体相对于接触面的运动速度大小是否有关?请写出实验步骤和实验现象。
过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如果你对物理学感兴趣的话,那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感,还有助于理解力学定律。实际上,过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果,那感觉真是妙不可言。这次同物理学打交道不用动脑子,只要收紧你的腹肌,保护好肠胃就行了。当然,如果你受身体条件和心理承受能力的限制,无法亲身体验过山车带来的种种感受,你不妨站在一旁仔细观察过山车的运动和乘坐者的反应。
在刚刚开始时,过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的,但在第一次下行后,就再也没有任何装置为它提供动力了。事实上,从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是重力势能,即由重力势能转化为动能、又由动能转化为重力势能这样一种不断转化的过程构成的。重力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量,它是由于物体和地球的引力相互作用而产生的。对过山车来说,它的重力势能在处于最高点时达到了最大值,也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大。当过山车开始下降时,它的重力势能就不断地减少(因为高度下降了),但能量不会消失,而是转化成了动能,也就是运动的能量。不过,在能量的转化过程中,由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量,从而损耗了少量的机械能(动能和重力势能)。这就是为什么在设计中随后的小山丘比开始时的小山丘略矮一点的原因。
过山车最后一节小车厢里是过山车赠送给勇敢的乘客最为刺激的礼物。事实
上,下降的感
受在过山车的尾部车厢最为强烈。因为最后一节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快,这是由于过山车中部的重心最高时,重力势能最大,而当尾部到达最高点时,
重心位置已经不在最高位置,已经有一部分重力势能转化为动能了。这样,乘坐在最后一节车厢的人就能够快速地达到和跨越最高点,从而就会产生一种要被抛离的感觉,因为重心正在加速向下运动。尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的,否则在到达顶峰附近时,小车厢就可能脱轨飞出去。中前部的车厢情况就不同了,过山车的重心心在“身后”,在短时间内,它虽然处在下降的状态,但是它要“等待”重心越过高点被重力推动。
(1)过山车上升阶段,其重力势能 。(填“增加”、“减少”、“不变”)
(2)过山车在轨道的最低处,运动最快,动能最大,说明物体的动能同 有关。
(3)设计师所设计的过山车轨道中,过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低的原因是 。
(4)在过山车运行起来以后,坐在过山车不同位置的乘客,通过某一竖直回环的最高点时,乘坐在 ( 选填“车中部”、“车尾部”)通过时速度最大。
宇航服又称航天服, 根据宇航员的活动范围和航天任务,宇航服应当满足这样一些条件:(1)能使位于太空的人体处于加压状态;(2)能供给保障宇航员生命安全所必需的氧气,消除二氧化碳,并能够控制温度和湿度;(3)能使宇航员在宇宙空间具有各种活动能力,并能使宇航员的疲劳减轻到最低限度;(4)穿戴和脱下方便;(5)具有防护宇宙射线辐射的能力;(6)能经得起微流星的冲击;(7)具有应付太空意外事故的能力。
宇航服一般由密闭头盔和密闭服组成。密闭头盔由透明聚碳酸脂制成,为防止来自太阳的紫外线与红外线等强烈辐射,在头盔的透明层上涂有金属薄层。密闭头盔内可以供氧和加压。密闭服通常由几层具有耐高温的防火聚酰胺纤维织物等一些特殊材料制成,其中夹有数层铝箔,具有隔热、防护宇宙射线以及防止太空中流星雨的撞击等作用。为了适应宇航员在航天飞行中长时间穿用,宇航服都具有良好的气密性。另外,宇航服还配备有自动控制空气再生和调节的自给系统、无线电通信系统、宇航员的摄食与排泄等设施。宇航服按其用途主要有两种:一种是宇宙飞船内部穿用的宇航服,这种宇航服是在宇宙飞船座舱内使用的应急装置。当飞船发生故障时,它可以保护宇航员安全地返回地面。这种宇航服制作的一般比较轻便,在不加压时穿着比较舒适、灵活,因此有利于宇航员在不加压状态下较长时间地穿着。另一种是宇航员在飞船外部工作时穿用的宇航服,用以保证宇航员进入外层空间或者降落到其他天体表面完成一定的工作任务。这种宇航服具有更高的可靠性,它还装配有携带式生命保障系统,携带有供宇航员在外层空间运动的小型火箭。
(1)由于太空中处于真空环境,声音 (选填“能”或“不能”)传播,所以在太空中宇航员是通过 来传递信息的。
(2)宇航员在某次工作任务时,开动宇航服中携带的供宇航员在外层空间运动的小型火箭,向后喷出气体,从而使宇航员向前运动,这一现象说明力的作用是 的。
(3)通过本文的描述,你觉得同一位宇航员身穿 (选填“在宇宙飞船内部穿用”或“在飞船外部工作时穿用”)的宇航服时惯性比较大。
在伏安法测定值电阻的实验课中,小京同学通过如图19所示电路,测量阻值约为1000Ω的定值电阻R的阻值,在某次实验中伏特表读数为3V,毫安表读数为4mA:
(1)请通过该组实验数据,计算R的阻值;
(2)小京同学发现该计算结果同定值电阻的铭牌上所标的阻值相差较大,经检查发现读数和计算均无误,小京同学在进一步查找原因时看到,电压表的说明书上标有“内阻3kΩ”字样,他请教老师后得知:在某些情况下,为了更精确的测量,实际的电压表不能看成断路,而是当作一个阻值很大的电阻来处理,请你利用小京同学查找出的电压表的内阻阻值,计算出R更准确的阻值。