2008年9月27日，中国人首次漫步太空（见右图），此时，神州“七号”推进舱正在距地面高度为343 km的圆轨道上绕地球以90 min的周期做匀速圆周运动。关于图示情景中的推进舱和航天员，下列说法正确的是（    ）

A．航天员出舱前后均处于平衡状态

B．航天员出舱前后均处于失重状态

C．推进舱绕地心运动的线速度小于地球同步卫星绕地心运动的线速度

D．推进舱的加速度小于地球同步卫星的加速度

 

试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速的实验方法.

提供的实验器材：

弹射器（含弹丸，见右图）；

铁架台（带有夹具）；米尺.

（1）画出实验示意图.

（2）在安装弹射器时应注意：____________.

（3）实验中需要测量的量（并在示意图中用字母标出）：____________.

（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等，在实验中应采取的方法是：____________.

（5）计算公式：____________.

三个速度大小不同而质量相同的一价离子，从长方形区域的匀强磁场上边缘平行于磁场边界射入磁场，它们从下边缘飞出时的速度方向见右图。以下判断正确的是（    ）

      A．三个离子均带负电                 B．三个离子均带正电

      C．离子1在磁场中运动的轨道半径最大  D．离子3在磁场中运动的时间最长

 

（1）（6分）某同学在做教材上“研究平抛物体的运动”实验中，正确操作、根据实验结果在坐标纸上记下了小球水平抛出后通过的部分位置（见右图）。若坐标纸上每一个小方格的边长均为5 cm，重力加速度g取10 m／sZ，空气阻力不计，则由图可知：小球从A点运动到C点经历的时间为    ▲    s，小球的初速度大小为     ▲     m/s，小球过B点时的竖直方向分速度大小为     ▲     m/s。

（2）（11分）实验室备有如下器材：干电池；电流表A．（量程4 mA，内阻约100Ω）；电流表A₂（量程6 mA，内阻未知）；电流表A3（量程0.6 A，内阻未知）；电阻箱R₁ （0～999.9Ω）；滑动变阻器R₂（最大阻值1 kΩ）；保护电阻R₃；单刀单掷开关S₁和单刀双掷开关S₂及若干导线。

①某同学利用上述部分器材，设计了图甲所示的电路先测量电流表A₁的内电阻。他的实验步骤如下：

按照电路图连接好电路后，先将开关S₂掷向a，再闭合开关S_l，调节R₂，读出此时电流表A₂的示数为2.5 mA;然后将开关S₂掷向b，保持R₂不变，调节电阻箱Ri的阻值，使此时电流表A₂的示数仍为2.5 mA。

若此时电阻箱R₁各旋钮位置如图乙所示，则电流表A，的内电阻R_A1=   ▲     Ω  若要把电流表A₁改装成量程为2V的电压表，需     ▲     Ω（填“串联”或“并联”）一个  ▲  Ω的电阻。

②接着该同学又利用上面的测量结果，把上述部分器材按照图丙所示的电路图连接好电路，进行测量干电池的电动势和内阻的实验。实验中他把电阻箱Ri的阻值调到404.O Q。实验测得的数据如下表所示，请在图丁所示的坐标纸上选择合适的标度，做出相应的实验图线。

    该同学测得的干电池的电动势E=           V，内电阻r=         Ω（结果保留三位有效数字）。

 

这是一个研究圆周运动向心力的实验设计：在一个透明玻璃做成的圆台面上均匀贴了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条，在圆盘上方某处安装了一个光传感器，它具有发射红外光线，同时可接收反射光的功能。台面上有一条光滑的凹槽，凹槽的尽头，靠近台壁处安装了一个力传感器（可以感知力的大小），力传感器前放置一个小球。圆盘转动时，光传感器发出的光线在铝箔处反射为光传感器接收，在没有铝箔处将透射过去，小球压迫在力传感器上，获得传感器给球的弹力，这个力充当小球作圆周运动的向心力，力的大小通过传感器可以测量，当光传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后，电脑显示屏可显示出光接收波形图(见右图)和力的测量数值F₀。现已知光传感器在圆台面上的光点距转轴距离r，小球的质量为m，球心与转轴相距R，铝箔宽度d，电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为t₁。
⑴用上述条件可以求出小球所需要的向心力F＝                ， 并与F₀比较， 从而验证公式 F＝mv²/r
⑵这一设计对转台作非匀速圆周运动的情况是否适用。简要说明理由。