如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m。一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接。已知斜杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°。初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N。已知AO1=0.5m,g取10m/s2,弹簧的弹性势能表达式为。现将小球A从静止释放,则:
(1)在释放小球A之前弹簧的形变量;
(2)若直线CO1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功;
(3)求小球A运动到底端D点时的速度。
如图所示,在某项娱乐活动中,要求参与者通过斜面将质量为m的物块送上高处的水平传送带后运送到网兜内。斜面长度为l,倾角为θ=30°,传送带距地面高度为l,传送带的长度为3l,传送带表面的动摩擦因数μ=0.5,传送带保持以速度顺时针运动。某参与者调整初速度,恰好使物块沿水平方向冲上传送带,然后成功到达网兜。求:
(1)小物块滑上传送带的速度v1;
(2)忽略其它能量损失,传送带传输小物块的过程中,电动机消耗的电能。
如图所示,质量为M=2kg,长为L=4m的木板A上放置质量为m=1kg的物体B,平放在光滑桌面上,B位于木板中点处,物体B与A之间的动摩擦因数为μ=0.2,B与A间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(B可看作质点,重力加速度g取10m/s2)。求:
(1)至少要用多大力拉木板,才能使木板从B下方抽出?
(2)当拉力为8N时,经过多长时间A板从B板下抽出?
有一个固定竖直放置的圆形轨道,半径为R,由左右两部分组成。如下图所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的。现在最低点A给一质量为m的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道恰好运动到最高点B,小球在B点又能沿BFA回到A点,到达A点时对轨道的压力为4mg。求:
(1)小球的初速度v0;
(2)由B经F回到A的过程中克服摩擦力所做的功。
某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在近似光滑的水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不拴接;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号).
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量Δx
E.弹簧原长L0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=________。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出,如果h不变,m增加,s-Δx图线的斜率会________(填“增大”“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s-Δx图线的斜率会________(填“增大”“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与Δx的________次方成正比.
“娱乐风洞”是一集高科技与惊险的娱乐项目,它可把游客在一个特定的风洞内“吹”起来,让人体验太空飘忽感觉。在某次表演中,假设风洞内向上的总风量和风速保持不变,表演者通过调整身姿,来改变所受的向上风力大小,人体可上下移动的空间总高度为H。人体所受风力大小与正对面积成正比,站立时受风面积为水平横躺时。当人体与竖直方向成一定倾斜角时,受风正对面积是最大值的,恰好可以静止或匀速漂移。表演者开始时,先以站立身势从A点下落,经过某处B点,立即调整为横躺身姿。运动到最低点C处恰好减速为零。则有( )
A.运动过程中的最大加速度是
B.B点的高度是
C.表演者A至B克服风力所做的功是B至C过程的
D.表演者A至B动能的增量大于B至C克服风力做的功