如图所示,一水平的足够长的浅色长传送带与平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面。传送带上左端放置一质量为m=1kg的煤块(视为质点),煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数为均为μ1=0.1.初始时,传送带与煤块及平板都是静止的。现让传送带以恒定的向右加速度a=3m/s2开始运动,当其速度达到v=1.5m/s后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,随后,在平稳滑上右端平板上的同时,在平板右侧施加一个水平恒力F=17N,F作用了0.5s时煤块与平板速度恰相等,此时刻撤去F。最终煤块没有从平板上滑下,已知平板质量M=4kg,(重力加速度为g= 10m/s2),求:
(1)传送带上黑色痕迹的长度;
(2)有F作用期间平板的加速度大小;
(3)平板上表面至少多长(计算结果保留两位有效数字)?
如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点,C点是最低点,圆心角∠BOC=37°,D点与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0m,现在一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,DE距离h=1.6m,小物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5。取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:
(1)小物体第一次通过C点时轨道对小物体的支持力FN的大小。
(2)要使小物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度LAB至少要多长。
(3)若斜面已经满足(2)中的要求,小物体从E点开始下落,直至最后在光滑圆弧轨道上做周期性运动,在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。
如图所示,风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力。质量m=100g的小球穿在长L=1.2m 的直杆上并置于实验室中,球与杆间的动摩擦因数为0.5,当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速下滑。保持风力不变,改变固定杆与竖直线的夹角,将小球从O点静止释放。g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,求:
(1)当θ=370时,小球离开杆时的速度大小;
(2)改变杆与竖直线的夹角θ,使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为0,求此时θ的正切值。
一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:
(1)AB两点的电势差UAB;
(2)匀强电场的场强大小;
某同学利用图示装置,验证以下两个规律:
①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳分速度相等;
②系统机械能守恒。
P、Q、R是三个完全相同的物块,P、Q用细绳连接,放在水平气垫桌上。物块R与轻质滑轮连接,放在正中间,a、b、c是三个光电门,调整三个光电门的位置,能实现同时遮光,整个装置无初速度释放。
(1)为了能完成实验目的,除了记录P、Q、R三个遮光片的遮光时间t1、t2、t3外,还必需测量的物理量有__________;
A.P、Q、R的质量M B.两个定滑轮的距离d
C.R的遮光片到c的距离H D.遮光片的宽度x
(2)根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等,验证表达式为_______________;
(3)若要验证物块R沿绳方向分速度与物块P的速度相等,则验证表达式为_______________
(4)若已知当地重力加速度g,则验证系统机械能守恒的表达式为_______________。
某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图1如图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中、……),槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图2所示。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到 。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了 。
(2)每次将B板向内侧平移相等距离,是为了 。
(3)在图2中绘出小球做平抛运动的轨迹。