如图所示,一平板车以某一速度匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为,货箱放到车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为。求:
(1)通过计算,判断货箱能否从车后端掉下来;
(2)如果货箱不能掉下,则最终停止时离车后端的距离是多少?
(3)如果货箱不能掉下,最后都停止运动,平板车再从静止开始以的加速度匀加速直线运动,经过3秒,货箱距离车后端多远?已知平板车后端离地面高1.25m,货箱落地后不动。
如图所示,一个圆弧形细光滑圆轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,A点与水平地面AD相接,地面AD与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R,厚度不计的垫子,左端M正好位于A点。将一个质量为m,直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力。
(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,释放点离A点的高度如 何?
倾角的粗糙斜面位于水平地面上,质量的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经到达底端,运动路程L=4,在此过程中斜面保持静止(=0.6,求:
(1)求木块对斜面的压力大小和摩擦力大小;
(2)地面对斜面的支持力大小与摩擦力大小;
(3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。
有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。(地球半径R=6400km,重力加速度g取10m/s2)
求:(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空?
(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样,汽车要在桥面上腾空,速度要多大?
某实验小组通过研究发现,采用如图所示的装置可以得到小车和小桶的质量。步骤如下:
(1)取一盒总质量为=0.2kg的砝码,放置在小车上,不挂小桶,调节斜木板倾角,使小车能匀速下滑
(2)挂上小桶,使小车无初速度下滑,用打点计时器打出纸带,并根据纸带计算出加速度
(3)从小车上取质量为的砝码放到小桶中,重复步骤(2),测出对应的加速度;
(4)改变的大小,重复步骤(3),得到多组及a数据,作出a-,图线;
(5)若求得图线的斜率,截距取重力加速度则可知小桶的质量= kg,小车的质量= kg。
利用实验探究“当合外力大小一定时,物体运动的加速度大小与其质量成反比”。给定的器材有:倾角可以调节的长斜面(如图所示).小车.计时器.米尺.天平(含砝码).钩码等。在实验过程中不考虑摩擦,重力加速度为g,请结合下列实验步骤回答相关问题。
(1)用天平测出小车的质量为;
(2)让小车自斜面上一固定点从静止开始下滑到斜面底端,用计时器记下所用的时间为;
(3)用米尺测出与之间的距离;则:小车的加速度大小为=
(4)用米尺测出相对于的竖直高度差;则:小车所受的合外力大小为F=
(5)在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量,同时通过改变斜面的倾角来改变固定点相对于的竖直高度差,测出小车从由静止开始下滑到斜面底端所需的时间t;问:质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定?答:
(6)多次改变小车与钩码的总质量进行实验,测出各次对应的m.h.t的值,以为纵坐标,为横坐标建立坐标系,根据各组数据在坐标系中描点,如果这些点在一条过原点的直线上,则可间接说明