如图所示为火车站装载货物的原理示意图,设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的摩擦系数为μ=0.6,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底水平面的高度h=0.45m.设货物由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:
1.当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
2.当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
3.试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系,并画出S—ω图象.(设皮带轮顺时方针方向转动时,角速度ω取正值,水平距离向右取正值)
如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空管的上、下两端,空管受到F=16N竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v0竖直上抛,不计一切阻力,取g=10m/s2.求:
1.空管的加速度的大小与方向
2.若小球上抛的初速度为10m/s,经过多长时间从管的N端穿出?
3.若此空管的N端距离地面64m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度v0大小的范围.
一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,求:
1.当劈静止时绳子的拉力大小.
2.地面对劈的摩擦力的大小和方向
3.若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必满足什么条件?
为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
1.实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?
2.若取M=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是
A.m1=5 g B.m2=15 g
C.m3=40 g D.m4=400 g
3.在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,求得的加速度的表达式为
___________________________________________________________________.
(用Δt1、Δt2、D、x表示)
某同学用如图所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系” 实验.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(g取9.8 m/s2)
1.根据所测数据,在如图所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺的刻度x与钩码质量m的关系曲线.
2.根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在________N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律,这种规格的弹簧的劲度系数为________N/m.
如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是
A.质量为2m的木块受到五个力的作用
B.当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到时,轻绳还不会被拉断
D.轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为