如图所示,与水平面成θ=37°的粗糙斜面与一光滑圆轨道相切于A点,斜面AB的长度s=2.3 m,动摩擦因数μ=0.5,圆轨道半径为R=0.6m。让质量为m=1kg物体(可视为质点)从B点以某一沿斜面向下的初速度释放,恰能沿轨道运动到圆轨道的最高点C,空气阻力忽略不计。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求释放时的初动能;
(2)设物体从C点落回斜面AB上的P点,试通过计算判断P位置比圆心O高还是低.
一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC.已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度vA=5.0m/s,AB长x=4.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R=0.50m,滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m.取g=10m/s2.求:
(1)滑块第一次经过B点时速度的大小;
(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时,对轨道上B点压力的大小;
(3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.
质量为3×106kg的列车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止出发,在运动过程中受到的阻力恒定,经1×103s后达到最大行驶速度72km/h.此时司机关闭发动机,列车继续滑行4km停下来.求:
(1)关闭发动机后列车加速度的大小;
(2)列车在行驶过程中所受阻力的大小;
(3)列车的额定功率;
(4)列车在加速过程中通过的距离.
如图所示,是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W. 当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放. 小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中的已给出的实验器材外,还需要的器材有导线、开关 、 ;
(2)实验时为了使橡皮筋对小车的弹力为小车所受的合外力,应采取的措施是 ;
(3)下面是本实验的数据记录表
|
橡皮筋做的功 |
10个间隔的距离S(m) |
10个间隔的时间T(s) |
小车获得的速度vn(m/s) |
小车速度的平方vn2(m/s)2 |
1 |
W |
0.200 |
0.2 |
1.00 |
1.00 |
2 |
2W |
0.280 |
0.2 |
1.40 |
1.96 |
3 |
3W |
0.300 |
0.2 |
1.50 |
2.25 |
4 |
4W |
0.400 |
0.2 |
2.00 |
4.00 |
5 |
5W |
0.447 |
0.2 |
2.23 |
4.97 |
根据实验所得到的数据,请选择合理的坐标在方格纸中作出功与速度关系的图像。
(4)根据你所作出的图像,你认为功与速度的关系是 。
三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地。改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__________________。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使 AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是__________。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明________________________。
(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为L=5cm,则由图可求得拍摄时每______ s曝光一次,该小球作平抛运动的初速度为 m/s,以a点为坐标原点,建立如图丙所示的坐标,则该小球做平抛运动的抛出点坐标为x= cm,y= cm。(g取10 m/s2)
一物体在沿切线方向的力F的作用下匀速通过半径为R的光滑圆弧面,关于物体的受力情况,下列说法正确的是 ( )
A.物体对圆弧面的压力大小不变,总是等于物体的重力
B.物体对圆弧面的压力大小不断发生变化,但总是小于物体所受重力
C.物体受到的力F的大小不发生变化
D.物体受到的力F的大小逐渐变小