蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动,有“空中芭蕾”之称。如图甲是我国运动员何雯娜在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。设这位运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示。取g= 10m/s2,根据F t图象分析求【解析】
(1)运动员的质量;
(2)运动员在运动过程中的最大加速度;
(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度。
在测量电源电动势和内电阻的实验中,已知一节干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.30Ω;电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ;电流表A(量程为0.6A,内阻为0.70Ω);滑动变阻器R(10Ω,2A)。为了更准确地测出电源电动势和内阻。
(1)请在图1方框中画出实验电路图。
(2)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图2所示的U I图线,由图可得该电源电动势
E= V ,内阻r= Ω。(结果均保留两位小数)
气垫导轨是研究与运动有关的实验装置,也可以用来研究功能关系。如图甲所示,在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧,轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接,滑块的质量为m。
(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则宽度d = cm;
(2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小;某同学打开气源,调节装置,使滑块可以静止悬浮在导轨上,然后用力将滑块A压紧到P点,释放后,滑块A上的挡光片通过光电门的时间为,则弹簧对滑块所做的功为 。(用题中所给字母表示)
(3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数;关闭气源,仍将滑块A由P点释放,当光电门到P点的距离为时,测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t,移动光电门,测出多组数据(滑块都能通过光电门),并绘出图像。如图丙所示,已知该图线斜率的绝对值为,则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为 。
如图,将小砝码至于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为M和m,各接触面间的动摩擦因数均为μ,砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d。现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板,下列说法正确的是( )
A. 纸板相对砝码运动时,纸板所受摩擦力的大小为
B. 要使纸板相对砝码运动,F一定大于
C. 若砝码与纸板分离时的速度小于,砝码不会从桌面上掉下
D. 当时,砝码恰好到达桌面边缘
某空间区域的竖直平面内存在电场,其中竖直的一条电场线如图1中虚线所示。一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,在电场中从点由静止开始沿电场线竖直向下运动。以为坐标原点,取竖直向下为x轴的正方向,小球的机械能E与位移x的关系如图2所示,不计空气阻力。则(( )
A.电场强度大小恒定,方向沿x轴负方向
B.从O到x1的过程中,小球的速率越来越大,加速度越来越大
C.从O到x1的过程中,相等的位移内,小球克服电场力做的功相等
D.到达x1位置时,小球速度的大小为
如图所示,竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环,其长轴长BD=4L、短轴长AC=2L。劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心,下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环,小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘,整个装置处在水平向右的匀强电场中。将小环从A点由静止释放,小环运动到B点时速度恰好为0。已知小环在A、B两点时弹簧的弹力大小相等,则( )
A. 小环从A点运动到B点的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大
B. 小环从A点运动到B点的过程中,小环的电势能一直增大
C. 电场强度的大小
D. 小环在A点时受到大环对它的弹力大小