如图所示,位于竖直平面内的轨道,由一段斜的直轨道AB和光滑半圆形轨道BC平滑连接而成,AB的倾角为30°,半圆形轨道的半径.R=0.1m,直径BC竖直。质量m=1kg的小物块从斜轨道上距半圆形轨道底部高为h处由静止开始下滑,经B点滑上半圆形轨道。己知物块与斜轨道间的动摩擦因数为,g取10m/s2
(1)若h=1m,求物块运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力;
(2)若物块能到达圆轨道的最高点C,求h的最小值;
(3)试求物块经最高点C时对轨道压力F随高度h的变化关系,并在图示坐标系中作出F-h图象。
2015年我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。假设一辆汽车以10m/s的速度驶向收费站,若进入人工收费通道,它从距收费窗口20m处开始减速,至窗口处恰好停止,再用10s时间完成交费:若进入ETC通道,它从某位置开始减速,当速度减至5m后,再以此速度匀速行驶5m即可完成交费。两种情况下,汽车减速时加速度相同。求:
(1)汽车减速运动时加速度的大小:
(2)汽车进入人工收费通道,从开始减速到交费完成所需的时间;
(3)汽车从开始减速到交费完成,从ETC通道比从人工收费通道通行节省的时间。
如图所示,在与水平方向成53°的斜向上拉力F作用下,质量为0.4kg的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动,经2s运动的距离为6m,随即撤掉F,小物块运动一段距离后停止。已知物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 。求:
(1)物块运动的最大速度;
(2)F的大小;
(3)撤去F后,物块克服摩擦力做的功。
(1)某同学想利用图甲所示装置,验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒,该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了。你认为该同学的想法___(选填“正确”或“不正确”),理由是:______。
(2)另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律。如图乙所示,质量为m1的滑块(带遮光条)放在A处,由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连,导轨B处有一光电门,用L表示遮光条的宽度,x表示A、B两点间的距离,θ表示气垫导轨的倾角,g表示当地重力加速度
①气泵正常工作后,将滑块由A点静止释放,运动至B,测出遮光条经过光电门的时间t,该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为______,动能的增加量表示为______;若系统机械能守恒,则与x的关系式为=______(用题中己知量表示)。
②实验时测得m1=475g,m2=55g,遮光条宽度L=4mm,sinθ =0.1,改变光电门的位置,滑块每次均从A点释放,测量相应的x与t的值,以为纵轴,x为横轴,作出的图象如图所示,则根据图象可求得重力加速度g0为 m/s2 (计算结果保留2位有效数字),若g0与当地重力加速度g近似相等,则可验证系统机械能守恒。
某同学用如图甲所示的装置研究合力与分力之间是否遵从平行四边形定则,实验步骤如下:
(1)用图钉把白纸固定在水平的木板上,将橡皮条的一端固定在板上某点,两个细绳套系在橡皮条的另一端。
(2)用两个弹簧秤分别拉住两个细绳套,互成角度地施加水平拉力,把橡皮条与绳套的结点拉到某一位置O,用铅笔在白纸上描下此位置,记录此时两个弹簧秤的拉力F1 、F2 的大小和方向。图中F2为___N。
(3)用一个弹簧秤拉橡皮条,把橡皮条与绳套的结点拉到___位置,记录弹簧秤拉力F的大小和方向。
(4)如图乙,在白纸上已作出F1 、F的图示及F2 的方向,根据图中标度作出F 的图示。
(5)以F1 、F2 为邻边画平行四边形,作出所夹对角线F',比较F和F’,如果满足______,就可说明合力与分力之间遵从平行四边形定则。
如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α,圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放,到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v,恰好能回到A。已知AC=L,B是AC的中点,弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g,则
A.下滑过程中,环受到的合力不断减小
B.下滑过程中,环与杆摩擦产生的热量为
C.从C到A过程,弹簧对环做功为
D.环经过B时,上滑的速度大于下滑的速度