如图所示,两根相同的轻质弹簧,中间与质量为m的圆环相连于O位置,另一端各自固定在同一水平线上的P、Q两点,弹簧恰好处于原长L,圆环套在粗糙的竖直细杆上,细杆上的A、B两点关于O点对称,OA=H。现将圆环沿杆拉至A位置由静止释放,当下滑到速度最大时,弹簧与细杆间的夹角为θ,整个过程中,弹簧处于弹性限度范围内。重力加速度为g。求:
(1)圆环过O点时的加速度;
(2)圆环过B点的瞬时速度;
(3)每根轻质弹簧的劲度系数。
运动员把质量500g的足球踢出后,上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s。不计空气阻力,以最高点为零势能面,g取10m/s2。求:
(1)足球踢出时的重力势能;
(2)足球从最高点落到地面的时间;
(3)运动员踢球时对足球所做的功。
为了探究加速度与力、质量的关系
(1)小亮利用如图甲所示的实验方案,探究小车质量一定时加速度与合外力之间的关系,图中上下两层水平轨道,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,并同时停止。
①实验前,下列操作必要的是
A.选用质量不同的两辆小车
B.调节定滑轮的高度,使细线与轨道平行
C.使砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量
D.将轨道右端适当垫高,使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动,以平衡摩擦力
②他测量了两小车的位移为,则 。
(2)小明用如图乙所示的装置进行实验
①打出的一条纸带如图丙所示,计时器打点的时间间隔为0.02s。他从比较清晰的A点起,每五个点取一个计数点,测量出各点到A点的距离标在纸带上各点的下方,则小车运动的加速度为 m/s2。
②实验前由于疏忽,小明遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a- F图像,可能是丁图中的图线 (选填“1”、“ 2”、“3”)
③调整正确后,他作出的a-F图像末端明显偏离直线,如果已知小车质量为M,某次所挂钩码质量为,则戊图中坐标应为 ,应为 。
为验证力的平行四边形定则,某同学将环形橡皮筋挂在弹簧秤钩上,用力拉使弹簧秤上的读数为2.00N时,将橡皮筋两端的位置画在白纸上,记为O、O′,选择合适的标度,作出橡皮筋拉力的大小和方向,记为F OO′,如图甲所示。接着他在秤钩和两支圆珠笔上涂抹少许润滑油,用两支圆珠笔和秤钩将环形橡皮筋拉成三角形,使秤钩的下端仍到达O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB,如图乙所示。再将环形 橡皮筋剪断,测得所受的拉力F与长度l之间的关系,如图丙所示。完成下列问题:
(1)测得OA=6.10cm,OB=8.20cm,AB=10.70cm,则FOA的大小为 N;
(2)选择相同的标度,下列按比例作出的FOA和FOB的合力F′的图示正确的是_______
(3)通过比较F′与 的大小和方向,即可得出实验结论。
某同学用重物自由下落验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。
(1)在选取重物时,应选择
A.20g的铁块
B.20g的铜块
C.500g的木块
D.400g的铅块
(2)安装好实验装置后,提起纸带使重物 (选填“靠近”、“远离”) 打点计时器。
如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两个物体放在斜面上,中间用一个轻杆相连,A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,它们在斜面上加速下滑,关于杆的受力情况。下列分析正确的是
A.若μ1>μ2,m1=m2,则杆受到压力( )
B.若μ1=μ2,m1>m2,则杆受到拉力
C.若μ1<μ2,m1<m2,则杆受到拉力
D.若μ1=μ2,m1≠m2,则杆无作用力