一般家庭的门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ=45°)、锁槽E,以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示.设锁舌D与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ且受到的最大静摩擦力f=μN(N为正压力).有一次放学后,当某同学准备锁门时,他加最大力时,也不能将门关上(此种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态如图乙所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x,求:
(1)锁舌D表面受到外壳A施加的静摩擦力的方向
(2)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小.
(3)在正压力很大的情况下,仍然能够满足自锁条件,则μ至少要多大?
如图所示,两根相同直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,一根水泥圆筒与两根直木棍的滑动摩擦因数μ,它从木棍的上部匀加速滑下,加速度为a,若保持两木棍倾角α不变,将两棍间的距离减小后固定不动,仍将水泥圆筒放在两木棍上部,为了分析其加速度变化,有同学这样分析:每根直木棍对圆筒的摩擦力和每根直木棍对圆筒支持力满足f1=μFN1,两根直木棍对圆筒的摩擦力的合力为f,两根直木棍对圆筒支持力的合力为FN,它们也满足f=μFN,而FN=mgcosα不变,故f也不变.所以加速度a不变,你认为这位同学的做法正确吗?如不正解指出它的错误原因,并提供正确的解法.
如图甲所示,有一倾角为30°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板.开始时质量为m=1kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上,今将水平力F变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,木块滑上木板的过程不考虑能量损失.此后滑块和木板在水平上运动的v﹣t图象如图乙所示,g=10m/s2.求
(1)水平作用力F的大小;
(2)滑块开始下滑时的高度;
(3)木板的质量.
如图所示,跳伞运动员离开飞机后先做4s自由落体运动,后张开降落伞匀速下降4s,最后再做19s匀减速下降,着地时速度是2m/s,g取10m/s2.
(1)试通过计算作出运动员运动的v﹣t图象,要求标出t=4s时的速度值;
(2)求减速下降时的加速度(大小和方向);
(3)求跳伞员离开直升飞机时距地面的高度.
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,使A球被弹出时的速度不同,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,两个相同的末端水平的斜槽轨道M、N分别用于发 射小铁球P、Q,其中N的末端与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D.斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度总是相等的.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后同时切断电源,使两小铁球能以相同的初速度同时从轨道M、N的下端A、B水平射出,实验中能观察到的现象是 .若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为 .
(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,图丙中每个小方格代表的正方形边长L=1.25cm.由图丙可求得拍摄时曝光时间间隔t= s,该小球平抛运动的初速度大小v0= m/s(取g=10m/s2).
为了测量木块与木板间动摩擦因数μ,某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律如图乙所示.
(1)根据上述图线,计算0.4s时木块的速度v= m/s,木块加速度a= m/s2;
(2)为了测定动摩擦因数μ,还需要测量的量是 ;(已知当地的重力加速度g)