如图所示,有一质量m=1 kg的小物块,在平台上以初速度v0=3m/s水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的半径R=0.5 m的粗糙圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点 的质量为M=3 kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑接触,当小物块在木板上相对木板运动L=1 m时,与木板有共同速度,小物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.3,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,取g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)A、C两点的高度差h;
(2)物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(3)物块通过圆弧轨道克服摩擦力做的功.
探月工程二期“嫦娥三号”成功发射。这极大地提高了同学们对月球的关注程度,以下是某同学就有关月球的知识设计的问题情景:
假设月球半径为R,“嫦娥三号”在离月球中心距离为r的圆形轨道I运动,其运动周期为T,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道II,到达轨道的近月B再次点火变轨到贴近月球表面的轨道III绕月球作圆周运动,此时“嫦娥三号”的速度即为该星球的第一宇宙速度。在轨道III运行多圈后,“嫦娥三号”点火减速实现在月球上的软着陆。
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的第一宇宙速度。
如图所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点),可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图像,g取10 m/ s2。求滑块的质量和圆轨道的半径。
质量为1kg的物体在光滑水平面内做曲线运动,已知该物体在互相垂直方向上的两个分运动的Vx-t和Vy-t图像分别如图所示。
求(1)2s末质点的速度大小;
(2)质点所受的合外力大小
某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
(i)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿光滑水平桌面滑行之后平抛落至水平地面上,落点记为M1;
(ii)在钉子上分别套上2条、3条、4条……相同的橡皮筋,每次都将小物块拉到虚线上的同一位置,重复步骤(i),小物块落点分别记为M2、M3、M4……;
(iii)测量相关数据,进行数据处理。
(1)为求出小物块抛出时的动能,下列物理量中需要测量的是 (填写正确答案标号),只要一项不正确则得0分)。
A.小物块的质量m |
B.橡皮筋的原长x |
C.橡皮筋的伸长量Δx |
D.桌面到地面的高度h |
E.小物块抛出点到落地的的水平距离L
(2)将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别为W1、W2、W3、……,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。如果功与速度的平方成正比,则在W、L的关系曲线中,应以W为纵坐标、 为横坐标作图,才能得到一条直线。
(3)若求出n次实验中小物块每次抛出时的速度1、2、3……做出W-图像,则下列图像符合实际的是 。
(4)由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或“系统误差”)。
利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验。
(1)在验证机械能守恒定律的实验中,没有必要进行的操作是( )
A.用天平测重物的质量
B.用秒表测重物下落的时间
C.用打点计时器记录重物下落的信息
D.用纸带记录测量重物下落的高度
(2)该实验所用打点计时器的电源频率为50 Hz,如图所示,A、B、C为纸带中选取的三个计数点,每两个计数点之间还有4个点未画出,则每两个计数点之间的时间间隔T= s,打点计时器在打下计数点B时,物体的下落速度为B= m/ s。(小数点后保留两位有效数字)
(3)由于该实验中存在阻力做功,所以实验测得的重物的重力势能的减少量 (选填“小于”、“大于”或“等于”)动能的增加量。