如图所示,一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑水平地面上,其右侧足够远处有一固定障碍物A,障碍物A与平板车的上表面等高.不计A的厚度。另一质量为m=1.0kg可视为质点的滑块,以v0=8m/s的水平初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右、大小为10N的恒力F.当滑块运动到平板车的最右端时,两者恰好相对静止.此时撤去恒力F.当平板车碰到障碍物A时立即停止运动,滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道,B、D与地面等高,并沿轨道下滑.已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧半径为R=1.0m,圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=106°,取g =10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)障碍物A与圆弧左端B的水平距离.
(2)滑块运动圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小.
(3)滑块与平板车因摩擦产生的热量.
如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=1.6m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上.质量m=2kg的小物体在14N的水平恒力F的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动.已知AB=10m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2.当小物块运动到B点时撤去力F.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小物块到达B点时速度的大小;
(2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小;
(3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离.
已知某星球的半径为R,在该星球表面航天员以速度v0水平抛出的小球经过时间t落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,不计一切阻力,忽略星球的自转,引力常量为G.求:
(1)该星球的质量.
(2)该星球的第一宇宙速度.
在“探究功与物体速度变化的关系”实验中。某实验探究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后,在1根弹簧作用下弹出,沿水平长木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并将此过程中弹簧对木块做的功记为W.用完全相同的弹簧2根、3根……并在一起进行第2次、第3次……实验,每次实验木块均从A点释放,木块分别运动到B2、B3……停下,测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……,弹簧对木块做的功分别记为2W、3W……,做出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的W-L图象,如图乙所示.
①根据图线分析,弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为 .
A.W与v0成正比 |
B.W与v0成线性关系 |
C.W与v0的二次方成正比 |
D.W与v0的二次方成线性关系 |
②图线与纵轴交点的物理意义是 .
为验证机械能守恒,某同学完成实验如下:
该同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的频率为50Hz的交流电荷直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
①他进行了下面几个操作步骤:
A.按图a示安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的步骤是 ,操作不当的步骤是 .
②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图b是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点重力势能减少量的表达式 ,动能增量的表达式 .由于重锤下落时要克服阻力做功,所以该实验的动能增量总是 (填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减小量.
③该同学根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,并以纵轴、以h为横轴画出图象,应是图中的
如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M的小车,通过不可伸长的绳与一个质量为m的钩码相连,起初m距地高为h,从静止释放。则当砝码着地的瞬间(小车未与滑轮相碰)小车的速度大小为 ,在这过程中,绳的拉力对小车所做的功为 (重力加速度为g.)