据媒体报道,到2013年底我国高速铁路里程已达世界前列,若一列质量为2×105kg的列车,在短短的490m距离内,速度由零增大到252km/h,在这个过程中,求:
(1)合外力对列车做的功W是多少?
(2)列车受到的平均合外力大小是多少?
跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用依山势特别建造的跳台进行的.运动员穿着专用滑雪板,不带雪仗在助滑路上取得高速后起跳,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观.如图所示,设一位质量为60kg的运动员由a点沿水平方向跃起,到b点着陆,测得a、b间距离L=40m,山坡倾角θ=300,不计空气阻力,g取10m/s2.
(1)求运动员在空中的飞行时间;
(2)求运动员起跳时的速度;
(3)若以过b点的水平面为重力势能的参考面,求运动员起跳时的机械能.
为确保公路运输安全畅通,治理“大吨小标”、“超载超限”这些运输上的难题.福建省从2007年5月20日16时开始,对行驶在省内高速公路上的载货类汽车实施计重收费.一辆在收费站称得质量m=3000kg的汽车,以恒定速率通过半径为R=10m的拱桥,g取10m/s2.求:
(1)汽车对拱桥的压力为车重一半时的速率;
(2)汽车对拱桥的压力为零时的速率.
某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有 、 .(两个)
(2)实验时为了保证滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 .
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示).
为了探究平抛物体的运动规律,进行下面的两个实验:
实验一:采用如图a所示的装置,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B求被松开,做自由落体运动,实验观察到两球 ;这个现象说明了
实验二:如图b所示所示的装置,两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验观察到的现象是两个铁球 E处,仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象.这个现象说明 .
在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为1kg,一条理想的纸带的数据如图所示,单位mm,g取10m/s2,O是打的第一个点,O、A之间有几个计数点没画出(结果保留3位有效数字).
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度 vB= m/s.
(2)从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量△EP= J,此过程中物体动能的增加量△EK= J.
(3)造成△EP和△EK不相等的主要原因是 .