在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是 ( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B.根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法
D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
如图1所示,粗糙程度均匀的水平地面与半径为R=0.4 m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。质量为m="2" kg的小物块在与水平方向成=37o的恒力F="20" N的推动下,由静止开始运动,当小物块运动到B点时撤去F,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点,已知AB间的距离为2.5 m,sin 37o=0.6,cos 37o=0.8,重力加速度g="10" m/s2。小物块可视为质点。
(1)求小物块运动到B点时的速度大小;
(2)求小物块与水平地面间的动摩擦因数;
(3)若在A处放置一弹射器(如图2所示),弹射器将小物块水平弹出后,仍能通过最高点D,求弹射器释放的弹性势能Ep应满足的条件。
宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球,然后在该星球上做火箭发射实验。微型火箭点火后加速上升4 s后熄火,测得火箭上升的最大高度为80 m,若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动,火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计,且已知该星球的半径为地球半径的1/2,质量为地球质量的1/8,地球表面的重力加速度g0取10 m/s2。
(1)求该星球表面的重力加速度;
(2)求火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值;
(3)若地球的半径为6400 km,求该星球的第一宇宙速度。
如图所示,上表面光滑下表面粗糙足够长且质量为M="10" kg的木板,在F="50" N的水平拉力作用下,沿水平地面向右匀加速运动,加速度a=2.5 m/s2。某时刻当木板的速度为v0="5" m/s,将一个小铁块(可视为质点)无初速地放在木板最右端,这时木板恰好匀速运动,当木板运动了L=1.8 m时,又将第二个同样的小铁块无初速地放在木板最右端,g取10 m/s2。求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ;
(2)放上第二个铁块后木板又运动L距离时的速度。
某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1 Δt2(填“>”“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平。
(2)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连,钩码Q的质量为m。将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若Δt1、Δt2、d和重力加速度g已知,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出 和 (写出物理量的名称及符号)。
(3)若上述物理量间满足关系式 ,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒。
为了测量木块与木板间的动摩擦因数,某实验小组设计了如图甲所示的实验装置:一个木块放在水平长木板上,通过细线跨过定滑轮与重物相连,木块与纸带相连,在重物牵引下,木块先向左加速运动,重物落地后,木块做减速运动,打出的纸带撕下其中一段如图乙所示,已知交流电频率为50 Hz,重力加速度g取10 m/s2。
(1)木块减速阶段的加速度大小为 m/s2(结果保留两位有效数字)。
(2)木块与木板间的动摩擦因数μ= (纸带与打点计时器间的摩擦可忽略不计)。