某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m。实验中,滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,重力加速度g取10m/s2。
(1)为测量滑块的加速度a,须测出它在A、B间运动的 与 ,计算a的运动学公式是 ;
(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为:,他想通过多次改变m,测出相应的a值,并利用上式来计算μ。若要求a是m的一次函数,必须使上式中的 保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于 ;
(3)实验得到a与m的关系如图2所示,由此可知μ= (取两位有效数字)
一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量Δω与对应时间Δt的比值定义为角加速度β(即β=)。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D……为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;
②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示,圆盘的半径r为 cm;
(2)由图丙可知,打下计数点D时,圆盘转动的角速度为 rad/s;
(3)圆盘转动的角加速度大小为 rad/s2;【(2),(3)问中计算结果保留三位有效数字】
如图所示,由不同材料拼接成的长直杆CPD,P为两材料分界点,DP>CP,现让直杆以下面两种情况与水平面成45°。一个套在长直杆上的圆环静止开始从顶端滑到底端,两种情况下圆环经过相同的时间滑到P点。则圆环( )
A. 与杆CP段的动摩擦因数较大
B. 两次滑到P点的速度一定不相同
C. 两次滑到P点摩擦力做功一定相同
D. 到达底端D所用时间较长
汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车质量为5 t.汽车在水平面上行驶时,阻力与车重成正比,g=10 m/s2,当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12 m/s.突然减小油门,使发动机功率减小到40 kW,对接下去汽车的运动情况的描述正确的有( )
A.先做匀减速运动再做匀加速运动
B.先做加速度增大的减速运动再做匀速运动
C.先做加速度减小的减速运动再做匀速运动
D.最后的速度大小是8 m/s
如图所示,弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上,下端用小钩钩住质量为m的小球C,弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计.静止时p、q与竖直方向的夹角均为60°.下列判断正确的有( )
A.若p和球突然脱钩,则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mg
B.若p和球突然脱钩,则脱钩后瞬间球的加速度大小为g
C.若q和球突然脱钩,则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为mg
D.若q和球突然脱钩,则脱钩后瞬间球的加速度大小为g
用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图象如图所示,g取10m/s2,则可以计算出( )
A. 物体与水平面间的最大静摩擦力
B. F等于14N时物体的速度
C. 物体与水平面间的动摩擦因数
D. 物体的质量