如图甲所示,水平地面上放置一倾角θ=37°的足够长的斜面,质量为m的物块置于斜面的底端。某时刻起物块在沿斜面向上的力F作用下由静止开始运动,F随位移变化的规律如图乙所示。已知整个过程斜面体始终保持静止状态,物块开始运动t=0.5s内位移=1m,0.5s后物块再运动=2m时速度减为0。取,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)由静止开始,5.0s末物块运动的速度的大小;
(2)物块沿斜面向上运动过程,受到的摩擦力做的功;
(3)物块在沿斜面向下运动过程中,斜面体受到地面的摩擦力的大小。
2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程。某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想:如图,将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为m,月球半径为R,月面的重力加速度为。以行星体表面为零势能面,物体在星体表面上方h高度的引力势能可表示为,其中G为引力常量,M为星体质量。求:
(1)月球密度;
(2)若忽略月球的自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做 的功。
春节放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费站窗口前区间的速度不超过。现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以 =20m/s 和=34m/s的速度匀速行驶,甲车在前,乙车在后。甲车司机发现正前方收费站,开始以大小为=2的加速度匀减速刹车。
(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章;
(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9m处的速度恰好为6m/s,乙车司机在发现甲车刹车时经=0.5s 的反应时间后开始以大小为=4的加速度匀减速刹车。为避免两车相撞,且乙车在收费站窗口前9m区不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远?
利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b,结果如图所示,由此读出b=______________mm;
(2)滑块通过B点的瞬时速度可表示为="____________" (用题中字母表示);
(3)某次实验测得倾角=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为=_____________,系统的重力势能减少量可表示为=_____________,在误差允许的范围内,若=则可认为系统的机械能守恒;(用题中字母表示)
(4)在上次实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的图象如图所示,并测得M=m,则重力加速度g=____________。
为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作是。
A.用天平测出砂和砂桶的质量。
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力。
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数。
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带。
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为__________(结果保留两位有效数字)。
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线,图线与横坐标的夹角为,求得图线的斜率为k,则小车的质量为
A.B.C.k D.
如图甲所示,小物体从竖直弹簧上方离地高处由静止释放,其动能与离地高度h的关系如图乙所示。其中高度从下降到,图象为直线,其余部分为曲线,对应图象的最高点,轻弹簧劲度系数为 k,小物体质量为m,重力加速度为g。以下说法正确的是
A.小物体下降至高度时,弹簧形变量为0
B.小物体下落至高度时,加速度最大
C.小物体从高度下降到,弹簧的弹性势能增加了
D.小物体从高度下降到,弹簧的最大弹性势能为