如图所示,一竖直平面内的光滑圆弧轨道ABC,B点为最低点,O为圆心,轨道半径R=1m,OA连线与OB夹角θ=37°.现有一个质量m=0.2kg的小球(可视为质点)以某一速度从P点水平抛出,恰好从圆弧轨道的A点沿切线方向进入(不计空气阻力),(sin370=0.6,cos370=0.8,取g=10m/s2),求:
(1)P点与A点的水平距离和竖直高度;
(2)小球到达圆弧最高点C时受到轨道的作用力。
用图甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”。请思考并完成相关内容:
(1)实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是( )
A.平衡摩擦力时,应将空沙桶用细线跨过定滑轮系在小车上,让细线与长木板平行
B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,应先释放小车,再接通电源
(2)图乙是实验得到的一条纸带,已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出,打点计时器所用电源频率为50HZ,由此求出小车的加速度a= m/s2(计算结果保留三位有效数字)
(3)一组同学在保持木板水平时,研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系,得到如图丙中①所示的图线,则小车运动时受到的摩擦力f= N;小车的质量M= kg。若该组同学正确完成了(1)问中的步骤,得到的a-F图线应该是图丙中的 (填“②”“③”或“④”)
利用如图的装置做“探究合外力做功与物体动能变化的关系”实验,将光电门固定在轨道上的B点,用重物通过细线拉小车,细线的拉力的大小可由拉力传感器测出,小车(包括遮光条和拉力传感器)质量为M,保持小车的质量不变,改变所挂重物的质量m,进行多次实验,每次小车都从同一位置A由静止释放。
(1)完成该实验时, (填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力; (填“需要”或“不需要”)重物的质量m远小于小车(包括遮光条和拉力传感器)质量M;
(2)在正确规范操作后,实验时读出拉力传感器的示数F,测出小车的质量M,遮光条宽度d,挡光时间及AB间的距离L,则验证动能定理的表达式为 (用测得的物理量表示)。
如图所示,倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连,质量分别为4m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接,A球置于斜面顶端。现由静止释放A、B两球,球B与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,两球最终均滑到水平面上.已知重力加速度为g,不计一切摩擦,小球均可看做质点。则( )
A.A球刚滑至水平面时的速度大小为
B.B球刚滑至水平面时的速度大小为
C.两小球在水平面上不可能相撞
D.在整个过程中,轻绳对B球做功为
质量为m的物体以v0的速度水平抛出,经过一段时间速度大小变为v0,不计空气阻力,重力加速度为g,则在该过程中以下说法正确的是( )
A.平均速度大小为
B.下落的高度为
C.运动时间为
D.速度大小变为v0时,重力的瞬时功率为2mgv0
如图所示,一个质量为m的小球套在固定的与水平方向成600的倾斜光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到与O点等高的位置(此时弹簧刚好为原长)由静止释放,小球沿杆下滑,当弹簧处于竖直时,小球速度恰好为零,此时小球下落的高度为h。若弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,在小球下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.释放瞬间小球的加速度大小为
B.小球的机械能先增大后减小
C.小球下滑到最低点过程中,弹簧的弹性势能为mgh
D.当弹簧与杆垂直时,小球的动能最大