关于物理学研究方法,下列叙述正确的是
A.探究加速度与物体质量、物体受力的关系时采用了控制变量法
B.伽利略在研究自由落体运动时采用了将微小量放大的方法
C.探究求合力方法的实验中使用了理想化的方法
D.牛顿通过月地检测得到了万有引力常量
如图,光滑的水平面上放置质量均为m=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离)。甲车上带有一半径R=1m的1/4光滑的圆弧轨道,其下端切线水平并与乙车上表面平滑对接,乙车上表面水平,动摩擦因数μ=,其上有一右端与车相连的轻弹簧,一质量为m0=1kg的小滑块P(可看做质点)从圆弧顶端A点由静止释放,经过乙车左端点B后将弹簧压缩到乙车上的C点,此时弹簧最短(弹簧始终在弹性限度内),之后弹簧将滑块P弹回,已知B、C间的长度为L=1.5m,求:
(1)滑块P滑上乙车前瞬间甲车的速度v的大小;
(2)弹簧的最大弹性势能EPm;
(3)计算说明滑块最终能否从乙车左端滑出,若能滑出,则求出滑出时滑块的速度大小;若不能滑出,则求出滑块停在车上的位置距C点的距离。
如图所示为某工厂的货物传送装置,水平运输带与一斜面MP平滑连接,小物体在此处无碰撞能量损失,小物体与运输带间的动摩擦因数为μ1=0.5,运输带运行的速度为v0=5 m/s.在运输带上的N点将一小物体轻轻地放在上面,N点距运输带的右端距离为x=3 m,小物体的质量为m=0.4 kg.设小物体到达斜面最高点P时速度恰好为零,斜面长度L=1.25m,它与运输带的夹角为θ=37°。( sin370=0.6,cos370=0.8,g=10 m/s2,空气阻力不计).求:
(1)小物体运动到运输带右端时的速度v的大小;
(2)小物体与斜面间的动摩擦因数μ2;
(3)由于传送小物体而使带动传送带的电动机多输出的能量为多少?
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)。