如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R.质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A.已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能.
某天体的表面无大气层,其质量为地球质量的2倍,其半径为地球半径的2倍。已知地球表面附近的重力加速度为g=10m/s2,地球的第一宇宙速度为v=8×103m/s。
(1)该天体表面附近的重力加速度为多大?
(2)靠近该天体表面运行的人造卫星的运行速度为多大?
(3)在该天体表面以15m/s初速竖直上抛一个小球,小球在上升过程的最末1s内的位移x为多大?
在地面上方足够高的地方,存在一个高度h=0. 5m的“相互作用区域”(下图中画有虚线的部分).一个小圆环A套在一根均匀直杆B上,A和B的质量均为m.若它们之间发生相对滑动时,会产生f=0.5mg的摩擦力.开始时A处于B的最下端.B竖直放置,A距“相互作用区域”的高度d=0.8m.让A和B一起从静止开始下落,只要A处于“相互作用区域”就会受到竖直向上、大小F=3mg的恒力作用,而“相互作用区域”对处于其中的杆B不产生作用力.杆B在下落过程中始终保持竖直,且杆的长度能够保证网环A与杆不会分离.不计空气阻力,取g=l0m/s2.求:
(1)杆B最下端下落至“相互作用区域”时杆B的速度大小;
(2)圆环A通过“相互作用区域”所用的时间
如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.
①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需的器材是 .
A.直流电源、天平及砝码
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平及砝码
D.交流电源、刻度尺
②安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T.为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少量 ,动能的增加量 (用题中所给字母表示).
③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是 .
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
④某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力f对本实验的影响.他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线,如图所示.图象是一条直线,此直线斜率的物理含义是 (用数学表达式书写,可能用到的物理量m、g、f)
如图所示,传送带带面AB与水平面间夹角为=37°,物块与传送带之间动摩擦因数为0.5,传送带保持匀速运转。现将物块由静止放到传送带中部,A、B间距离足够大(若物块可与带面等速,则物块与带面等速时,物块尚未到达A或B)。下列关于物块在带面AB上的运动情况的分析正确的是
A. 若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向上加速滑动
B. 若传送带沿顺时针方向匀速运转,物块沿传送带向下加速滑动
C. 若传送带沿逆时针方向匀速运转,物块加速度的大小先为10m/s2,后为0
D. 若传送带沿逆时针方向匀速运转,物块加速度的大小先为10m/s2,后为2m/s2
如右图所示,带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上,斜面倾角θ=300,质量均为2kg的AB两物体用轻弹簧栓接在一起,弹簧的劲度系数为5N/cm,质量为4kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接,开始时A、B均静止在斜面上,A紧靠在挡板处,用手托住C,使细线刚好被拉直,现把手拿开,让C由静止开始运动,从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中,下列说法正确的是(物体C未触地,g取10m/s2)
A. 初状态弹簧的压缩量为2cm
B. 末状态弹簧的伸长量为2cm
C. 物体B、C组成的系统机械能守恒
D. 物体C克服绳的拉力所做的功为0.8J