利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处。如图所示,已知传送轨道平面与水平方向成37°角,倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接,弹簧下端固定在斜面底端,工件与皮带间的动摩擦因数μ=0.25.传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s,两轮轴心相距L=5m,B、C 分别是传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不打滑.现将质量m=1kg的工件放在弹簧上,用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到传送带上的B点时速度v0=8m/s,AB 间的距离s=1m.工件可视为质点,g 取10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)工件沿传送带上滑的时间;
(3)若传送装置顺时针匀速转动的速度v 可在v>4m/s的范围内调节,试推导工件滑动到C 点时的速度vC 随速度v变化的关系式;
地面上有一个半径为R 的圆形跑道,高为h 的平台边缘上的P 点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O 的距离为L(L>R),如图所示.跑道上停有一辆小车,现从P 点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计).问:
(1)若小车在跑道上运动,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?
(2)若小车沿跑道顺时针做匀速圆周运动,当小车恰好经过A 点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B 处落入小车中,小车的速率v应满足什么条件?
如图所示,以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2s将熄灭,此时汽车距离停车线17m.该车加速时最大加速度大小为2m/s2,减速时最大加速度大小为4m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s.某司机正常反应时间为0.4s.问:
(1)这位司机打算加速前进,他能否在绿灯熄灭前通过停车线?
(2)若司机酒后驾驶,反应时间变为原来的3倍,分析他是否会闯红灯?
一质量为2kg的木块放在倾角为30°的斜面上时,木块恰能沿斜面匀速下滑。现把斜面倾角变为θ=60°,为使该木块仍能沿斜面向下做匀速直线运动,应沿水平方向给木块一个推力F。(g=10m/s2)求:
(1)木块与斜面间的动摩擦因数μ
(2)F应为多大?
如图所示是某同学探究加速度与力的关系实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B。滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图所示,则d= ________mm。
(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的遮光时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的一个物理量是__________________;
(3)下列不必要的一项实验要求是________。(请填写选项前对应的字母)
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调节水平
D.应使细线与气垫导轨平行
(4)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门时的遮光时间t,通过描点作出线性图像,研究滑块加速度与力的关系,处理数据时应作出________图像。(选填“t2F”“ F”或“ F”)
(1)如图所示,在“验证力合成的平行四边形定则”实验中,得到了如图所示的图形,图中P为橡皮条的固定点,用两只弹簧秤或用一只弹簧秤时,都将橡皮条与细线的结点拉到0点,其中力____________(选填F3或F4)是实验直接测得的合力。
(2)某同学认为在此实验过程中必须注意以下几项:其中正确的是________。(填入相应的字母)
A.两根细绳必须等长
B.使用两个弹簧测力计示数一定要相等
C.在使用弹簧秤时要注意尽量使弹簧秤与木板平面平行
D.实验中要记录力的大小和方向