某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1mm)的纸贴在桌面上,如图(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分除外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长.
(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F的大小为_______N.
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点,此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2N和F2=5.6N.
(i)用5mm长度的线段表示1N的力,以O点为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合;
(ii)F合的大小为______N,F合与拉力F的夹角的正切值为______.
若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则.
如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线,有如图所示的①②③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,。赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则
A.选择路线①,赛车经过的路程最短
B.选择路线②,赛车的速率最小
C.选择路线③,赛车所用时间最短
D.①②③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等
“蹦床”已被奥运会列为正式比赛项目.运动员利用蹦床网的弹性弹起到空中,完成动作后落回到网上,再经蹦床网的弹性弹起,如此往复.图示的F﹣t图象是传感器记录的是一位运动员双脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化情况.设运动员只在竖直方向上运动,取重力加速度为10m/s2,则运动员在前12s的时间内( )
A. 获得的最大加速度为40 m/s2
B. 获得的最大加速度为50 m/s2
C. 腾空弹起时的最大高度约为2.5m
D. 腾空弹起时的最大高度约为3.2m
如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )
A. 三条绳中的张力都相等
B. 杆对地面的压力大于自身重力
C. 绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D. 绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
如图所示,质量均为m的A、B两物块置于水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数均为μ,物块间用一水平轻绳相连,绳中无拉力.现用水平力F向右拉物块A,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.下列说法中正确的是( )
A. 当0<F≤μmg时,绳中拉力为0
B. 当μmg<F≤2μmg时,A、B物体均静止
C. 当F>2μmg时,绳中拉力等于
D. 无论F多大,绳中拉力都不可能等于
如图所示,长0.5m的轻质细杆一端O有光滑的固定转动轴,另一端固定有一个质量为3kg的小球,当杆绕O在竖直平面内作圆周运动,小球通过最高点时的速率为2m/s,则此时轻杆的受力情况是(取g=10m/s2)( )
A. 受54N的拉力 B. 受24N的拉力 C. 受6N的压力 D. 受6 N的拉力