如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4 m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上.质量m=2 kg的小物块在9 N的水平恒力F的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动.已知AB=5 m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2.当小物块运动到B点时撤去力F.取重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)小物块到达B点时速度的大小;
(2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小;
城市的私家车数量增速很快,交通问题多发,某出租车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,私家车以4 m/s的速度与出租车平行同向做匀速直线运动,出租车经过私家车旁边时司机看见私家车前轮胎没气压瘪了,想提示对方,开始以0.5 m/s2的加速度刹车等私家车,从出租车刹车开始计时,求:
(1)私家车在追上出租车前,两车相距的最大距离;
(2)私家车追上出租车所用的时间.
某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放。
(1)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为__________。
(2)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d=________cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt,就可以计算出小车经过光电门时的速度为。
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出v2-m线性图象(如图所示),从图线得到的结论是:在小车质量一定时,________。如果小车的质量M=5kg,图像的斜率K=1,则AB间的距离x=______m(g取10 m/s2)
(4)另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.滑块和位移传感器发射部分的总质量m=________ kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______.(重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图1对弹簧甲进行探究,然后把原长相同的弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究.在弹性限度内,将质量为m=50g的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图1、图2中弹簧的长度L1、L2如下表所示.
已知重力加速度g=9.8m/s2,要求尽可能多的利用测量数据,计算弹簧甲的劲度系数k1=______N/m(结果保留三位有效数字).由表中数据计算出弹簧乙的劲度系数k2=______N/m(结果保留三位有效数字).
如图所示,水平传送带AB的长度L=1.8m,皮带轮的半径R=0.4m,皮带轮以角速度ω=5rad/s顺时针匀速转动(皮带不打滑),现将一质量m=3kg的煤块(视为质点)轻放在传送带上的A点,与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.25,g=10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 煤块到达B端时对滑轮的压力为mg
B. 煤块从A端运动到B点所用的时间为1.3s
C. 煤块在传送带上留下痕迹长度是0.8m
D. 若使煤块从A运动到B所用的时间最短,则传送带的角速度ω至少为7.5rad/s
如图所示,两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上,半径R相同,左侧轨道由金属凹槽制成,右侧轨道由金属圆管制成,且均可视为光滑。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放,小球距离地面的高度分别为hA 和hB,下列说法正确的是( )
A. 若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为
B. 若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为
C. 适当调整hB,可使B球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处
D. 适当调整hA,可使A球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处