在物理学的发展历程中,下面哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展。( )
A. 亚里士多德 B. 爱因斯坦 C. 牛顿 D. 伽利略
如图1所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面.已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数μ1=0.2,B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2.若t=0开始,木板B受F1=16N的水平恒力作用,t=1s时F1改为F2=4N,方向不变,t=3s时撤去F2.
(1)木板B受F1=16N的水平恒力作用时,A、B的加速度aA、aB各为多少?
(2)从t=0开始,到A、B都静止,A在B上相对B滑行的时间为多少?
(3)请以纵坐标表示A受到B的摩擦力fA,横坐标表示运动时间t(从t=0开始,到A、B都静止),取运动方向为正方向,在图2中画出fA-t的关系图线(以图线评分,不必写出分析和计算过程).
如图所示,长为l=1m的绳子下端连着质量为m=1kg的小球,上端悬于天花板上,把绳子拉直,绳子与竖直线夹角为60°,此时小球静止于光滑的水平桌面上.问:(g取10 m/s2)
(1)当球以ω1=4rad/s作圆锥摆运动时,绳子张力T1为多大? 桌面受到压力为多大?
(2)当球以ω2=6rad/s作圆锥摆运动时,绳子张力T2及桌面受到压力各为多大?
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)