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质量为M、长为的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,...

质量为M、长为的杆水平放置,杆两端AB系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g,不计空气影响。

1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;

2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示。

①求此状态下杆的加速度大小a

②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?

 

(1) (2)① ② 与水平方向的夹角为60°斜向右上方 【解析】正确受力分析,由平衡条件和牛顿第二定律求解. (1)如图,设平衡时,绳中拉力为FT,有 2FTcos θ-mg=0① 由图知 cos θ=② 由①②式解得 FT=mg.③ (2)①此时,对小铁环受力分析如图,有 FT′sin θ′=ma④ FT+FT′cos θ′-mg=0⑤ 由图知θ′=60°,代入④⑤式解得 a=g.⑥ ②如图,设外力F与水平方向成α角,将杆和小铁环当成一个整体,有 Fcos α=(M+m)a⑦ Fsin α-(M+m)g=0⑧ 由⑥⑦⑧式解得 F= (M+m)g tan α= (或α=60°).  
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如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3 m,另一台倾斜,其传送带与地面的倾角θ=37°,C、D两端相距4.45 m,B、C相距很近.水平部分ABv0=5 m/s的速率顺时针转动.将一袋质量为10 kg的大米无初速度放在A端,到达B端后,米袋继续沿倾斜的CD部分运动,不计米袋在BC处的机械能损失.已知米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5,g=10 m/s2,cos 37°=0.8,求:

(1)CD部分传送带不运转,米袋能否运动到D端?

(2)若要米袋能被送到D端,CD部分顺时针运转的最小速度为多大?

 

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一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内.问:

1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

2)警车发动后要多长时间才能追上货车?

 

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在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。

(1)实验对两次拉抻橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号)。

A. 将橡皮条拉伸相同长度即可   B. 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

C. 将弹簧秤都拉伸到相同刻度   D. 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是_______(填字母代号)。

A. 两细绳必须等长

B. 弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

D. 拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要近些

 

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某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz

1)通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点__________________之间某时刻开始减速。

2)打计数点5时,物块对应的速度大小为_________m/s。(结果保留三位有效数字)

3)物块减速运动过程中加速度的大小为a=_________。(结果保留三位有效数字)

 

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一种游标卡尺,它的游标尺上有50个小的等分刻度,总长度为49mm。用它测量某物体长度,卡尺示数如图所示,则该物体的长度是_________________cm

 

 

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