如图所示,半径为R= m的光滑的圆弧形凹槽固定放置在光滑的水平面上,凹槽的圆弧面与水平面在B点相切,另一条半径OC与竖直方向夹角为θ=37°,C点是圆弧形凹槽的最高点,两个大小相同的小球P、Q质量分别为m1=2 kg和m2=1 kg,Q静止于B点,P放置于水平面上A点.给P施加一个F=60 N的水平向右的瞬间作用力后P匀速运动,在B点与Q发生对心正碰,碰撞过程没有能量损失,碰后Q恰好能沿弧形凹槽经过最高点C,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8求:
(1)P碰前的速度大小v1和碰后的速度大小v2;
(2)力F的作用时间t.
如图所示,半径为R的光滑圆环竖直放置,直径MN为竖直方向,环上套有两个小球A和B,A、B之间用一长为R的轻杆相连,小球可以沿环自由滑动,开始时杆处于水平状态,已知A的质量为m,重力加速度为g.
(1)若B球质量也为m,求此时杆对B球的弹力大小;
(2)若B球质量为3m,由静止释放轻杆,求B球由初始位置运动到N点的过程中,轻杆对B球所做的功.
如图所示,重力为G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上,PA偏离竖直方向37°角,PB沿水平方向且连在重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,试求:
(1)PA、PB绳上的拉力分别为多大?
(2)木块与斜面间的摩擦力;
(3)木块所受斜面的弹力.
某学习小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了如图所示甲、乙两套装置,图中A为小车,B为打点计时器,C为弹簧秤,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置.
(1)如果忽略滑轮与绳间的摩擦,但不能忽略滑轮的质量,小组成员认为:①甲图中弹簧秤的示数即为小车受到的拉力大小;②乙图中弹簧秤示数的二倍为小车受到的拉力大小.请判断两种分析是否正确,若不正确,请指明并简要说出不正确的原因_______.
(2)选择了上述一种合理的方法后,要顺利完成该实验,除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外,还必需的两个实验仪器是________________、________________.
(3)该实验中发现小车受到的阻力对实验结果影响较大,在长木板保持水平的情况下,请你利用该装置测出小车受到的阻力,其方法是_______________________.
(4)在上述实验操作中,打点计时器使用的交流电频率为50Hz,某同学打出的一段纸带如下图所示,O、A、B、…、F为打点计时器连续打出的计时点,根据图中数据求出小车运动时与纸带上E点相对应的瞬时速度vE=______m/s.(结果保留3位有效数字)
某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。
①用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=________ mm。
②调整气垫导轨水平,滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若滑块质量M、两光电门间距离L、Δt1、Δt2、d和重力加速度g已知。上述物理量间若满足关系式_____________________,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒。
③下列因素中可能增大实验误差的是___________
A.气垫导轨未调水平 B.未满足M>>m
C.遮光条宽度太大 D.两光电门距离过小
如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是( )
A. 斜面倾角α=30°
B. A获得最大速度为
C. C刚离开地面时,B的加速度最大
D. 从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B小球组成的系统机械能先增加后减少