如图,半径R = 1.0m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=0.5m的水平面BC相切于B点,BC离地面高h = 0.45m,C点与一倾角为θ = 37°的光滑斜面连接,质量m=1.0 kg的小滑块从圆弧上某点由静止释放,到达圆弧B点时小滑块对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍,当小滑块运动到C点时与一个质量M=2.0kg的小球正碰,碰后返回恰好停在B点,已知滑块与水平面间的动摩擦因数µ=0.1。(sin37°=0.6 cos37°=0.8, g取l0 m/s2)
求:
(1)小滑块应从圆弧上离地面多高处释放;
(2)小滑块碰撞前与碰撞后的速度;
(3)碰撞后小球的速度;
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对图中纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A 用天平测出重锤的质量;
B 按照图示的装置安装器件;
C 将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
D 先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E 测量纸带上某些点间的距离;
F 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是__________,操作不当的步骤是__________。
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图所示。使用电流的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a=____________。(用 、 、 、及f表示)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是__________。试用这些物理量和纸带上的数据符号表示重锤和纸带在下落过程中AE段受到的平均阻力大小f=_____________。
如图甲所示是某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)若用游标卡尺测出遮光条的宽度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=2.0×10-2s,则小车经过光电门时的速度为________m/s;
(2)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________;
(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,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系,处理数据时应作出________(选填“v-m”或“v2-m”)图象;
如图所示,一块质量为M的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有挡板,挡板上固定一个小弹簧。一个质量为m的小物块(可视为质点)以水平速度υ0从木板的右端开始向左运动,与弹簧碰撞后(弹簧处于弹性限度内),最终又恰好停在木板的右端。根据上述情景和已知量,可以求出( )
A. 弹簧的劲度系数
B. 弹簧的最大弹性势能
C. 木板和小物块组成的系统最终损失的机械能
D. 若再已知木板长度l可以求出木板和小物块间的动摩擦因数
如图所示,质量相同的两个小物体A、B处于同一高度。现使A沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑,而使B无初速地自由下落,最后A、B都运动到同一水平地面上。不计空气阻力。则在上述过程中,A、B两物体( )
A. 所受重力冲量的大小相同
B. 所受合力冲量的大小相同
C. 所受重力做的功相同
D. 所受合力做的功相同
质量为m的物体,在距地面h高处以初速度V竖直向下抛出。其加速度大小为0.5g,方向竖直向下。则在其下落到地面的过程中。下列说法中正确的是( )
A. 物体的重力势能减少
B. 物体的动能增加
C. 物体的机械能减少
D. 落地时的动能为