某次摩托车的特技表演可简化为如下模型,AB是长度为x的水平面,BC是圆弧,半径为2R的四分之一圆弧,DEG是半径为R的四分之三圆弧,D点在C点正上方,G点距右侧水平面高度为R,质量为m的摩托车(可视为质点)在大小恒定的牵引力F作用下从A点由静止出发,牵引力在ABC段的大小恒为F,摩托车经过C点时关闭发动机,之后沿竖直方向从D点进入上面的轨道做圆周运动,从G点脱离上方轨道,进入右侧水平面,已知重力加速度为g,假设在ABC段摩托车所受阻力恒定,且为重力的k倍,忽略其在DEG及空气中所受的阻力。
(1)为了摩托车能安全通过轨道,求力F的最小值
(2)若摩托车离开C点的速度大小是,判断摩托车能否安全通过上方圆弧轨道。若不能通过,计算在C点时应具有的最小速度,若能通过,求摩托车落在右侧水平面的位置距离C点多远。
如图所示,在光滑水平面上放有质量为M = 3kg的长木板,今有一质量m = 1kg、大小可忽略不计的小物块以初速度滑上长木板。已知小物块与长木板表面动摩擦因数μ=0.3,假设长木板足够长,g=10m/s2。求:
(1)小物块刚滑上长木板时,长木板的加速度大小?
(2)小物块经t=2.5s通过的位移S;
(3)系统因摩擦所产生的热Q。
在实验时数字计时器常与气垫导轨配合使用,气垫导轨上有很多小孔,气泵送来的压缩气体从小孔喷出,使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气,这样滑块运动时受到的阻力很小,可以忽略不计。数字计时器能够记录滑块上遮光条通过光电门的时间。某兴趣小组利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律,装置如图所示,将气垫导轨倾斜放置,滑块在自身重力作用下沿导轨匀加速下滑。a、b为固定在导轨上的两个光电门,利用与其连接的光电计时器,可以测出滑块上遮光条通过光电门的时间t1、t2。
(1)为验证机械能守恒定律还应测得下列哪些物理量(____)
A.利用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d
B.利用游标卡尺测出滑块的宽度D
C.测出气垫导轨的长度L,导轨与水平面的夹角
D.测出两光电门中心间距,导轨两端的水平距离C, 两端的高度差h
E.利用秒表出滑块由光电门a运动到光电门b的时间t
(2)写出本实验需要验证成立的表达式: ________________________________。
(3)为减小实验误查差请你提出两条可行性建议:______________________________________________________________________________________________________________。
图为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图,图中P点是未放被碰小球2时入射小球1的落点。
(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,均为d,为了减小误差,它们的质量相比较,应是m1___________m2.(选填“>”、“<”、“=”)
(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使________________________。
(3)为了验证动量守恒,下列关系式成立的是(_____)
A.
B.
C.
如图所示,一轻质弹簧左端固定,右端系一小物块,物块与水平面的最大静摩擦力和滑动摩擦力都为f,弹簧无形变时,物块位于O点。每次都把物块拉到右侧不同位置由静止释放,释放时弹力F大于f,物体沿水平面滑动一段路程直到停止。下列说法中正确的是
A. 释放时弹簧具有的弹性势能等于全过程克服摩擦力做的功
B. 每次释放后物块速度达到最大的位置保持不变
C. 物块能返回到O点右侧的临界条件为F>3f
D. 物块能返回到O点右侧的临界条件为F>4f
静止的城市绿化洒水车,由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流,水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t,水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ,忽略空气阻力,以下说法正确的是
A. 水流射出喷嘴的速度为2gttanθ B. 空中水柱的水的体积为
C. 水流落地时位移大小为 D. 水流落地时的速度为2gtcotθ