在物理学发展过程中,开创了把猜想、实验和逻辑推理相结合的科学方法,并用来研究落体运动规律的科学家是
A. 亚里士多德 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 爱因斯坦
如图所示的装置叫做阿特伍德机,是英国牧师、数学家、物理学家乔治•阿特伍德(G.Atwood,1746-1807)制作的力学实验装置。阿特伍德机的基本结构是在跨过定滑轮的轻绳两端悬挂两个质量相等的物块A和B,当在一物块B上附加另一小物块C时,B、C拖动A从静止开始做匀加速运动,经过一段时间后设法使附加物块C脱离B,随后A、B做匀速运动。已知物块A、B质量均为M,C的质量为m。实验中,测得B和C从静止开始向下加速运动的距离为h时,C脱离B,此后A、B做匀速运动,测得A和B匀速运动的速度为v。不计绳的伸长、绳和滑轮的质量、摩擦阻力和空气阻力。
(1)阿特伍德机的动力学研究:
a. 根据测得的h和v,求A、B和C一起加速运动时的加速度大小;
b. 根据牛顿第二定律,用题中条件M、m和重力加速度g推导出A、B和C一起加速运动时的加速度大小。
(2)阿特伍德机的能量研究:
a. 根据测得的h和v,求加速过程中绳子拉力对A做的功;
b. 根据动能定理,推导出v与h的关系。
某同学用如图所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验。
(1)实验中,他在弹簧两端各系一细绳套,利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上,另一端的绳套用来挂钩码。先测出不挂钩码时弹簧的长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度L,再算出弹簧伸长量x,并将数据填在下面的表格中。实验过程中,弹簧始终在弹性限度内。
在下图所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力F与弹簧伸长量x对应的数据点,请把第4次测量的数据对应点用“+”描绘出来,并作出F-x图像______________。
①根据上述的实验过程,对实验数据进行分析可知,下列说法正确的是_________(选填选项前的字母)。
A.弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比
B.弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比
C.该弹簧的劲度系数约为25N/m
D.该弹簧的劲度系数约为2500N/m
②在匀变速直线运动的速度v随时间t变化关系图像中,图线与坐标轴围成的面积的物理意义表示位移。请类比思考,(1)问的F-x图像中图线与坐标轴围成的面积的物理意义是__________。
马哈鱼需要逆流而上到上游产卵,运动过程中有时还要跃上瀑布。这种鱼跃出水面的速度可达10m/s。不计空气阻力,g取10m/s2。
①若大马哈鱼跃出水面的速度方向竖直向上,则它能达到的最大高度约为_______m,上升所用时间约为__________s。
②设某条大马哈鱼质量约为5kg,竖直向上跃出水面后,克服重力做功最多为_________J。在上升过程中,重力做功的功率________(填“越来越大”、“越来越小”或“保持不变”)。
气垫导轨上有很多小孔,气泵送来的压缩空气从小孔喷出,使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气,两者不会直接接触。这样,滑块运动时受到的阻力很小,可忽略不计。为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光条,如图所示。滑块在倾斜的气垫导轨顶端由静止释放,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间t1=0.015s,通过第二个光电门的时间t2=0.010s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t=0.200s。
(1)求滑块的加速度大小;
(2)若使滑块以3.2m/s的初速度由气垫导轨的底端出发向上运动,请通过计算分析说明滑块是否能到达1.5m长的气垫导轨的顶端。
如图所示,小孩与冰车的总质量m = 20kg。大人用恒定拉力使冰车由静止开始沿水平冰面移动,拉力F = 20N,方向与水平面的夹角θ =37°。已知冰车与冰面间的动摩擦因数μ= 0.05,重力加速度g =10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。求:
(1)小孩与冰车受到的支持力大小;
(2)小孩与冰车的加速度大小;
(3)拉力作用t =8s时间内,冰车位移的大小。