有一种巨型娱乐器械可以使人体验失重和超重。一环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送到距地面H=78m的高处,然后让座舱自由落下,落到距地面h=30m的位置时开始制动,使座舱均匀减速,座舱落到地面时刚好停下。在该体验中,小明将质量m=10kg的书包放在腿上(不计空气阻力,g取10 m/s2)。
(1)当座舱落到距地面h1=50m的位置时,求小明对书包的作用力大小F1;
(2)当座舱落到距地面h2=15m的位置时,求小明对书包的作用力大小F2;
(3)假设座舱制动过程中机器的输出功率保持恒定。
a.试分析说明此过程中座舱加速度的变化情况以及小明对书包作用力的变化情况;
b.如果定义一个物理量A来描述加速度变化的快慢,请你写出该物理量的定义式及单位。
如图所示,是某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个平滑相接的小坡,电车进站时要上坡,出站时要下坡。如果坡高h=2m,电车到a点时的速度va=25.2km/h,此后切断电动机的电源(不考虑电车所受的摩擦力,g取10m/s2)。
(1)请分析说明电车能否冲上站台bc;
(2)如果电车能冲上站台bc,求电车到达站台bc的速度大小vb;
(3)请分析说明在站台两侧设计这样的小坡有什么好处。
如图所示,工人需要把质量m=20kg的货箱沿斜放的木板推上卡车。木板与水平面夹角θ=37°,货箱与木板间的动摩擦因数μ=0.5。假定工人推力的方向与板面平行,货箱始终沿板面匀速运动(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2)。求:
(1) 货箱对木板的压力大小N;
(2) 木板对货箱的摩擦力f ;
(3) 工人对货箱的推力大小F.
枪管长l=0.5m,质量m=2g的子弹从枪口射出时的速度v=400m/s,假设子弹在枪管内所受的作用力恒定。求:
(1)子弹在枪管内运动的加速度大小a;
(2)子弹所受的作用力大小F.
小球从离地h=80 m的空中由静止释放(不计空气阻力,g取10 m/s2)。求:
(1)小球落地所需的时间t;
(2)小球落地时的速度大小v.
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图甲所示的装置。
(1)本实验主要应用的方法是_______。
A.控制变量法
B.假设法
C.理想实验法
D.类比法
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其它阻力,正确的操作方法是把长木板右端垫高,在______(选填“挂”或“不挂”)砝码和砝码盘、小车______(选填“拖”或“不拖”)纸带、打点计时器______(选填“打点”或“不打点”)的情况下,轻推一下小车,若小车做匀速运动,则表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。
(3)在某次实验中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s,且相邻两个计数点之间有4个点未画出。经测量得出各计数点间的距离如图所示。则小车的加速度a=________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(4)在探究加速度与力的关系时,可认为细线对小车的拉力等于砝码 和砝码盘的重力。某同学根据测量数据作出的a-F 图像如图丙所示。由此推断该实验主要存在的两个问题是:
①______________________________________________;②_____________________________________________________。