如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为2m,B的质量为m,初始时物体A到C点的距离为L。现给A、B一初速度,使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点。已知重力加速度为g,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求:
(1)物体A向下运动刚到C点时的速度;
(2)弹簧的最大压缩量;
光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接,导轨半径R=0.5 m,一个质量m=2 kg的小球在A处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能Ep=49 J,如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C,g取10 m/s2。求:
(1)小球脱离弹簧时的速度大小;
(2)小球从B到C克服阻力做的功;
(3)小球离开C点后落回水平面时的动能大小。
如图所示,把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起,若将带电荷量为4×10-8 C的带正电小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距3 cm时,丝线与竖直方向的夹角为45°,g取10 m/s2,,小球A、B均可视为点电荷.则:
(1) 小球A带何种电荷?
(2) 此时小球B受到的库仑力的大小为多少?
(3) 小球A所带的电荷量是多少?
利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:
(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平。
②用游标卡尺测量挡光条的宽度,结果如图2所示,由此读为 mm。
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s= cm。
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。
⑤从数字计数器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。
(2)有表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式:
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1= 和v2= 。
②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为EK1= 和EK2= 。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少= (重力加速度为g)。
(3)如果 ,则可认为验证了机械能守恒定律。
在“验证机械能守恒定律”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)该实验中使用电火花计时器,它的工作电压是 (填“交流220V”、“交流6V以下”或“直流6V以下”), 纸带下端所挂重物应选图乙中的 重物比较合适(填所选重物的字母)。
(2)按照正确的操作得到如图丙所示的纸带。其中打O点时释放重物,A、B、C是打点计时
器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图丙
中(单位cm)。已知打点计时器打点时间间隔为0.02s,重物质量为0.5kg,当地重力加速度
g取9.80 m/s2。
①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是___ .
②现选取重物在OB段的运动进行数据处理,则打B点时重物的速度为 m/s,OB段动能增加量为 J,重力势能减少量为 J(计算结果均保留三位有效数字)。
③ 即使在操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的△EP也一定略大于△EK,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因: ___。
一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这过程中( )
A. 物体克服重力做功0.9 mgH
B. 物体克服摩擦力做功0.6 mgH
C. 物体的动能损失了1.5 mgH
D. 物体的重力势能增加了mgH