某同学利用图示装置,验证以下两个规律:
①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳方向分速度大小相等;
②系统机械能守恒。
P、Q、R是三个完全相同的物块,P、Q用细绳连接,放在水平气垫导轨上。物块R与轻质滑轮连接,放在细绳正中间,三个光电门分别放置于a、b、c处,调整三个光电门的位置,能实现同时遮光。最初细线水平,现将三个物块由静止释放。(忽略R上的挡光片到轻质滑轮间的距离)
(1)为了能完成实验目的,除了记录P、Q、R三个遮光片的遮光时间t1、t2、t3外,还必需测量的物理量有__________;
A.P、Q、R的质量M B.两个定滑轮间的距离d
C.R的遮光片到c的距离H D.遮光片的宽度x
(2)根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等,则验证表达式为_______________;
(3)若要验证物块R沿绳方向分速度与物块P速度大小相等,则验证表达式为_______________;
(4)若已知当地重力加速度g,则验证系统机械能守恒的表达式为_________________________。
如图所示,一个质量为m、带电量为+q的小球套在一根绝缘的粗糙杆上,小球可以沿杆滑动,杆与水平方向夹角为θ,二者间动摩擦因数为µ。整个装置处在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中。将小球无初速度释放,杆足够长,关于小球的运动下列说法正确的是( )
A. 小球的最大加速度为gsinθ
B. 当qvB=mgcosθ时小球速度最大
C. 小球的最大速度为v=+
D. 小球的机械能先减小后不变
如图甲所示,质量M=0.8kg的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m=0.2kg的滑块静止在木板的左端,在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F,4s后撤去力F.若滑块与木板间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.0~4s时间内拉力的冲量共为3.2N·s
B.t=4s时滑块的速度大小为9.5m/s
C.木板受到滑动摩擦力的冲量共为2.8N·s
D.木板的速度最大为2m/s
如图所示,轻质弹簧和一质量为M的带孔小球套在一光滑竖直固定杆上,弹簧一端固定在地面上,另一端与小球在A处相连(小球被锁定),此时弹簧处于原长。小球通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与一个质量为m的物块相连,到达C处速度为零,此时弹簧压缩了h。弹簧一直在弹性限度内,轻绳一直伸直,重力加速度为g,定滑轮与竖直杆间的距离为h,则下列说法正确的是( )
A.在小球下滑的过程中,小球的速度始终大于物块的速度
B.从小球和弹簧组成的系统机械能一直减小
C.小球下滑到C处时,弹簧的弹性势能为
D.从小球和物块的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增后减
如图所示,小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道,整个小车(含管道)的质量为2m,原来静止在光滑的水平面上,今有一个可以看做质点的小球,质量为m,半径略小于管道半径,以水平速度v从左端滑上小车,小球恰好到达管道的最高点后,然后从管道左端滑离小车,关于这个过程,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球滑离小车时,小车回到原来位置
B.小球滑离小车时相对小车的速度为v
C.车上管道中心线最高点的竖直高度为
D.小球在滑上曲面到滑到最高点的过程中,小车的动量变化量大小是
如图所示,两个大小不计质量均为m的物体A、B放置在水平地面上,一根长为L不可伸长的轻绳两端分别系在两物体上,绳恰好伸直且无拉力,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F,使两物体慢慢靠近,直至两物体接触,已知两物体与水平地面间的动摩擦因素均为,则在两物体靠近的过程中下列说法正确的是( )
A.拉力F先增大后减小
B.物体A所受的摩擦力不变
C.地面对A物体的支持力先减小后增大
D.当两物体间的距离为时,绳上的拉力最小