如图所示.光滑水平面上静止放置质量M=2 kg.长L=0.84 m的长木板C;在板上离板左端s=0.12 m处静止放置质量mA=1 kg的小物块A.A与C间的动摩擦因数μ=0.4.在板上最右端静止放置质量mB=1 kg的小物块B,B与C间的摩擦忽略不计.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A、B均可视为质点,g=10 m/s.2,现在木板上加一水平向右的外力F,问:
(1)当F=6 N时.A与B碰撞之前小物块A、B、C的加速度分别为多大?
(2)要使A与B碰撞之前.A的运动时间最短.则F至少应为多大.并求出最短时间;
(3)若在A与B刚发生弹性碰撞时撤去外力F.且A最终能滑出C.则F的取值范围是多少?
如图所示,一质量m=1kg的小滑块(视为质点)在水平恒力作用下从水平台面上的A点由静止开始向右运动,经时间t=s到达B点时撤去该恒力,滑块继续向右滑行,从C点离开台面,落到斜面上的D点。已知斜面与竖直线OC的夹角θ=60°,BC=OC=OD=L=0.3m,滑块与台面间的动摩擦因数,取g=10m/s2,空气阻力不计。求:
(1)滑块到达C点时的速度大小vc;
(2)A、B两点间的距离x。
图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用△t表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)实验步骤如下:
①平衡小车所受的阻力:取下小吊盘,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点。
②按住小车,挂上小吊盘并在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,……。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线。
(2)完成下列填空:
①设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3,相邻计时点时间间隔为△t。a可用s1、s3和△t表示为a=___________。
②图3为所得实验图线的示意图。若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为____N,小车的质量为_____kg。
③本实验中,若小吊盘和盘中物块的质量之和m0与小车和车中砝码质量(m+M)之间关系满足m+M=2m0,仍将小车受到的拉力当成m0g,则加速度计算值为______,此加速度的相对误差=_________。
(相对误差=)
某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。把打下的第一点记作0,从0点后某个点开始,依次为1、2、3…,分别测出各个计时点到0的距离,已标在图乙中,已知打点计时器打点周期T=0.02s,当地重力加速度大小g=9.80m/s2,回答下列问题。
(1)通过该纸带上的数据,可得出重物下落的加速度a=__________m/s2。(结果保留三位有效数字)
(2)若重物的质量为0.5kg,从开始下落到打图中计时点4时,重物的机械能损失为___J。(结果保留两位有效数字)
(3)在处理纸带时,测出各点的速度v后,描绘v2—h(各点到0点的距离)图像如图丙所示,若选取的重物质量较大而密度不是很大,所受空气阻力会随重物的速度增大而明显增大,则v2—h图像可能是A、B、C中的___________。
如图所示,粗糙的水平面上有一根右端固定的轻弹簧,其左端自由伸长到b点,质量为2kg的滑块从a点以初速度v0=6m/s开始向右运动,与此同时,在滑块上施加一个大小为20N,与水平方向夹角为的恒力F,滑块将弹簧压缩至c点时,速度减小为零,然后滑块被反弹至d点时,速度再次为零,己知ab间的距离是2m,d是ab的中点,bc间的距离为0.5m,g取10m/s2,,则下列说法中正确的是( )
A.滑块运动至b点时,一接触弹簧就开始减速
B.滑块从c点被反弹至d点的过程中因摩擦产生的热量为36J
C.滑块与水平面间的摩擦因数为0.3
D.弹簧的最大弹性势能为36J
如图所示,物块1、2、3均放在光滑水平面上,物块1、2的质量均为m;物块3的质量为2m,甲、乙两图中的轻弹簧完全相同,压缩量也完全相同,分别与竖直墙及物块1、2、3接触但不连接。对两弹簧释放后三个物块被弹开的过程,以下说法正确的是( )
A.两弹簧对物块1、2的冲量大小相同
B.乙图中的弹簧对物块2、3的冲量大小相同
C.物块1、3的最大动能之比为2:1
D.物块2、3的最大动能之比为2:1