某同学在学习了牛顿运动定律后,利用弹簧设计了如图所示的竖直加速度测量仪,可以用来测量某升降装置竖直上下运行时的加速度。一根轻弹簧上端固定在小木板上,旁边附有标尺。将重力为0.8N的小球P挂在弹簧下端,静止时指针指向刻度B处,当悬挂重力为1.0N的小球Q时,将静止时指针所指的刻度标记为0。小球Q与弹簧、木板、标尺共同组成竖直加速度测量仪。取重力加速度g=10m/s2。
(1)在某次测量中,弹簧的指针恰好指向位于刻度B处。求此时小球Q受到的弹力大小、小球Q加速度的大小和方向
(2)当指针位于刻度F时,求此时小球Q受到的弹力大小、小球Q加速度的大小和方向。
如图所示,一个质量m=1kg的物块,在F=10N的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,拉力方向与水平方向成θ=。假设物块与水平面之间的滑动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2。sin=0.6,cos=0. 8。求:
(1)做出物块的受力分析图;
(2)求物块运动的加速度大小;
(3)求从静止开始物块移动2s后撤去F,物体还能运动多长时间?
民航客机都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面h=3.6m,气囊所构成的斜面长度为l=6.0m,一个质量为m=60kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是f=240N,g取10m/s2(为简化问题,此处将人看作质点,并忽略空气阻力) 求:
(1)乘客在气囊上滑下的加速度至少为多大;
(2)若乘客从静止开始下滑,滑到底需要多长时间?
在停在水平地面上的小车内,用细绳AB、BC拴住一个重球,绳BC呈水平状态,绳AB与竖直方向夹角为α,球的质量为m,绳AB的拉力为T1,绳BC的拉力为T2。求:
(1)以小球为研究对象,画出受力图;
(2)绳子拉力T1, T2的合力为T,求T的大小和方向,并说明理由;
(3)当小车静止时,求绳子拉力T1, T2的大小。
探究加速度与力、质量的关系,可以采用不同的研究方案。
(1)甲同学采用的方案如图所示,将两个相同的小车放在水平木板上,前端各系一条细绳,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可以放不同的砝码,盘与砝码的总重力可以近似认为是小车受到的拉力。两小车后端各系一条细线,用黑板擦可以同时按住或放开这两条细线,使两车同时停止或运动。某次操作中,在相同时间内测得小车的位移分别为x1、x2,若小车的加速度分别为a1、a2,则 a1∶a2=_________,这么做的依据是________________________________。
(2)乙同学用如图所示器材进行定量探究。用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究加速度与物体受力的关系。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别测量小车到达A、B时的速率。
①乙同学认为,运动时小车受到的拉力_____悬挂物的总重力(选填“>”或“<”),所以乙同学采用力传感器进行实验。
②实验主要步骤如下:
Ⅰ、将拉力传感器固定在小车上;
Ⅱ、垫高木板右端,让小车在不受拉力时做__________运动;
Ⅲ、把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;为保证细线的拉力不变,必须调节滑轮的高度使___________________________________;
Ⅳ、接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
Ⅴ、改变所挂钩码的数量,重复步骤④的操作。
③下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速度的平方差,则加速度的表达式a=________(用已知符号表示),请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。
次数 | F/N | v-v/(m2·s-2) | a/(m·s-2) |
1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
3 | 1.42 | 2.34 | 2.44 |
4 | 2.62 | 4.65 | ________ |
5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
④由表中数据,在坐标纸上作出a-F关系图线______。
⑤对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是_____________________。
某同学做“探究求合力的方法”的实验,实验装置如图6甲所示,其中两个主要步骤如下:
①用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记下O点的位置,读出并记录两个弹簧测力计的示数;
②只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出并记录弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这三个力的图示,并求出F1、F2的合力,如图乙所示.
(1)以上两步骤均有疏漏:
在①中是__________________________________________________________________;
在②中是_________________________________________________________________.
(2)图乙所示的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________.