如图所示,光滑的水平面上有一质量M=0.2kg的长木板,另一质量m=0.1kg的小滑块以v0 =2.4m/s的水平初速度从长木板的左端滑上长木板(此时开始计时).已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ =0.4,重力加速度g =10m/s2.
(1)若长木板长L=0.7m且固定在水平面上,求小滑块从长木板上滑离时的速度大小;
(2)若长木板足够长且不固定,则经过多长时间小滑块与长木板的速度相等?求此时间内小滑块运动的位移大小?
民航客机的机舱一般都设有紧急出口,发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上,如图所示.某机舱离气囊底端的竖直高度AB =3.0m,气囊构成的斜面长AC =5.0 m,CD段为与斜面平滑连接的水平地面.若人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊间的动摩擦因数为μ1=0.5,人与地面间的动摩擦因数为μ2=0.4.不计空气阻力,g=10 m/s2.求:
(1)人在气囊上滑下时的加速度大小;
(2)人滑到气囊底端时的速度大小(答案可带根号);
(3)站在距气囊底端正前方2.0m处的救护人员能否被从气囊上滑下的人撞到?
木块A、B分别重50N和70N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动,已知弹簧的劲度系数为100N/m;若用F=7N的水平力作用在木块A上,滑动摩擦力近似等于最大摩擦力,力F作用后系统达稳定时,求:
(1)弹簧的弹力大小;
(2)木块A、B受摩擦力大小分别是多少;
如图所示为一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.无人机的质量为m=2kg,假定运动过程中空气阻力忽略不计,当无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,经时间t=4 s时,离地面的高度为h=48m,g取10 m/s2.
(1)其动力系统能够提供的最大升力为多大?
(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100 m处时,由于动力设备故障,无人机突然失去升力,从静止开始坠落,则无人机坠落地面时的速度为多大?
某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M,其实验装置如图甲所示,设计的实验步骤为:
(1)调整长木板倾角,当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动;
(2)保持木板倾角不变,撤去钩码m0,将滑块移近打点计时器,然后释放滑块,滑块沿木板向下做匀加速直线运动,并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz).
请回答下列问题:
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=__________m/s;(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动的加速度a=_____m/s2;(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示).
(3)保持木板倾角不变,挂上质量为m(均小于m0)的钩码,滑块沿木板向下匀加速运动,测出滑块的加速度;多次改变钩码的质量,分别求出相应的加速度.
(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等,作出a—mg图象如图丙所示,则由图丙可求得滑块的质量M=______kg.(取g=10m/s2,结果保留3位有效数字)
小江同学在做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中,他用实验装置如图所示,所用的钩码每只质量为50g.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填在表中,实验中弹簧始终未超过弹性限度,取g取10m/s2.根据实验数据可得
钩码质量/g | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
弹簧总长度/cm | 6.00 | 7.00 | 8.00 | 9.00 | 10.00 | 11.00 |
(1)该弹簧的劲度系数k=_____N/m.
(2)弹力F与形变量x的表达式_____.