风动实验室可以产生水平向右、大小可以调节的风力,小米同学在风动实验室研究风力大小,进行了下述实验:将一根套有小球的细直杆OA放入风洞实验室,小球的质量为m=0.5kg,球的孔径略大于细杆的直径,杆OA的长度为L=3m,取g=10m/s2。
(1)先将杆沿着水平方向固定,如图甲所示,调节风力的大小F1=2.5N,小球恰能沿杆向右匀速运动,求小球与杆间的动摩擦因素μ;
(2)再将杆沿与水平呈θ=37o方向固定,如图乙所示。调节风力大小并保持不变,将小球从底端O点由静止释放,经过t=2s,小球滑到杆的顶端A点,求风力大小F2。(已知sin37o=0.6,cos37o=0.8)
健身越来越受大众欢迎,臂力健身器件简化如图所示,轻杆BC的C端用光滑铰链固定在竖直墙壁,且与竖直墙壁保持垂直。B端通过轻绳AB与墙壁相连,AB与竖直墙壁的夹角为θ,一质量不计的轻滑轮悬挂于B点。质量为M的健身者通过一轻绳跨过定滑轮,用竖直向下的力拉住轻绳一端,使质量为m(m<M)的重物保持不动,重力加速度为g,求:
(1)人对地面的压力N'的大小;
(2)绳子BO对轻滑轮的作用力F1的大小;
(3)轻杆BC的弹力F2的大小。
为庆祝中华人民共和国成立70周年,厦门某学校举行隆重的升旗仪式。已知旗杆高度H=18.88m,国旗开始升起时上端离地面高度h=1.24m,国旗先由静止开始向上做匀加速运动,持续时间t1=2s,速度达到v=0.42m/s,然后做匀速运动直至旗杆顶端遇拦阻球立即停下。试计算。
(1)国旗向上做匀加速运动时加速度a的大小;
(2)国旗上升到旗杆顶端的总时间t。
某同学用图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系:
(1)该同学完成实验操作后,将实验数据都在坐标系中进行了描点,但尚未完成图像的绘制(如图乙所示)。请帮助该同学画出a-F图像。
(______)
根据所完成的a-F图像,分析得出造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角______(选填“偏大”或“偏小”)。
(2)重新平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力___沙和沙桶的总重力(填“大于”“小于”或“等于”),为了便于探究,我们近似认为拉力等于沙和沙桶的总重力,应使小车质量M与沙和沙桶的总质量m满足M>>m的条件。
(3)由实验得到如图丙所示的纸带,已知打点计时器所使用的电源频率为50Hz。小车的加速度a=_____m/s2。(结果保留两位有效数字)
如图甲所示,在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:
①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴在两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计。
②沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将该位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录为F1、F2,并用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点,分别将其与O点连接,表示两力的方向。
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍然拉至O点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。
(1)在步骤③中,用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍然拉至O点,这样做所采用的科学方法是____(选填各选项前面的字母符号)
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)如图乙所示,F'表示由平行四边形定则作出的F1和F2的合力,F表示用一个弹簧测力计拉橡皮筋的力,一定与OA共线的是_____。(选填“F”或“”)
蹦床运动深受青少年儿童喜欢,其运动可以简化为如图乙所示的模型,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m=0.2kg的小球,从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数关系如图丙所示,其中A为曲线的最高点,取g=10m/s2,则下列说法正确的是
A.小球刚接触弹簧时速度最大
B.当Δx=0.2m时,小球所受的合力为零
C.该弹簧的劲度系数为10.0N/m
D.从接触弹簧到压缩弹簧至最短的过程中,小球的最大加速度为30m/s2