如图所示,斜面的倾角α=30°,质量M=3kg的大物块通过与斜面平行的细绳绕过定滑轮和质量m=1kg的小物块相连,整个系统均处于静止状态。不计绳的质量和滑轮的摩擦,取g=10m/s2,求:
(1)大物块M所受的摩擦力的方向和大小;
(2)地面对斜面的摩擦力。
如图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。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)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:不悬挂小吊盘,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________的点。
②按住小车,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,标注计数点。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,在坐标纸上作出-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______________________。
②实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,打出一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点未标出)。s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm。则小车的加速度a= _________m/s2 (结果保留两位有效数字)。
③如图丙为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为________,小车的质量为________。
在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的一另一端都有绳套(如图).实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉像皮条.
(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,应该将橡皮条和绳的结点沿相同方向拉到______ 位置(填“同一”或“不同”).
(2)同学们在操作过程中有如下讨论,其中对减小实验误差有益的说法是______ (填字母代号).
A.实验中两个分力的夹角取得越大越好
B.弹簧测力计、细绳、橡皮条要尽量与木板平行
C.两细绳必须等长
D.拉橡皮条的细绳要长些,用铅笔画出两个定点的位置时,应使这两个点的距离尽量远些.
将一个小铁块(可看成质点)以一定的初速度,沿倾角可在0°~90°之间任意调整的木板向上滑动,设它沿木板向上能达到的最大位移为x,若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如图所示。g取10m/s2。则( )
A. 小铁块的初速度大小为v0=5m/s
B. 小铁块与木板间的动摩擦因数μ=
C. 当α=60°时,小铁块达到最高点后,又回到出发点,物体速度将变为5m/s
D. 当α=60°时,小铁块达到最高点后,又回到出发点,物体下滑的加速为m/s2
如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升。已知 A、B与斜面的动摩擦因数均为μ,为了增加轻线上的张力,可行的办法是( )
A.增大B的质量 B.减小A物的质量
C.增大倾角θ D.增大动摩擦因数μ
如图所示,轻质弹簧的一端固定在地面上,另一端连接质量为m的物体B,B物的上面放一质量为M的物体A(A、B不粘连),此时A、B都静止时的位置称为原位置。今从原位置用一竖直向下的力F压物体A,待系统静止后撤除F,则A、B开始向上运动,则物体在向上运动的过程中( )
A.物体A、B到达原位置时的速度最大
B.物体A、B到达弹簧自然长度位置时速度最大
C.若物体A、B能分离,则到达弹簧自然长度位置时分离
D.物体A、B到达弹簧自然长度位置时的加速度都为重力加速度g