如图所示,水平放置的圆盘半径为R=1m,在其边缘C点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道 AB,滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,其高度差为h=1.25m.在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点),物块与滑道间的动摩擦因数为μ=0.2.当用一大小为F=4N的水平向右拉力拉动物块的同时,圆盘从图示位置以角速度ω=2πrad/s,绕穿过圆心O的竖直轴匀速转动.拉力作用一段时间后撤掉,物块在滑道上继续滑行,由B点水平抛出,恰好落入小桶内.重力加速度取10m/s2.
(1)求拉力作用的最短时间;
(2)若拉力作用时间为0.5s,求所需滑道的长度.
为研究运动物体所受的空气阻力,某研究小组的同学找来一个倾角可调、斜面比较长且表面平整的斜面体和一个滑块,并在滑块上固定一个高度可升降的风帆。他们让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,下滑过程帆面与滑块运动方向垂直。已知滑块和风帆总质量为m=2kg,斜面倾角θ=30°,滑块与斜面间动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与帆的运动速率成正比,即Ff=kv,g取10m/s2,滑块从静止下滑的速度图象如图所示,图中的斜线为t=0时v—t图线的切线,由此求出μ、k的值。
如图为一小球做平抛运动时的频闪照片的一部分,图中背景是边长为5cm的小方格,a、b、c、d是拍下的四个小球位置,g取10m/s2,则
(1)小球抛出的初速度大小;
(2)小球经过b点时的速度大小。
某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz,实验步骤如下:
A.按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;
D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.
根据以上实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法正确的是(_________)
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.实验过程中砝码盘处于超重状态
C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半
E.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度为________m/s2.(结果保留2位有效数字)
(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象,与本实验相符合的是(_________)
如图(甲)所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长关系的实验。
(1)实验中还需要的测量工具有_______________。
(2)如图(乙)所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。由图可知:图线不通过原点的原因是由于________;弹簧的劲度系数k=____N/m(g取10m/s2)。
(3)如图(丙)所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F—L图象。下列正确的是_______。
A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.弹力与弹簧长度成正比
倾角为θ的斜面体M静止放在粗糙水平地面上,其斜面也是粗糙的。已知质量为m的物块恰可沿其斜面匀速下滑。今对下滑的物块m施加一个向右的水平拉力F,物块仍沿斜面向下运动,斜面体M始终保持静止,则此时( )
A.物块m下滑的加速度等于
B.物块m下滑的加速度大于
C.水平面对斜面体M的静摩擦力方向水平向左
D.水平面对斜面体M的静摩擦力大小为零