某科学兴趣小组要验证小球平抛运动的规律,实验设计方案如图甲所示,用轻质细线拴接一小球,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L).
(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是__________________.
(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=x,则小球做平抛运动的初速度为v0=_________.
(3)图乙是以竖直方格板为背景通过频闪照相得到的照片,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图所示,则该频闪照相的周期为_______s,小球做平抛运动的初速度为_______m/s;过B点的速度为_______m/s.(g=10 m/s2)
(4)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O′点的水平距离x将随之改变,经多次实验,以x2为纵坐标、cos θ为横坐标,得到如图丙所示图象,则当θ=30°时,x为_________m.
如图甲示,是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置,做匀速圆周运动圆动圆柱体放置在水平光滑圆盘上.力传感器测量向心力F,速度传感器测量圆柱体的线速度v,该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究向心力F线速度v关系:
(1)该同学采用的实验方法为_____.
A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法
(2)改变线速度v,多次测量,该同学测出了五组F、v数据,如下表所示:
v/(m•s﹣1) | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
F/N | 0.88 | 2.00 | 3.50 | 5.50 | 7.90 |
该同学对数据分析后,在图乙坐标纸上描出了五个点.
①作出F﹣v2图线_____;
②若圆柱体运动半径r=0.2m,由作出的F﹣v2的图线可得圆柱体的质量m=_____kg.(保留两位有效数字)
质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点,如图所示.当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内作匀速圆周运动,绳a在竖直方向、绳b在水平方向.当小球运动到图示位置时.绳b被烧断,同时杆也停止转动,则( )
A.小球仍在水平面内作匀速圆周运动
B.在绳被烧断瞬间,a绳中张力突然减小
C.若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
D.若角速度ω较大,小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动
如图所示,从倾角为的斜面顶点A将一小球以初速度水平抛出,小球落在斜面上B点,重力加速度为g不计空气阻力,则下列说法正确的有( )
A.从A到B的运动时间为 B.AB的长度为
C.到B点的速度 D.小球在B点时的速度分量满足
无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的挡位变速器.很多种高档汽车都应用了无级变速.如图是截锥式无级变速模型示意图,两个锥轮中间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动.以下判断中正确的是( )
A.当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速降低,滚轮从左向右移动时从动轮转速增加
B.当位于主动轮与动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低,滚轮从右向左移动时从动轮转速增加
C.当滚轮位于主动轮直径,从动轮直径的位置上时,则主动轮转速、从动轮转速之间关系为:
D.当滚轮位于主动轮直径,从动轮直径的位置上时,则主动轮转速,从动轮转速之间关系为:
如图,斜面AC与水平方向的夹角为α,在A点正上方与C等高处水平抛出一小球,其速度垂直斜面落到D点,则DA与CD的比为( )
A.tanα
B.2tanα
C.tan2α
D.2tan2α