如图甲所示,倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行,在时刻,将质量为的物块(可视为质点)无初速度地放在传送带的最上端点,经过,物块从最下端的点离开传送带。取沿传送带向下为速度的正方向,则物块的对地速度随时间变化的图象如图乙所示(),求:
(1)物块与传送带间的动摩擦因数和传送带的倾角;
(2)物块从到的过程中,摩擦力对物块做的功;
(3)物块从到的过程中,摩擦力对传送带做的功。
物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能.若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为的质点距质量为的引力源中心为时,其万有引力势能(式中为引力常数).如图所示,一颗质量为的人造地球卫星在离地面高度为的圆形轨道上环绕地球飞行,已知地球的质量为,地球半径为.求
(1)该卫星在距地面高度为的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动时卫星的周期为多少?
(2)该卫星在距地面高度为的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动时卫星的动能为多少?
(3)假定该卫星要想挣脱地球引力的束缚,卫星发动机至少要做多少功?
一辆汽车的质量是,发动机的额定功率为,汽车所受阻力恒为。如果汽车从静止开始保持额定功率不变进行启动。则:
(1)从静止开始到速度最大这段时间内,汽车做什么运动?为什么?
(2)汽车的最大速度为多少?
(3)当汽车的速度为时,汽车的加速度为多大?
(4)汽车从开始运动时间内,牵引力做了多少功?
在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,调整白纸的位置,设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.
(1).用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为Fn=__________.
(2).通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=__________;
(3).改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图象为一直线时,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为k=__________.
某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验,图中小车是在1条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时橡皮筋对小车做的功记为当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺测量工具:
(1)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是(____)
A.轻推小车,能够自由下滑即可
B.轻推小车,能够匀速下滑即可
C.轻推拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.轻推拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度刚达到最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是(____)
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用图中纸带的_____________部分进行测量。
一质量为2 kg的物体,在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移变化的关系图象.已知重力加速度g取10 m/s2,由此可知( )
A.物体与水平面间的动摩擦因数约为0.35
B.减速过程中拉力对物体所做的功约为13 J
C.匀速运动时的速度约为6 m/s
D.减速运动的时间约为1.7 s