如图所示为某同学在实验室做摩擦力相关实验的装置。将小砝码置于水平桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力拉动纸板,该同学发现当拉力大小不同时,砝码的运动情况也不同。已知砝码和纸板的质量分别为m1=0.4kg和m2=0.1kg,,各接触面间的动摩擦因数均为=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.4m,重力加速度取g=10m/s2。
(1)当水平拉力F=1.9N时,求砝码所受摩擦力的大小;
(2)当水平拉力F=2.32N时,经过多长时间砝码从薄纸板上掉下来。
如图所示,质量为0.5kg的物块以某一初速度v0从斜面底端出发冲上一足够长的斜面,斜面的倾角为37°,物块与斜面间的动摩擦因数为0.25,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。
(1)若物块的初速度为v0=8m/s时,不考虑空气阻力,求:
a.物块沿斜面向上运动的加速度a大小;
b.物块从出发至回到斜面底端所用的时间t。
(2)若物块的初速度v0较大时,除滑动摩擦力外,还需要考虑空气阻力,已知空气阻力与物块速度成正比,以沿斜面向上为正方向,定性作出物块从出发至斜面最高点的速度-时间图像。
如图所示,一盏电灯重为10N,用轻绳AO、BO悬挂处于静止状态,绳AO与竖直方向夹角始终为30°,绳BO与竖直方向的夹角可以变化,则:
(1)当绳BO与竖直方向夹角为30°时,绳受到的拉力F1为多大?
(2)保持电灯静止,缓慢调整绳BO方向至拉力最小为止,此时绳BO与竖直方向的夹角为多少?最小拉力F2是多大?
在平直路面上,质量为2t的汽车在进行研发的测试。当测试汽车以72km/h的速度行驶时取消动力,经50s停下来。假定试车过程中汽车所受阻力不变,取g=10m/s2,求:
(1)汽车受到的阻力的大小;
(2)重新起步时汽车的牵引力为4000N,汽车加速到72km/h所需的时间。
利用如图甲所示的装置可以验证牛顿第二定律。
(1)除了图中器材外,在下列器材中还必须使用的有___________(选填选项前的字母)。
A.低压直流电源 B.220V、50Hz的交流电源
C.天平(或电子秤) D.刻度尺
(2)如图乙所示为某同学某次实验中打出纸带的一部分,已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s,纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点,在每两相邻的计数点间还有4个点没有画出,A、B间的距离x1=6.15cm,B、C间的距离x2=6.63cm,则小车的加速度a=_________m/s2.
(3)该实验中“细线对小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力”是有条件的。若实验前已经平衡好了摩擦,将小车的质量记为M,砂和桶的总质量记为m,重力加速度为g,根据牛顿第二定律可计算出细线作用于小车的拉力F=__________(用题中所给字母表示)。如果实验中要进行质量M和m的选取,以下最合理的一组是_______。
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M =200g,m =20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M =400g,m =10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M =400g,m =20g、40g、60g、80g、100g、120g
(4)在本实验中认为细线对小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg,已知两位同学利用实验数据做出的图像如图丙中的1、2所示。下列分析正确的是________(选填选项前的字母)。
A.出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大
B.出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过小
C.出现图线2的原因可能是砂和桶的总质量不合适
D.出现图线2的原因可能是小车的质量过大
某同学在做“验证力的合成规律”实验时,实验步骤如下:
①用胶条把白纸固定在水平放置的方木板上,用图钉将橡皮条的一端固定在板上的A点,用两个细绳套系在橡皮条的另一端;
②用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉伸到某一位置O(如图所示),用铅笔描下结点O的位置并读出两个弹力的大小,F1=2.5N,F2=2.0N,标记了方向,如图中B、C点迹;
③然后只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,并记下了弹力的大小F=3.6N,标记了方向,如图点迹D。
(1)请在白纸上画出力F1、F2、F的图示,并利用平行四边形定则画出F1、F2的合力F合____________,求出F合的大小为F合=________N。
(2)关于该实验的操作,下列说法正确的是_________。(请填写选项前对应的字母)
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动
B.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间夹角应取90°,以便于算出合力大小
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点在同一位置