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如图,水平平台上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点,平台AB段...

如图,水平平台上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点,平台AB段光滑,BC段长x1.25m,与滑块间的摩擦因数为μ10.2。平台右端与水平传送带相接于C点,传送带的运行速度v7m/s,长为L3m,传送带右端D点与一光滑斜面衔接,斜面DE长度S0.5m,另有一固定竖直放置的光滑圆弧形轨道刚好在E点与斜面相切,圆弧形轨道半径R1mθ37°。今将一质量m2kg的滑块向左压缩轻弹簧到最短,此时弹簧的弹性势能为EP30J,然后突然释放,当滑块滑到传送带右端D点时,恰好与传送带速度相同。设经过D点的拐角处无机械能损失且滑块能沿斜面下滑。重力加速度g10m/s2sin53°0.8cos53°0.6,不计空气阻力。试求:

(1)滑块到达C点的速度vC

(2)滑块与传送带间的摩擦因数μ2及经过传送带过程系统因摩擦力增加的内能;

(3)G是圆弧轨道的最高点且传送带的运行速度可调,要使滑块不脱离圆弧形轨道且从G点离开圆弧轨道,最终落回到到传送带上,落点与C端的距离为(4m,求满足该情况时传送带的速度应调为多少?

 

(1)5m/s;(2)0.4;4J;(3)2m/s 【解析】 (1)以滑块为研究对象,从释放到C点的过程,由动能定理得: 代入数据得 (2)滑块从C点到D点一直加速,到D点恰好与传送带同速,由动能定理得 代入数据解得 滑块在皮带上运动的时间 皮带与滑块的相对位移 经过传送带过程系统因摩擦力增加的内能为 解得 (3)设物体经过G点的速度为 ,落在传送带上的落点H,则在从G到H过程中做平抛运动,根据几何关系得该过程的竖直位移 水平位移 联立解得 滑块从D点到G点的过程,由动能定理得 代入数据解得 即传送带的速度应调为  
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如图,长L0.8m的轻绳一端与质量m6kg的小球相连,另一端连接一个质量M1kg的滑块,滑块套在竖直杆上,与竖直杆间的动摩擦因数为µ。现在让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动,当绳子与杆的夹角θ60°时,滑块恰好不下滑。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦,重力加速度g10m/s2。求:

(1)小球转动的角速度ω的大小;

(2)滑块与竖直杆间的动摩擦因数µ

 

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甲、乙两车分别在AB两条平直并列的双车道上,乙车停在B车道某位置处,当甲车从后方经过乙车旁时,甲车立即刹车以初速度v120.0m/s,加速度a12.0m/s2做匀减速直线运动,同时乙车立即以加速度a20.5m/s2与甲同向做匀加速直线运动。求:

(1)甲、乙两车相遇前相距的最大距离;

(2)乙车追上甲车经历的时间。

 

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光电门是一种较为精确的测时装置,某同学使用光电门和其他仪器设计了如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码,总质量用m表示,已知挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与的重物B相连,B的质量用M表示(并保证:M<m),他的做法是:先用力拉住B,保持AB静止,用h表示A的挡光片上端到光电门的距离;然后由静止释放BA下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的平均速度,将其视为A下落hhb)时的速度,重力加速度为g

(1)为了完成上述实验,除了图示给出的实验器材以外,还需要的实验器材有:________

(2)A从静止开始下落h的过程中,验证以AB、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为_______(用题目所给物理量的符号表示);

(3)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值△v,因而系统减少的重力势能________系统增加的动能(选填大于小于);

(4)为减小上述△v对结果的影响,该同学想到了以下一些做法,其中可行的是_______

A.适当减小挡光片的挡光宽度b

B.增大挡光片的挡光宽度b

C.减小挡光片上端到光电门的距离h

D.保持A下落的初始位置不变,测出多组t,算出多个平均速度然后取平均值

 

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在测定匀变速直线运动加速度实验中,某次实验纸带的记录如图所示,纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,由图可知纸带的加速度等于__________,在打D点时纸带的速度为___________保留两位有效数字),FG的距离为_____________cm.

 

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如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g10m/s2),下列结论正确的是( 

A.物体的质量为3kg B.弹簧的劲度系数为500N/m

C.物体的加速度大小为5m/s2 D.物体与弹簧分离时,弹簧处于原长状态

 

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