如图所示,竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切,B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点.质量为1kg的小滑块(可视为质点)沿水平面向左滑动,经过A点时的速度vA=6.0m/s.已知半圆形轨道半径R=0.40m,滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.50,A、B两点间的距离L=1.10m.取重力加速度g=10m/s2.
(1)求滑块从A运动到B点所需的时间及运动到B点的速度的大小vB;
(2)如果半圆轨道是粗糙的,滑块滑到BC轨道上的P时刚好和轨道分离(P点未标出),P点距B点的竖直高度为h=0.6m,求滑块从A点开始到P点过程中,克服摩擦力所做的功Wf.
一列火车质量是1000t,由静止开始以额定功率沿平直轨道向某一方向运动,经1min前进900m时达到最大速度.设火车所受阻力恒定为车重的0.05倍,g取10m/s2,求:
(1)火车行驶的最大速度;
(2)火车的额定功率;
(3)当火车的速度为10m/s时火车的加速度.
“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图a所示,实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F,通过增加钩码的数量,多 次测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图b所示
(1)图线__________(填“①”或者“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。
(2)在轨道水平时,小车运动的阻力_________N.
(3)图b中,拉力F较大时,a-F图线明显弯曲,产生误差,为避免此误差可采取的措施是______(填选项字母)
A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动 |
B.在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车的总质量 |
C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替钩码的重力 |
D.更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验 |
如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器(f=50Hz),C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得.
(1)关于该实验,下列说法中正确的是 .
A.用砝码和小桶的总重力来表示F,会产生偶然误差 |
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高 |
C.电火花计时器使用交流电源 |
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持水平 |
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,打“3”计数点时小车的速度大小为 m/s,由纸带求出小车的加速度的大小a= m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)
(3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(c)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因为 .
如图所示,将一轻弹簧固定在倾角为300的斜面底端,现用一质量为m的物体将弹簧压缩锁定在A点,解除锁定后,物体将沿斜面上滑,物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h,已知物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g.则下列说法正确的是 ( )
A.当弹簧恢复原长时,物体有最大动能
B.弹簧的最大弹性势能为2mgh
C.物体最终会静止在B点位置
D.物体从A点运动到静止的过程中系统损失的机械能为mgh
如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg的小球A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现给小球A一个水平向右的恒力F=50N(取g=10m/s2)。则( )
A.把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为20J
B.小球B运动到C处时的速度大小为0
C.小球B被拉到与小球A速度大小相等时,sin=3/4
D.把小球B从地面拉到P的正下方时小球B的机械能增加了6J