如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R=0.2 m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1 m,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然状态.质量为m=1 kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2 m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.物块A与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1;
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1;
(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道.
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧下端固定在水平地面上,上端与一质量为m的物体A接触但不连接,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,两端分别与物体A及质量为2m的物体B连接.不计空气阻力、定滑轮与轻绳间的摩擦,重力加速度为g,弹簧的形变始终在弹性限度内.
(1)若弹簧初始处于原长,将物体B由静止释放,求物体B下落距离为L时,A的速度为多少?
(2)若弹簧上端与物体A连接,用手托住物体B,使两边轻绳和弹簧都处于竖直状态,轻绳中恰好不产生拉力,然后无初速度释放物体B,求物体A的最大速度.
如图所示,某人乘雪橇从雪坡上经A 点滑至B 点,接着沿水平路面滑至C点停止.A距离水平路面的垂直距离为20m。人与雪橇的总质量为70kg.下表记录了沿坡下滑过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:
(1)人与雪橇从A点到B点的过程中,损失的机械能为多少?
(2)设人与雪橇在BC段受到的阻力恒定,求阻力大小.(取g=10 m/s2)
位置 | A | B | C |
速度 (m/s) | 2.0 | 12.0 | 0 |
位置坐标(m) | (0,20) | (10,0) | (30,0) |
如图,PQ是一半径为R=6m的圆弧形的光滑轨道,P为最高点,Q为最低点, Q点处的切线水平,且Q处距地面高度H=5m.将质量为m=1kg的小球从P处静止释放,小球运动至Q飞出后落到地面上距Q水平距离为L=6m处,不考虑空气阻力,重力加速度为g=10m/s2.求::
(1)小球运动到Q点时的速度大小;
(2)小球运动到Q点时对轨道压力的大小和方向;
如图装置所示,m2从高处由静止开始下落,使m1带动纸带向上运动,对纸带上的点迹进行测量,验证m1、m2组成的系统机械能守恒.
图是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点未标出。已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下记数点5时的速度=______m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△EK=______J,系统势能的减少量△EP=______J,由此得出的结论是______;
(3)若某同学作出图象如图,则当地的实际重力加速度g=______m/s2.
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图):
(1)实验所需器材有打点计时器(带导线)、复写纸、纸带、砝码、带有定滑轮的长木板、小车、细线,此外还需要哪两个器材________。
(2)实验开始时,先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,这样做的目的是下列的哪个_________ 。
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.可使打点计时器在纸带上打出的点清晰
C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力