如图所示,一可看成质点的小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后.进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨间不相互重叠.即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=0.8m,水平距离s=2m,水平轨道AB长为L1=5m,BC长为L2=4m,小球与水平轨道间的动摩檫因数μ=0.2.取重力加速度g=l0m/s2.则:
(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A点的初速度;
(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小球在A点初速度的范围是多少.
一列车的质量是5.0×105 kg,在平直的轨道上以额定功率3 000 kW加速行驶,当速度由10 m/s加速到所能达到的最大速率30 m/s时,共用了2 min,则在这段时间内列车前进的距离是多少?
质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放,下落1s落到沙子表面上,又经过0.2s,铁球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变,求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力。(g=10m/s2)
三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:
1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__________________________。
2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是______________。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明______________ 。
3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为L=1.25cm,则由图可求得拍摄时每________________s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为________________m/s。g=9.8m/s2)
如图所示的皮带传动装置中,右边两轮是在一起同轴转动,图中A、B、C三轮的半径关系为RA=RC=2RB,设皮带不打滑,则三轮边缘上的一点线速度之比vA:vB:vC=_____,角速度之比ωA:ωB:ωC=______.
使用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,打出一条纸带如图乙所示.图乙中O是打出的第一个点迹,A、B、C、D、E、F……是依次打出的点迹,量出OE间的距离为l,DF间的距离为s,已知打点计时器打点的周期是T=0.02 s.
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有________.(填入正确选项前的字母)
A.米尺
B.秒表
C.0~12 V的直流电源
D.0~12 V的交流电源
(2)上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式____,即验证了重物下落过程中机械能是守恒的.