某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系,选取的实验装置如图甲所示.实验主要步骤如下:
①实验时,在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起,不断调整使木板倾斜合适的角度,轻推小车,使小车匀速下滑,这样做的目的是______________________________;
②使小车在一条橡皮筋的作用下由某位置静止弹出沿木板滑行,橡皮筋对小车做功为W;再用完全相同的2条、3条……橡皮筋同时作用于小车,每次均由静止在__________(填“相同”或“不同”)位置释放小车,使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W、……
③分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、……,作出W-v图象,则下列符合实际的图象是__________(填字母序号)
同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05 s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留三位有效数字):
时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度(m/s) | 5.59 | 5.08 | 4.58 |
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(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=________m/s.
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=________J,动能减少量ΔEk=________J.
在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律。
如图所示,固定于竖直面内的粗糙斜杆,与水平方向夹角为30°,质量为m的小球套在杆上,在大小不变的拉力F作用下,小球沿杆由底端匀速运动到顶端.已知小球与斜杆之间的动摩擦因数为μ=,关于拉力F的大小和F的做功情况,下列说法正确的是( )
A. 当α=30°时,拉力F最小 B. 当α=60°时,拉力F做功最小
C. 当α=30°时,拉力F最小 D. 当α=60°时,拉力F做功最小
如图所示为汽车的加速度和车速倒数1/v的关系图像.若汽车质量为2×103kg,它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,最大车速为30 m/s,则( )
A. 汽车所受阻力为2×103N
B. 汽车在车速为15m/s时,功率为6×104W
C. 汽车匀加速的加速度为3m/s2
D. 汽车匀加速所需时间为5s
如图所示,长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球,下端用光滑铰链连接于地面上的O点,杆可绕O点在竖直平面内自由转动,定滑轮固定于地面上方L处,到O点的水平距离为,电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连,启动电动机,杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面,假设从到的过程中,杆做匀速转动(设杆与水平的夹角为α),已知重力加速度为g,则在此过程中( )
A. 在前一半路程电动机对杆做的功比在后一半路程少
B. 电动机的输出功率先增大后减小
C. 杆对小球的作用力最大时,绳子对杆的拉力大小为4mg
D. 时绳子对杆的拉力大小为mg
在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为3m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为v,加速度方向沿斜面向上、大小为a,则( )
A. B刚离开C时,恒力对A做功的功率为
B. 从静止到B刚离开C的过程中,重力对A做的功为
C. 从静止到B刚离开C的过程中,A发生的位移为
D. 当A的速度达到最大时,B的加速度大小为