如图所示,半径为R=0.45 m的光滑的1/4圆周轨道AB与粗糙水平面BC相连,质量m=2 kg的物块由静止开始从A点滑下经B点进入动摩擦因数μ=0.2的水平面,g取10 m/s2.求:
(1)物块经过B点时的速度大小vt和距水平面高度为时的速度大小v;
(2)物块过B点后2 s内所滑行的距离s;
(3)物块沿水平面运动过程中克服摩擦力做多少功?
一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103 kg,发动机的额定输出功率为80 kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0 m/s2.达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800 m,直到获得最大速度后才匀速行驶.(g取10 m/s2) 试求:
(1)汽车的最大行驶速度;
(2)汽车匀加速阶段结束时的速度大小.
为了探究机械能守恒定律,某高中的学生设计了如图甲所示的实验装置,并提供了如下的实验器材:
A小车B钩码C一端带滑轮的木板D细线E.电火花计时器F.纸带G.毫米刻度尺H.低压交流电源I.220V的交流电源
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(1)根据上述实验装置和提供的实验器材,你认为实验中不需要的器材是________(填写器材序号),还应补充的器材是___________________________.
(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6,打点周期为T.则打点2时小车的速度v2=_________,若测得小车质量为M、钩码质量为m,打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示,已知重力加速度为g,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表为_____________.(不计小车和木板间的摩擦)
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(3)在实验数据处理时,如果以为纵轴,以d为横轴,根据实验数据绘出
图象,其图线的斜率表示的物理量的表达式为___________.
某同学为探究“合力做功与物体速度变化的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按图摆好实验装置,其中小车质量M=0.20 kg,钩码总质量m=0.05 kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f=50 Hz),打出一条纸带.
(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.004 m,d2=0.055 m,d3=0.167 m,d4=0.256 m,d5=0.360 m,d6=0.480 m…,他把钩码重力(当地重力加速度g取9.8 m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=________J(结果保留三位有效数字),打下第5点时小车的速度v5=______m/s(结果保留三位有效数字).
(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功W∝v2”的结论,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是________.
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2x0,一质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,则( )
A. 小球从接触弹簧开始,加速度一直减小
B. 小球运动过程中最大速度大于
C. 弹簧劲度系数大于
D. 弹簧最大弹性势能为3mgx0
如图所示,质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动,A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑,B做自由落体运动,两物体分别到达地面,下列说法正确的是( )
A. 运动过程中重力的平均功率<
B
B. 运动过程中重力的平均功率=
B
C. 到达地面时重力的瞬时功率<
B
D. 到达地面时重力的瞬时功率=
B