如图所示,水平地面和半圆轨道面均光滑,质量M=1kg的小车静止在地面上,小车上表面与R=0.24m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2kg的滑块(可视为质点)以v0=6m/s的初速度滑上小车左端,二者共速时的速度为v1=4m/s,此时小车还未与墙壁碰撞,当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)小车的最小长度;
(2)滑块m恰好从Q点离开圆弧轨道时小车的长度;
(3)小车的长度L在什么范围,滑块不脱离轨道?
如图所示,水平放置的圆盘上,在其边缘C点固定一个小桶,桶的高度不计,圆盘半径为R=1m,在圆盘直径CD的正上方,与CD平行放置一条水平足够长的滑道AB,滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,且B点距离圆盘圆心的竖直高度h=1.25 m,在滑道某处静止放置质量为m=0.4 kg的物块(可视为质点),物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2,现用力F=4N的水平作用力拉动物块,同时圆盘从图示位置,以角速度ω=2πrad/s,绕通过圆心O的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块一段时间后撤掉,最终物块由B点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内.重力加速度取10 m/s2.
(1)若拉力作用时间为0.5s,求所需滑道的长度;
(2)改变物块放置的位置,求拉力作用的最短时间。
如图甲所示,一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用并向右运动,第3 s末物块运动到B点时速度刚好为0,第5 s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ=0.2,(g取10 m/s2)求:
(1)A与B间的距离;
(2)水平力F在5 s内对物块所做的功.
为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ,某同学经查阅资料得知:一劲度系数为k的轻弹簧由压缩量为x至恢复到原长过程中,弹力所做的功为。在已知弹簧的劲度系数为k和滑块的重力为G的前提下,他设计了下述实验:
如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,弹簧处于原长时另一端在位置B,使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A且静止,松手后滑块在水平桌面上运动一段距离,到达位置C时停止。
请回答下列问题:
(1)你认为,该同学需用刻度尺直接测量的物理量是 (写出名称并用符号表示)。
(2)用已知的物理量和测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式为μ= 。
在验证机械能守恒的实验探究过程中,同学们设计了如图1的实验装置,并根据如图2所示的纸带来验证机械能是否守恒
(1)对该实验操作过程,下列说法中必要的是
A.打点计时器接在直流电源上 |
B.不需要天平 |
C.必须从第一个计时点开始分析 |
D.要尽可能减少摩擦阻力 |
(2)已知交流电的频率为f,测出纸带上s1、s2、s3.则打下记数点5时的速度v5= ;
(3)某同学分析实验数据时,没有计算计数点5的瞬时速度,而是根据计算出计数点5的瞬时速度,计算出的动能恰好等于减少的重力势能,于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”,试问该同学的做法是否合理?答:________________。
中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的一次实验“火星-500” 活动,王跃走出登陆舱,成功踏上模拟火星表面, 在火星上首次留下中国人的足迹,目前正处于从“火星”返回地球途中。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时,经历了如图所示的变轨过程,则下列说 法中正确的是
A. 飞船在轨道Ⅱ上运动时,在P点速度大于在Q点的速度
B. 飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于轨道Ⅱ上运动的机械能
C. 飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D. 飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样半径运动的周期相同