在一次消防演习中,质量为60kg的消防员欲到达距离楼顶l=40m处的房间。如图所示,他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑下滑时受到的摩擦力f大小为300N, 当他滑到该房间的窗户A处时,突然停止下滑,同时用脚踢开窗户,自己反弹了一下,然后进入窗内。(取g=10m/s2),求(1)消防员沿绳子下滑时的加速度?(2)消防员从开始下滑到刚进入窗内共用了多长时间?
如图5所示气垫是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在轨道上,滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下: a.调整气垫轨道,使导轨处于水平; b.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上; c.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间和; d.用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离、滑块B的右端到D挡板的距离。 (1)试验中还应测量的物理量是 ; (2)利用上述过程测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 ; (3)利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是 .
实验室中利用图示装置可以测定重力加速度g,其中小车的质量M约350g,此外还可以提供的器材有
为了测量简单,可以平衡摩擦力,但砂和小桶的总质量m不满足的条件.请从上述器材中选出必须的器材,设计一个测定重力加速度的方法.(1)选择必要的器材是________.(2)说明实验中平衡摩擦力的简单方法:________(3)说明实验中需要测量的物理量,并推导计算重力加速度的公式.
如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细线的下端吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=L,当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂。现让环与球一起以的速度向右运动,在A处环被挡住而立即停止,A离右墙的水平距离也为L.不计空气阻力,已知当地的重力加速度为.试求:(1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小;(2)在以后的运动过程中,球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?
利用以下提供的器材,测定电阻Rx的阻值(约1 kΩ)。器材:一个电阻箱R0(其最大阻值大于待测电阻的阻值),内阻很小可忽略不计的直流电源(电动势约5V),一个直流电压表(量程3V,内阻约3 kΩ),单刀电键一个,导线若干。在测量过程中,必须考虑电压表的内阻带来的影响。实验电路图为:请推导出Rx的表达式。
、在学习了“实验:探究碰撞中的不变量”的实验后,得出了 动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。 实验过程: (1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。 (2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。 (3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。 (4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。 (5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(=0),用滑块1以初速度与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),撞后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。 (6)先根据计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度;再计算两滑块碰撞前后的动量,并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。 实验数据: m1=0.324kg m2="0.181kg " L=1.00×10-3m