(13分) 质量为m=2kg的木块,放在水平面上,它们之间的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施F=20N的水平拉力,如图15所示。木块运动t=4s后撤去力F,直到木块停止(g=10m/s2)。求:(1)有拉力作用时木块的加速度为多大?(2)撤去拉力F时木块的速度为多大?(3)撤去拉力F到停止运动过程中木块的加速度为多大?(4)木块在水平面上运动的总位移为多少?
足够长的倾角θ=53°的斜面固定在水平地面上,一物体以v0=6.4m/s的初速度从斜面 底端向上滑行,该物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.8(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2),求:物体从开始上滑到再次返回底端所需的时间;若仅将斜面倾角θ变为37°,其他条件不变,则物体在开始第1s内的位移多大(保留2位有效数字)
某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”,如图,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小,小车中可以放置砝码。实验主要步骤如下:(i)测量 和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;(ii)将小车停在C点, ,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。(iii)在小车中增加砝码,或 ,重复(ii)的操作。表1是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量m之和,||是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所作的功,表格中△E3= ,W3= 。(结果保留三位有效数字)
如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律下面列举了该实验的几个操作步骤
E.选择合适的纸带,测量打出的纸带上某些点到第一点之间的距离F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少了重力势能是否等于增加的动能上述操作中没有必要进行的或者操作错误的步骤是 (填入相应的字母)。若实验中所用重锤质量m=1.00kg,打点纸带如下图所示:打点时间间隔为0.02s,从O点 开始下落起至C点,重锤的重力势能减小量是|△EP|= J,重锤的动能增加量 J,实验结论是:在实验误差允许的范围内 。(g=9.8m/s2,O点为开始下落点,O点与A点间其他点未画出,给出的是A、B、C、D各点到O点的距离,结果取3位有效数字)
如图所示,将倾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上,用一根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、乙两物体(均可视为质点),把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使细绳拉直且偏离竖直方向.开始时甲、乙均静止.现同时释放甲、乙两物体,乙物体将在竖直平面内往返运动,测得绳长OA为L=0.5m,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动,已知乙物体的质量为m=lkg,忽略空气阻力,取重力加速度g=l0m/s2.求:乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度大小以及所受的拉力大小(结果可用根式表示).甲物体的质量以及斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小.斜面与甲物体之间的动摩擦因数卢(设最大静摩擦力筹于滑动摩擦力,结果保留两位有效数字)
土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动,其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为rA=8.0×l04km和rB =1.2×l05 km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示)求岩石颗粒A和B的线速度之比;求岩石颗粒A和B酌周期之比;土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出它在距土星中心3.2×l05 km处受到土星的引力为0.38N,已知地球半径为6.4×l04 km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?