在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在足够长的静止水平木板上。如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,使拉力F从O开始逐渐增大.经实验绘制出摩擦力随拉力F的变化图像如图丙所示.已知木块质量为0.78 kg。(1)求木块与长木板间的动摩擦因数。(2)若木块在与水平方向成θ=37°角斜向右上方的恒定拉力F′作用下,以=2.0m/的加速度从静止开始做匀加速直线运动,如图乙所示,则F′为多大?(取sin 37°=0.6,COS 37°=0.8)
电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具,某厂生产的一种电动自行车,设计质量(包括人)为m=80kg,动力电源选用能量存储量为“36V 10Ah”(即输出电压为36V,工作电流与工作时间的乘积为10安培小时)的蓄电池(不计内阻),所用电源的额定输出功率P=180W,由于电动机发热造成的损耗(其它损耗不计),自行车的效率为η=80%。如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比,即f=kmgv,其中k=5.0×10-3s·m-1,求:(1)该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少?(2)自行车电动机的内阻为多少?(3)自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大?
如图所示,平行光滑U形导轨倾斜放置,倾角为θ=30°,导轨间的距离L=1.0m,电阻R=3.0Ω,导轨电阻不计。匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=2.0T,质量m=0.4kg、电阻r=1.0Ω的金属棒ab垂直置于导轨上。现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小为F=5.0N的恒力,使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行。求金属棒ab达到匀速运动时的速度大小。(g取10m/s2)
如图所示,一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度滑下,槽的底端B与水平传送带相接,传送带的运行速度恒为v0,两轮轴心间距为L,滑块滑到传送带的末端时恰与传送带速度相同(滑块到B点时速度小于v0)。求:(1)滑块到达底端B时的速度v;(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ;(3)此过程中,由于克服摩擦力做功而产生的热量Q。
在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4m的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AB、EF分别与圆O相切于B、E点,C为轨道的最低点,斜轨AB倾角为37°。质量为m=0.1kg的小球从A点静止释放,先后经B、C、D、E到F点落入小框。(整个装置的轨道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小;(2)要使小球在运动的全过程中不脱离轨道,A点距离最低点的竖直高度h至少多高及在C点时小球对轨道的压力?
质量为40kg的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动,如图甲所示,所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪撬运动的v-t图象如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线。试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ(g=10 m/s2)