题目内容
【题目】如图所示,是一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=1 m,动摩擦因数μ=0.5;BC、DEN段均可视为光滑,DEN是半径为r=0.5 m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接,传送带以3m/s的速率沿顺时针方向匀速转动,小球与传送带之间的动摩擦因数也为0.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现用一可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下,而始终不脱离轨道。已知小球质量m=0.2 kg ,重力加速度g 取10m/s2。试求:
(1)弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能;
(2)小球第一次在传送带上滑动的过程中,在传送带上留下的痕迹为多长?
(3) 小球第一次在传送带上滑动的过程中,小球与传送带因摩擦产生的热量和电动机多消耗的电能?
【答案】 ; ;
【解析】(1)“小球刚好能沿DEN轨道滑下”,在圆周最高点D点必有:
得:
从A点到D点,由能量守恒得:
联立以上两式并代入数据得:
(2)从D到N,根据机械能守恒可得
在传送带上小球
小球向左减速的时间
小球向左运动的位移
传送带向右运动的位移为
留下的痕迹为
小球向右加速到与传送带共速过程
(3)小球与传送带因摩擦产生的热量
电动机多消耗的电能
综上所述本题答案是: ; ;
【题目】(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,某同学甲用毫米刻度尺测得摆线长;用游标卡尺测得摆球的直径如图所示,则摆球直径____________.
用秒表测得单摆完成次全振动的时间如图所示,则秒表的示数____________;若用给出的各物理量符号(L0、、、)表示当地的重力加速度,则计算的表达式为____________.
(2)实验中同学甲发现测得的值偏小,可能的原因是_______
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将次全振动计为次
(3)为了提高实验精度,某同学乙在实验中通过改变几次摆长,并测出相应的周期,从而得到一组对应的与的数据,再以为横坐标、为纵坐标,建立坐标系,将所得数据进行连线,实验测得的数据如下表所示:
次数 | |||||
摆长 | |||||
次全振动时间 | |||||
振动周期 | |||||
振动周期的平方 |
请将表中第三次测量数据标在右图中,并在右图中作出随变化的关系图象__________.
②根据图象,可知当地的重力加速度为____________(保留位有效数字).