题目内容
如图所示,半径R=0.2m的光滑1/4圆弧AB在竖直平面内,圆弧B处的切线水平.B端高出水平地面h=0.8m,O点在B点的正下方.将一质量为m=1.0kg的滑块从A点由静止释放,落在水平面上的C点处,( g取10m/s2 )求:
(1)滑块滑至B点时对圆弧的压力及xOC的长度;
(2)在B端接一长为L=1.0m的木板MN,滑块从A端释放后正好运动到N端停止,求木板与滑块的动摩擦因数μ;
(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段,滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处,要使落地点P距O点最远,ΔL应为多少?
(1)由机械能守恒定律知,
mgR=
mv
,v0=
=2m/s ----------------------- (1分)
由向心力公式可知, N-mg=
---------------------- (1分)
解得:N=3mg=30N ---------------------- (1分)
由力的相互性可知,滑块滑至B点时对圆弧的压力为30N,
方向竖直向下。 --------------------------------------- --------------------- (1分)
根据平抛运动规律得,h=
gt2,t=
=0.4s,---------------------- (1分)
OC的长度为xOC=v0t=0.8m ---------------------- (1分)
(2)由牛顿第二定律可知,a=μg ---------------------- (1分)
由运动学公式可知:v
=2μgL ---------------------- (1分)
联立可得:μ=0.2 ---------------------- (1分)
(3)由运动学公式可知,v=
=2
---------------------- (2分)
由平抛运动规律和几何关系得,
xOP=L-ΔL+v·t=1-ΔL+0.8
=1-(
)2+0.8
---------------------- (2分)
当
=0.4时,ΔL=0.16(m)时,xOP最大 ---------------------- (1分)
某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图8所示。已知小车质量M=423.6g,砝码盘质量m0=16.8g, 其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量,
重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度。
|
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”);
(2)实验中某同学得到一条用电火花计时器打下如图所示的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,电火花计时器接220V、50Hz的交流电源。设电火花计时器的周期为T,计算vD的公式为vD=_________;
(3)根据(2)中得到的数据,现测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
| 对应点 | B | C | D | E | F |
| 速度(m/s) | 0.140 | 0.181 | 0.222 | 0.262 | 0.303 |
![]()
以A点对应的时刻为t=0,试在图所示坐标
系中合理选择好标度,作出v-t图象,利用该图象求物体的加速度a=____________m/s2;
(4)如果当时电网中交变电流的电压变成230V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比__________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)。