题目内容
如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴OO’匀速转动,规定经过O点且水平向右为x轴正方向。在圆心O点正上方距盘面高为h处有一个可间断滴水的容器,从t=0时刻开始容器沿水平轨道向x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。已知t=0时刻滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。则
(1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上?
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘的角速度ω应为多大?
(3)当圆盘的角速度为
p
时,第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为s,求容器的加速度a。
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(1)∵ 离开容器后,每一滴水在竖直方向上做自由落体运动。
∴ 每一滴水滴落到盘面上所用时间
…………(2分)
(2)∵ 要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线,则圆盘在t秒内转过的弧度为
,k为不为零的正整数。
∴
…………(2分)
即
,其中k = 1,2,3………………(2分)
(3)∵ 第二滴水离开O点的距离为
……①(1分)
第三滴水离开O点的距离为
……②(1分)
(上面①②两式中:
……③)
又∵
…………(1分)
即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上x轴方向及垂直x轴的方向上。
∴
……④(1分)
联列①②③④可得:
…………(2分)
(1)(6分)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为 N/m、图线不过原点的原因是由于 。![]()
(2)(12分)①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图甲为实验装置简图。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为下列哪二项说法是正确的:
| A.要平衡摩擦力 | B.实验时不需要平衡摩擦力 |
| C.钩码的重力要远小于小车的总重力 | D.实验进行时应先释放小车再接通电源 |