如图10-1-13所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球,它系在细金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的电阻丝,其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计.电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计).图中虚线OC与AB相垂直,且OC=h,电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时,金属线将偏离竖直方向θ,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.
(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系.
(2)这个装置能测得的最大加速度是多少?
(1) 为保证运动中物块与小车始终保持相对静止,则卷扬机对小车牵引力最大不能超过多少?
(2)在小车和木块不发生相对滑动的前提下,卷扬机能使小车获得的最大速度为多大?
⑴A车被弹开时的速度
⑵把A车弹出过程中弹簧释放的弹性势能;
⑶初始时,A、B两车下滑的高度h
(1)撤去外力时两棒的速度是多大?
(2)电路中产生的总的焦耳热是多少?
(1)根据图线可以看出,M被子弹击中后将在O点附近振动的振幅为多大?
(2)子弹的初速度v0为多大?
(3)当M运动到O点左边离O点2 cm的A点处时,速度u多大?
(4)现若水平面粗糙,上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时,振子的速度变为3 m/s,则M从开始运动到A点的过程中,地面的摩擦力对M做了多少功?弹簧的弹力对M做了多少功?