如图7-8-5所示装置可用来验证机械能守恒定律,摆锤A拴在长L的轻绳一端,另一端固定在O点,在A上放一个小铁片.现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向θ角,由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤,用刻度尺量出铁片的水平位移为s,下落高度为H.
图7-8-5
(1)要验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤初始位置离最低点的高度,其高度应为_______________,同时还应求出摆锤在最低点时的速度,其速度应为_________________.
(2)用实验中测量的物理量写出证明摆锤在运动中机械能守恒的关系式为____________.
质点从静止开始做匀加速直线运动,经4s后速度达到20m/s,然后匀速运动了10s,接着经5s匀减速运动后静止.求:
(1)质点在加速运动阶段和减速阶段的加速度的大小?
(2)质点在整个过程的平均速度是多大?
如图所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1、k2的轻弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态,求:
(1)这时两弹簧的总长.
(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢的向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体的压力.
用细绳AC和BC吊一重物,质量为1kg,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,如图,g取10m/s2.
(1)在图中画出物体的受力示意图;
(2)求绳AC、BC受到的拉力大小各为多少.
如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图.AB段是一光滑曲面,A距离水平段BC的高为H=1.25m,水平段BC使用水平传送带装置传送工件,已知BC长L=3m,传送带与工件(可视为质点)间的动摩擦因数为μ=0.4,皮带轮的半径为R=0.1m,其上部距车厢底面的高度h=0.45m.让质量m=1kg的工件由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度65ω可使工件经C点抛出后落在固定车厢中的不同位置,取g=10m/s2.求:
(1)当皮带轮静止时,工件运动到点C时的速度为多大?
(2)皮带轮以ω1=20rad/s逆时针方向匀速转动,在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能是多少?
(3)设工件在车厢底部的落点到C点的水平距离为s,在图乙中定量画出s随皮带轮角速度ω变化关系的s﹣ω图象.(规定皮带轮顺时针方向转动时ω取正值,该问不需要写出计算过程)
如图,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回.已知R=0.4m,l=2.5m,v0=6m/s,物块质量m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数μ=0.4,轨道其它部分摩擦不计.取g=10m/s2.求:
(1)物块经过圆轨道最高点B时对轨道的压力;
(2)物块从Q运动到P的时间及弹簧获得的最大弹性势能;
(3)物块仍以v0从右侧冲上轨道,调节PQ段的长度l,当l长度是多少时,物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动.