如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度.m是一个金属球,它系在金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的电阻丝,其电阻值为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接在电压为E的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中使AB沿着前进的方向,列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速或减速前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.
图5-8
(1)当列车向右匀加速运动时,试写出加速度a与电压表读数U的对应关系.以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速计.
(2)用此装置测得的最大加速度是多少?
(3)为什么C点设置在电阻丝AB的中间?对电压表的选择有什么特殊要求?
如图所示,质量为m的飞行器在绕地球的圆轨道上运行,半径为,要进入半径为
的更高的圆轨道Ⅱ,必须先加速进入一个椭圆轨Ⅲ,然后再进入圆轨道Ⅱ.已知飞行器在圆轨道Ⅱ上运动速度大小为v,在A点时通过发动机向后喷出一定质量气体使飞行器速度增加到
进入椭圆轨道Ⅲ,设喷出的气体的速度为u,求:
(1)飞行器在轨道Ⅰ上的速度及轨道Ⅰ处的重力加速度;
(2)飞行器喷出气体的质量;
如图所示,A、B两物体相互接触并同时由静止开始沿斜面匀加速滑下.设它们的质量分别为,它们与斜面之间的动摩擦因数为
,斜面倾角为
.试求滑下过程中A、B之间的相互作用力,并指出在什么条件下相互间无作用力,在什么条件下,二物体下滑时将分开?
如图所示,质量为m的物体放在倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,若沿斜面向上施一力F1或沿水平方向施一力
能使物体产生相同的加速度,其加速度大小为a,求
∶
=?
假设一质量为250kg的赛艇在水中航行时受到的总阻力与它的速度成正比,赛艇以恒定牵引力由静止开始加速,当赛艇速度达到5m/s时,其加速度恰为4m/.已知赛艇在这一恒定牵引力作用下所能达到的最大速度是10m/s,试求赛艇这一恒定牵引力是多大?
某物体以一定的初速率沿斜面向上运动,设物体沿斜面运动的最大位移为,由实验测得
与斜面倾角
的关系如图所示,试求:
(1)物体沿斜面上升的初速;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数;
(3)物体沿斜面运动的位移最小时斜面的倾角.