(1)伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。
①实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量___________的。
②下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据___________________,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
s(m) |
4.5 |
3.9 |
3.0 |
2.1 |
1.5 |
0.9 |
0.3 |
V(mL) |
90 |
84 |
72 |
62 |
52 |
40 |
23.5 |
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③本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于_________________________等。(只要求写出一种)
小华、小明和小红三人到上海“金茂大厦”游玩,三人分别乘坐一个观光电梯。当他们从自己乘的观光电梯向外看时,分别发现如下现象:小华看见小红乘的电梯匀速上升;小明看到小华的电梯匀速下降;小红看到地面在匀速上升。试分析小华、小明和小红三人乘的电梯相对于地面是怎样运动的?
一质点沿x轴运动,开始时位置为=-2m,第1s末位置为
,第2s末位置为
。请分别求出第1s内和第2s内质点位移的大小和方向。
如图所示,两根平行金属导轨MN、PQ相距为d=1.0m,导轨平面与水平面夹角为,导轨上端跨接一定值电阻R=1.6
,导轨电阻不计.整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1.0T的匀强磁场中,金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置,且与导轨保持良好接触,其长刚好为d、质量度m=0.10kg、电阻r=0.40
,距导轨底端的距离
。另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d,质量为m/2,从轨道最低点以速度
沿轨道上滑并与金属棒发生正碰(碰撞时间极短),碰后金属棒沿导轨上滑
后再次静止。测得从碰撞至金属棒静止过程中电阻R上产生的焦耳热为
。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为
,取
,求:
(1)碰后瞬间两棒的速度
(2)碰后瞬间金属的加速度
(3)金属棒在导轨上运动的时间
如图所示,倾角θ=37°的固定斜面长L=5m,在斜面底端有一质量m=5kg的物体,今用一水平力D=100N去推m,从斜面底端由静止开始沿斜面运动。已知物体与斜面间动摩擦因数时撤去F,试通过计算问物体能否冲上斜面顶端?(
)
如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为300、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为零,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为
。现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上一直作加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动,经过时间t0,力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去力F。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2。求:
(1)未施加力F时物块B、C间的距离;
(2)t0时间内A上滑的距离;
(3)力F对A物块做的总功。