如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长L=4.0 m,电动机带动皮带轮沿顺时针方向转动,传送带以速率v=3.0m/s匀速运动。质量为m=1.0 kg的滑块置于水平导轨上,将滑块向左移动压缩弹簧,后由静止释放滑块,滑块脱离弹簧后以速度v0=2.0 m/s滑上传送带,并从传送带右端滑落至地面上的P点。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,g=10m/s2。
(1)如果水平传送带距地面的高度为h=0.2 m,求滑块从传送带右端滑出点到落地点的水平距离是多少?
(2)如果增加弹簧的压缩量,重复以上的实验,要使滑块总能落至P点,则弹簧弹性势能的最大值是多少?在传送带上最多能产生多少热量?
一质量为1kg的物块置于水平地面上。现用一个水平恒力F 拉物块,一段时间后撤去恒力F,已知从物体开始运动到停止,经历的时间为4s,运动的位移为m,物体与地面间的动摩擦因数为
。(g=10m/s2)
(1)求恒力F的大小
(2)若力F的大小可调节,其与竖直方向的夹角为也可以调节,如图所示,其他条件不变,若在力F作用下物体匀速运动,求力F的最小值及此时
的大小
如下图所示,弹簧左端固定,右端被一个小球恰好压缩在光滑水平桌面上,已知小球质量为,桌面水平高度为
,小球释放后,在弹簧弹力作用下水平向右飞出,弹簧原长恰好在桌面边沿。记录下小球落点P。
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
结合(1)问与表中数据,可分析得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的函数关系式为 (k为比例系数)
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
(3)你认为Ep与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关?
如图所示,质量M=4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5 m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。小木块A以速度v0=2m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动,之后被弹簧弹回,弹簧恢复原长,最终A停在木板B上。已知木块A的质量m=1 kg,g取10 m/s2。求:
①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;
②试通过计算说明最终木块A停在木板上的位置。
如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0 (p0 =1.0×105Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K,活塞恰好离开a、b;当温度为360K时,活塞上升了4cm。。求:
①活塞的质量;
②物体A的体积.
如图所示,足够大的荧光屏ON垂直xOy坐标面,与x轴夹角为30°,当y轴与ON间有沿+y方向、场强为E的匀强电场时,一质量为m、电荷量为-q的离子从y轴上的P点,以速度v0、沿+x轴方向射入电场,恰好垂直打到荧光屏上的M点(图中未标出).现撤去电场,在y轴与ON间加上垂直坐标面向里的匀强磁场,相同的离子仍以速度v0从y轴上的Q点沿+x轴方向射入磁场,恰好也垂直打到荧光屏上的M点,离子的重力不计.求:
(1)离子在电场中运动的时间t1;
(2)P点距O点的距离y1和离子在磁场中运动的加速度大小a;
(3)若相同的离子分别从y轴上的不同位置以速度(
,k为常数)、沿+x轴方向射入磁场,离子都能打到荧光屏上,k应满足的条件.