(2)为实现对蒸汽机的自动控制(即将蒸汽机的转速控制在一定范围内),由于扰动,当套筒下移时,传动机构应使蒸汽机的转速升高还是降低?请简述其控制原理。
【解析】
(1)小球受到重力mg、上下两根轻杆的拉力F1、F2,,如图所示
竖直方向上,物体处于平衡状态
水平方向上,由牛顿第二定律
下面套筒受到重力Mg、左右两根轻杆的拉力为F3、F4(根据对称性,F3、F4相等),由物体的平衡可知
联立,解得
(2)升高。
由于扰动,蒸汽机的转速降低,套筒才会下移。为保持原来的转速,传动机构应使蒸汽机转速升高。
【题目】某同学用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律.
(1)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)砝码和砝码盘的总重力,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和砝码盘的总质量m满足________的条件.
(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2 (结果保留两位有效数字).
(3)以砝码和砝码盘的总质量为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a-m图象如图丙所示,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,已知本地的重力加速度为g,则小车的质量为________.
A.下滑过程中的最大速度为4m/s
C.加速与减速过程中平均速度大小之比为1:1
D.加速与减速过程的位移之比为1:4
【题目】重力大小为G的物体系在OA、OB两根等长的轻绳上,轻绳的A端和B端挂在半圆形的支架BAC上,如图所示。若B端的位置固定,将O绳子的A端沿半圆形支架从竖直位置逐渐靠近水平位置D的过程中,以下说法正确的是( )
A. OA绳上的拉力先增大后减小 B. OA绳上的拉力逐渐增大
C. OB绳上的拉力逐渐增大 D. OB绳上的拉力逐渐减小
【题目】某同学在“用电压表、电流表测电源的电动势和内电阻”的实验中,测得4组U、I数据,并在U-I坐标平面上标出相应的坐标点,如图所示。
(1)图中标出了ABCD四组数据的对应点坐标,由U-I图线的特性可以判断______组数据是错误的。
【题目】如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力,下列说法正确的是
A.M带正电荷,N带负电荷
B.M在b点的动能大于它在a点的动能
C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
【题目】某兴趣小组通过如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系.
(1)关于本实验,下列说法中正确的有________
A.调整滑轮使牵引滑块的细线与长木板保持平行
B.平衡摩擦力时,不需要把空砂桶系在滑块上
C.实验时,先释放滑块再接通打点计时器的电源
D.改变滑块质量后,需要重新调节长木板倾斜度
(2)实验中得到如图所示的一条纸带,A、B、C、D、E为5个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.测出相邻计数点之间的距离分别为: x1=4.29 cm、x2=4.68 cm、x3=5.08 cm、x4=5.49 cm,已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则打C点时滑块瞬时速度大小vc=______m/s,滑块的加速度大小a=_____m/s2.(结果保留两位有效数字)
滑块和砝码总质量M(kg)
0.83
0.63
0.50
0.42
0.36
0.31
滑块加速度a(m·s-2)
0.35
0.37
0.60
0.71
0.81
0.95
滑块和砝码质量倒数1/M(kg-1)
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
3.20
【题目】如图所示为固定在竖直平面内的,内壁光滑的绝缘轨道,其半径为R=1m,轨道所在的空间存在平行于轨道的水平向右的匀强电场,场强为E=3×104N/C。在轨道的最下端A处有一个电荷量为q=+2×10-4C、质量为m=0.8kg的小球。现给小球一个水平向右的初速度v0=4m/s,g取10m/s2,则(结果可以用根式表示)
(1)小球运动的最大速度是多少?
(2)要使小球在运动过程中不脱离轨道,其初速度v0要满足什么条件?
(3)取A点所在平面为重力势能的零势能面,在小球能够做完整圆周运动的前提下,求小球运动过程中的最小机械能的大小。