(12分)如图所示,电动机带动滚轮做逆时针匀速转动,在滚轮的摩擦力作用下,将一金属板从斜面底端A送往上部,已知斜面光滑且足够长,倾角,滚轮与金属板的切点B到斜面底端A的距离为L=6.5m,当金属板的下端运动到切点B处时,立即提起滚轮使它与板脱离接触.已知板之后返回斜面底部与挡板相撞后立即静止,此时放下滚轮再次压紧板,再次将板从最底端送往斜面上部,如此往复.已知板的质量为m=1×103kg,滚轮边缘线速度恒为,滚轮对板的正压力FN=2×104N,滚轮与板间的动摩擦因数为,取g=10m/s2.求:
(1)在滚轮作用下板上升的加速度;
(2)板加速至滚轮速度相同时前进的距离;
(3)板往复运动的周期.
(12分)如图甲所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块,B物体用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连,两个物块和传感器的大小均可忽略不计,细线能承受的最大拉力为8N,A、B间的动摩擦因数=0.4,B与转盘间的动摩擦因素=0.1,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘静止时,细线刚好伸直,力传感器的读数为零,当转盘以不同的角速度匀速转动时,力传感器上就会显示相应的读数F。试通过计算在图乙的坐标系中作出的图象,g取
(10分)如下图所示,离地面足够高处有一竖直的空心管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空心管的上、下两端,空心管受到大小为16N的竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做匀加速运动,同时在M处有一个大小不计的小球沿管的轴线做竖直上抛运动,取g=10m/s2。若小球上抛的初速度为10m/s,试问:
(1)经过多少秒小球从管的N端穿出。
(2)若此空心管的N端距离地面高为64m,欲使在空心管到达地面时小球刚好进入管内,在其他条件不变的前提下,则小球初速度大小应为多大?
(10分)如下图所示,斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连,斜面倾角为θ=45°,半圆轨道的半径为R,一小球从斜面的顶点A由静止开始下滑,进入半圆轨道,最后落到斜面上,不计一切摩擦。试求:
(1)欲使小球能通过半圆轨道最高点C,落到斜面上,斜面AB的长度L至少为多大?
(2)在上述最小L的条件下,小球从A点由静止开始运动,最后落到斜面上的落点与半圆轨道直径BC的距离x为多大?
(8分)如图所示,底座A上装有L=0.5 m长的直立杆,底座和杆的总质量为M=2.0 kg,底座高度不计,杆上套有质量为m=0.2 kg的小环B,小环与杆之间有大小恒定的摩擦力.当小环从底座上以 m/s的初速度向上飞起时,恰好能到达杆顶,然后沿杆下降,取g=10 m/s2,求:
(1)在环飞起过程中,底座对水平面的压力;
(2)此环下降过程需要多长时间.
某实验小组设计了如图甲所示的实验装置,通过改变重物的质量来探究滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系,他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图乙所示
(1)图线①是轨道位于 (填“水平”或“倾斜”)情况下得到的实验结果;
(2)图线①②的倾斜程度(斜率)一样,说明了什么问题? (填选项前的字母)
A.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是一样的
B.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是不一样的
C.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是否一样不能确定