(20分)质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B.C为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m。小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动,0.8s后经过D点,物块与斜面间的滑动摩擦因数为=(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块离开A点的水平初速度v1
(2)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为5m/s,则PA间的距离是多少?
(3)小物块经过O点时对轨道的压力
(4)斜面上CD间的距离
(12分)如图所示,小球甲从倾角θ=30°的光滑斜面上高h=5 cm的A点由静止释放,小球甲沿斜面向下做匀加速直线运动,加速度大小是5 m/s2,同时小球乙自C点以速度v0沿光滑水平面向左匀速运动,C点与斜面底端B处的距离L=0.4 m.甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去,甲释放后经过t=1 s刚好追上乙,求乙的速度v0.
(9分)现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图1所示。表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度构成斜面;木板上有一滑块,其后端与穿过打点计时器的纸带相连;打点计时器固定在木板上,连接频率为50Hz的交流电源。接通电源后,从静止释放滑块,滑块带动纸带打出一系列的点迹。
(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计 数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),2、3和5、6计数点间的距离如图所示,由图中数据求出滑块的加速度a= m/s2 (结果保留三位有效数字)。
(2)已知木板的长度为L,为了求出滑块与木板间的动摩擦因数,还应测量的物理量是( )
A.滑块到达斜面底端的速度v
B.滑块的质量m
C.滑块的运动时间 t
D.斜面高度h和底边长度x
(3)设重力加速度为g,滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ =____(用所需测物理量的字母表示)。
(6分)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图所示。所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度L。
(1)有一同学通过以上实验测量后把6组数据描点在右图坐标系中,请作出F-L图线(在答卷图中完成)。
(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0= cm,劲度系数k= N/m。
如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO的距离为,b与转轴的距离为2。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A.b一定比a先开始滑动
B.A.b所受的摩擦力始终相等
C.=是b开始滑动的临界角速度
D.当=时,a所受摩擦力的大小为kmg
如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),相关数据如图,下列说法中正确的是
A.击球点高度h1与球网高度h2之间的关系为h1 =1.8h2
B.若保持击球高度不变,球的初速度只要不大于,一定落在对方界内
C.任意降低击球高度(仍大于),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内
D.任意增加击球高度,只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内