(14分)如图10所示,一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数m为。试求:
(1)小球运动的加速度a1;
(2)若直杆长10m,要使球不脱离杆,则F作用时间至多为多长?
(12分)放风筝是春天时大人、小孩都爱玩的一项有趣的体育活动, 手上牵着线拉着风筝迎风向前跑,就可以将风筝放飞到高处。有一小朋友将一只重为4N的风筝放飞到一定的高度后,便拉住线的下端以一定的速度匀速跑动,线恰能与水平面成530角保持不变,这时小朋友拉住线的力为5N,求此时风筝所受到的风力大小和方向。()
(10分)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加(下标i表示挂在绳下端钩码个数)。然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端面的坐标X减,绳下端面坐标的值Xi=(X加+X减)/2的数据如下表:
挂在橡皮绳下端的钩码个数 |
橡皮绳下端的坐标(X/mm) |
|
甲 |
乙 |
|
1 |
216.5 |
216.5 |
2 |
246.7 |
232.0 |
3 |
284.0 |
246.5 |
4 |
335.0 |
264.2 |
5 |
394.5 |
281.3 |
6 |
462.0 |
301.0 |
(1)同一橡皮绳的X加 X减(大于或小于);
(2) 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(6分)某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图8所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
由这些已知数据计算:①该匀变速直线运动的加速度a=_____m/s2。②与纸带上D点相对应的瞬时速度v=_____ m/s。(答案均要求保留3位有效数字)
(4分).在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是 (填字母代号)
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
如图7所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体,它的斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进行复杂的计算,而根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断,下述表达式中可能正确的是 ( )
A. B. C. D.