(12分)如图所示,倾角为θ=37°、足够长的斜面体固定在水平地面上,小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下,从斜面上的A点由静止开始向上作匀加速运动,前进了4.0m抵达B点时,速度为8m/s.已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,木块质量m=1kg.(g=10 m/s2, 取sin37°≈0.6,cos37°≈0.8).
(1)木块所受的外力F多大?
(2)若在木块到达B点时撤去外力F,求木块还能沿斜面上滑的距离S和返回B点的速度。
(12分)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示. 取重力加速度g=10m/s2.试利用两图线求:
(1)物块在运动过程中受到滑动摩擦力大小;
(2)物块在3~6s的加速度大小;
(3)物块与地面间的动摩擦因数.
(12分)如图所示,飞机离地面高度为H=500m,水平飞行速度为v1=100m/s,追击一辆速度为v2=20 m/s同向行驶的汽车,欲使炸弹击中汽车,飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹?(g=10m/s2)
现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
① 小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间
② 用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度____________。
③ 用米尺测量A1相对于A2的高h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=________。
④改变_________________仍从A1释放到A2,重复上述测量。
⑤ 以h为横坐标,为纵坐标,根据实验数据作用作图。如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度L= cm;该弹簧的劲度系数为k= N/m。
如图所示,轻绳OA的一端系在质量为M的
物体上,另一端系在一个套在粗糙的水平横杆
MN的圆环上,现用水平力F拉绳上一点,使
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虚线位置,但圆环仍保持在原位置
不动,则在这一过程中,
拉力F ; 环与横杆的静摩擦力Ff ;
和环对杆的压力FN (填“增大”、“ 减小”、或“不变”)