湖南省电视台“智勇大冲关”游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图(13)所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳子末端由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角=53°,绳长l=2m的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取g=10m/s2(sin53o=0.8,cos53o=0.6)。求:
(1)选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2)选手摆到右边最高点时松手,选手将做什么运动?设水对选手的平均浮力,平均阻力,求选手落入水中的深度;
(3)若要求选手摆到最低点时松手,且运动到浮台处离岸水平距离最大,则选手应将手握住绳子上离O点多长处?
我国分别于2007年10月24日和2010年10月1日成功发射“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步,在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义,同学们也对月球有了更多的关注。
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径r1;
(2)若将来我国的宇航员随登月飞船登陆月球后,宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球(可视为质点)如图(12)所示,现给小球一瞬间水平速度V,小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为RO,万有引力常量为G,试求出月球的质量M月。
2008年12月,我国北方连降大雪,出现了罕见的雪灾。为了安全行车,某司机在冰雪覆盖的平直公路上测试汽车的制动性能。他从车上速度表看到汽车速度时紧急刹车,由于车轮与冰雪公路面的摩擦,车轮在公路面上划出一道长L=50m的刹车痕后停止,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)车轮与冰雪公路面间的动摩擦因数;
(2)该司机驾车以12m/s的速度在相同的冰雪水平路面上匀速行驶,突然发现前方停着一辆故障车。若刹车过程司机的反应时间为,为了避免两车相撞,该司机至少应在距故障车多远处发现故障车并采取同样的紧急刹车措施?
某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如图(8)所示的实验装置:
① 该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的总质量m和小车的总质量M之间需满足的条件是:M m。
② 实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的总质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则实际测量出的合外力的功mgs将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化。
③ 在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,实验中获得一条纸带,如图(9)所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。则打A点时小车运动的速度vA=___________m/s,小车运动的加速度a=___________m/s2。(结果要求保留三位有效数字)
下列有关高中物理实验的描述中,错误的是 。
A、在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度
B、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
C、在“验证牛顿第二定律”的实验中,必须要用天平测出运动小车的总质量
D、在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须要用天平测出下落物体的质量
甲、乙两车相向运动,碰撞后连成一体并沿甲车的原方向运动,由此可判断
A、乙车的质量比甲车的小 B、乙车的速度比甲车的小
C、乙车的动量比甲车的小 D、乙对甲的作用力小于甲对乙的作用力