(10分)一根质量分布均匀的米尺(长度为1 m)，质量为0.2 kg，放在水平桌面上，它与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.16.有1/4长度露在桌外，现有一水平拉力F＝0.4 N沿着米尺方向作用于米尺上，作用多长时间，恰好使米尺不从桌边落下．(g取10 m/s2)
（10分）一个质量为0.2 kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端，如图，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力.
（8分）宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆轨道上运行。设每个星体的质量均为m。万有引力常量为G。
（1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期；
（2）假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？
(12分)某实验小组利用如图12所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．
图12
(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x＝24 cm，由图13中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________ cm.该实验小组在做实验时，将滑块从图12所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝________，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝________，则滑块的加速度的表达式a＝________.(以上表达式均用字母表示)
(2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据．请利用表格数据，在图14坐标系中描点作出相应图象．你得出的结论是___________________________________.
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m(g) |
a(m/s2) |
|
250 |
2.02 |
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300 |
1.65 |
|
350 |
1.33 |
|
400 |
1.25 |
|
500 |
1.00 |
|
800 |
0.63 |
(8分)英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测量有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得的数据如下：
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长度L/m |
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250 |
500 |
750 |
1000 |
||||||||||||||
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1 |
0.05 |
0.04 |
0.08 |
0.12 |
0.16 |
||||||||||||||
|
2 |
0.05 |
0.08 |
0.16 |
0.24 |
0.32 |
||||||||||||||
|
3 |
0.05 |
0.12 |
0.24 |
0.36 |
0.48 |
||||||||||||||
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1 |
0.10 |
0.02 |
0.04 |
0.06 |
0.08 |
||||||||||||||
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1 |
0.20 |
0.01 |
0.02 |
0.03 |
0.04 |
(1)根据测试结果，推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________．
(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？________.
(3)通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约________．
如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处时速度恰好沿着斜面方向，紧贴斜面PQ无摩擦滑下；下列函数图为物体沿x方向和y方向运动的位移—时间图象及速度—时间图象，其中可能正确的是( )
