(12分)质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0 kg的长木板的右端,
木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0 m.开始时两
者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12 N,如图19所示,经一段时
间后撤去F.为使小滑块不掉下木板,试求:用水平恒力F作用的最长时间.(g取10 m/s2)
图19
(14分)如图18(a)所示,质量m=1 kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始
向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k
表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=
10 m/s2)
图18
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)比例系数k.
(12分)为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在
一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验.质量为m=50 kg的甲同学站在体重
计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数随时间变化的情况,
并作出了如图17所示的图象,已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知
该大楼共19层.g取10 m/s2,求:
图17
(1)电梯启动和制动的加速度大小.
(2)电梯上升的总高度及该大楼的层高.
(10分)如图16所示,斜面体质量为M,倾角为θ,与水平面间的动
摩擦因数为μ,用细绳竖直悬挂一质量为m的小球静止在光滑斜面
上,当烧断绳的瞬间,至少以多大的水平向右的力由静止拉动斜面
体,小球才能做自由落体运动到地面?
(13分) “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图13
所示.
图13
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图14所示.计时器打点
的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之
间的距离.该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
图14
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取
一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力
F的实验数据如下表:
砝码盘中砝 码总重力F(N) |
0.196 |
0.392 |
0.588 |
0.784 |
0.980 |
加速度a(m·s-2) |
0.69 |
1.18 |
1.66 |
2.18 |
2.70 |
请根据实验数据在图15中作出a-F的关系图象.
图15
(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点.请说明主要原因.
(5分)如图12所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中用打点计
时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,
相邻计数点间的时间间隔是0.1 s,距离如图,单位是cm,小车的加速度是________m/s2.
图12