(10分)足球运动员常采用折返跑方式训练(如图所示),在直线跑道上,起点“0”的左边每隔3m放一个空瓶,起点“0”的右边每隔9m放一个空瓶,要求运动员以站立式起跑姿势站在起点“0”上,当听到“跑”的口令后,全力跑向“1”号瓶,推倒“1”号瓶后再全力跑向“2”号瓶,推倒“2”号瓶后……。运动员做变速运动时可看作匀变速直线运动,加速时加速度大小为4m/s2,减速时加速度大小为8 m/s2,每次推倒瓶子时运动员的速度都恰好为零。求运动员从开始起跑到推倒“2”号瓶所需的最短时间为多少?(运动员可看做质点)
(10分)如图所示,利用此实验装置既可以探究物体做匀变速直线运动时加速度与所受合外力的关系,也可以探究合力做功和物体动能变化的关系。
(1)若想用钩码的重力表示小车受到的合外力,除需要平衡摩擦力外,你认为此实验还应该满足的条件是______________________________;
(2)如图所示是某次探究合力做功与物体动能变化关系的实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F、G是计数点。打点计时器所加的交流电频率为50Hz,两相邻计数点间还有四个点没有画出。打计数点B时,纸带的瞬时速度大小为____m/s;若测得小车(含车上砝码)的总质量为500g,钩码总质量为31g,则打下B点到F点的过程中合外力对小车做功为____J(可认为小车所受合外力大小等于钩码重力);在这个过程中小车(含车上砝码)的动能变化量为____J,由此可得结论:_____________________。(本题所有计算结果都保留两位有效数字,g取10m/s2)
关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A、两个接触且发生相对运动的物体间一定有摩擦力
B、两个物体间有摩擦力一定有弹力
C、摩擦力总是阻碍物体运动的
D、摩擦力的方向总是跟物体运动方向相反。
宇航员在绕地球飞行的太空实验舱中进行体能训练时,最好的运动是( )
A、弹簧拉力器 B、引起向上 C、跑步 D、跳绳
(12分)如图所示,BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,小球能平滑地冲上粗糙斜面.(g=10m/s2)求:
(1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少?
(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少?
(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少?
(12分)如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30kg,人的质量M=50kg,g取10m/s2.试求:
(1)此时地面对人的支持力;
(2)轻杆BC和绳AB所受的力.