如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是( )
A. 小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力
B. 小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力
C. 小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力
D. 小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力
(16分)一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水平直道上以的速度匀速行驶,其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。某时刻,车厢脱落,并以大小为的加速度减速滑行。在车厢脱落后,司机才发觉并紧急刹车,刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变,求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。
(g取l0 m/s2)。
(14分)一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动,水平部分长为2.0m,其右端与一倾角为θ=37°的光滑斜面平滑相连,斜面长为0.4m(如图10所示)。一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,试问:
(1)物块到达传送带右端的速度。
(2)物块能否到达斜面顶端?若能则说明理由,若不能则求出物块上升的最大高度。(sin37°=0.6,g取l0 m/s2)
(10分)如图9所示,在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度系数为k的弹簧,弹簧下端连一个质量为m的小球,球被一垂直斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变,若A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面向下匀加速运动,求:
(1)从挡板开始运动到球板分离所经历的时间t;
(2)从挡板开始运动到小球速度最大时,球的位移s.
(8分)如图8所示,一弧形的石拱桥由四块形状规则的相同的石块垒成,每块石块的左、右两个截面间所夹的圆心角为30°,第l、4块石块固定在地面上,直线OA沿竖直方向。求第2、3块石块间的作用力F23和第l、2块石块的作用力F12之比。(不计石块间的摩擦力)
图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
③图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。