(13分)如图所示,AB为1/4光滑圆弧轨道,圆弧轨道的半径为R=3m,A点为1/4圆弧轨道的顶端,A点与圆心O在同一水平面上。BC为粗糙水平轨道,滑块与BC轨道的动摩擦因数为µ=0.5,BC长L=2m。CD是倾角为θ=光滑斜轨道。一质量为m=3kg小滑块从A点以v0=2m/s的初速度沿AB圆弧滑下,(斜轨道与水平轨道交接处有一段很小的圆弧,滑块经过交接处时与轨道的碰撞所引起的能量损失可以不计,取10m/s2)求:(1)滑块第1次经过光滑圆弧最低点B点时,轨道对滑块的支持力N的大小.
(2)滑块沿光滑斜轨道CD能上升的最大高度.
(3)滑块最后停止的位置到B点的距离。
(10分)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为60kg,吊椅的质量为10kg,当运动员与吊椅一起正以加速度上升时,(不计定滑轮与绳子间的摩擦,不计空气阻力,重力加速度。)试求
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)吊椅对运动员的支持力。
(10分)如图所示,以v0=8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有T=2.5s将熄灭,此时汽车距离停车线s0=20m。该车加速时最大加速度大小为a1=2m/s2,减速时最大加速度大小为a2=5m/s2。此路段允许行驶的最大安全速度为vm=11.5m/s,该车司机准备采取立即以最大加速度做匀加速直线运动,赶在绿灯熄灭前通过停车线。
(1)你能否用学过的知识来判断司机这种做法安全吗?
(2)(如果不安全,那么为保证汽车能安全通过路口,请你对司机提出合理化建议.)
(9分)“嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,已知引力常量G,试求:月球的质量M是多少?
(1)(4分)在“探究求合力的方法”的实验中,下列说法中正确的是 。
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化
B.用图示法作出各力的大小和方向时,必须采用相同的标度
C.若F1、F2方向不变,而大小各增加1N,则合力的大小也一定增加1N
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°
(2)(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,重锤牵引一条纸带自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点,如下图所示,记下第一个点的位置O,并在纸带上连续取3个相邻的点,按时间顺序依次标为A、B、C,量出A、B间的距离为,B、C间的距离为,O、B间的距离为,相邻两点间的时间间隔均为T,重力加速度为。如果重锤下落过程中机械能守恒,那么,本实验的这些测量数据要满足的关系式应为________。
如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=
2kg,A、B间动摩擦因数,A物上系一细线,细线能承受的最大拉力是20N,水平向右拉细线,若最大静摩擦力约为滑动摩擦力,下述中正确的是(g=10m/s2)( )
A.当拉力F<12N时,A静止不动
B.当拉力F>12N时,A相对B滑动
C.在绳可以承受的范围内,拉力F达到一定值时,A有可能相对B滑动
D.在绳可以承受的范围内,无论拉力F多大,A相对B始终静止