(10分)如图,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处。质量也为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg。试问:
①a与b球碰前瞬间的速度多大?
②a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)
以下两小题中任选一题做。
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①x = 4 m处质点的振动函数表达式
② x = 5 m处质点在0~4.5s内通过的路程S.
(14分)如右图所示,一辆上表面光滑的平板小车长L=2 m,车上左侧有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球.开始时,小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动,速度大小为v0=5 m/s.某时刻小车开始刹车,加速度大小a=4 m/s2.经过一段时间,小球从小车右端滑出并落到地面上.求:
(1)从刹车开始到小球离开小车所用的时间;
(2)小球离开小车后,又运动了t1=0.5 s落地.小球落地时落点离小车右端多远?
(10分)如图所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O轴在竖直平面内自由转动.细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡.已知杆与水平面的夹角,球的重力大小为G,竖直挡板对球的压力大小为,各处摩擦都不计,试回答下列问题:
(1)作出圆柱体的受力分析图;
(2)通过计算求出均匀细杆AO对圆柱体的作用力大小和水平地面对圆柱体的作用力大小.
(9分)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置.所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹簧始终未超过弹性限度,取g=10m/s2)
(1)试根据这些实验数据在下图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧
总长L之间的函数关系图线,说明图线跟横坐标轴交点的物理意义。
(2)所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲度系数k是多大?
(9分)一小球沿光滑斜面向下运动,用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示,选小球的五个连续位置A、B、C、D、E进行测量,测得距离s1、s2、s3、s4的数据如表格所示。
⑴小球沿斜面下滑的加速度大小为__________m/s2.
⑵根据以上数据求出小球在位置A和位置E的速度分别为______m/s_______m/s.
⑶能否根据以上数据求出斜面的倾角?简要说明理由。(重力加速度g为已知)