(12分)如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L.有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L.将它们由静止释放,释放时下端距A为2L.当下端运动到A下面距A为L/2时物块运动的速度达到最大.
(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数;
(2)求物块停止时的位置;
(3)要使所有物块都能通过B点,由静止释放时物块下端距A点至少要多远?
(15分)如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R.下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。
求:
⑴质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;
⑵弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;
⑶已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90º角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在2m/3到m之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?
(10分)以初速为v0,射程(水平距离)为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道。一物体由静止开始从轨道顶端滑下,当其到达轨道底部时,物体的速率为多大?其水平方向的速度大小为多少?
(11分)车在水平专用测试道上进行测试,该车总质量为m=1×103 kg,由静止开始沿水平测试道运动.传感设备记录其运动的速度时间图象(v-t图象)如图所示.该车运动中受到的摩擦阻力(含空气阻力)恒定,且摩擦力与车对路面压力的比值为μ=0.2.赛车在0~5 s的v-t图线为直线,5 s末达到该车发动机的额定牵引功率并保持该功率行驶,在5 s~50 s之间,赛车的v-t图线是一段曲线,50 s以后为直线.g取10 m/s2,
求:(1)该车发动机牵引力的额定功率P.
(2)该车行驶中的最大速度vm.
(3)该车出发后,前50 s内的位移x.
物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如图的实验装置.
(1)某同学根据所学的知识结合该图设计一个本实验情景的命题:
如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落,测出小球下落至光电门时发生的_____①_______和通过光电门时的______②______,试探究外力做的功_____③_______ 与小球动能变化量______④______的定量关系.(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式.)
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字.(在计算过程中g取10 m/s2,所有计算结果均保留三位有效数字)
①用天平测定小球的质量为0.50 kg;
②用游标尺测出小球的直径为10.0 mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80 cm;
④电磁铁先通电,让小球________;
⑤________,小球自由下落; ⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3 s,由此可算得小球经过光电门时的速度为________m/s;
⑦计算得出重力做的功为________ J,小球动能变化量为________J。
(3)试根据在(2)条件下做好本实验的结论:________________________________.
如图所示,足够长的水平传送带AB以v1=2 m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),质量为M=1 kg的木块以v0=3 m/s水平向右的速度滑上传送带,木块与传送带间的动摩擦因数=0.5;则从木块滑上传送带到离开产生的内能为
A.2J B.4.5J
C.10.5J D.12.5J