(10分)质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接,绳跨过位于倾角α=30°的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。第一次,m1悬空,m2放在斜面上,用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次,将m1和m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为。求m1与m2之比。
(10分)如图所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止。试求:
(1)小环对杆的压力;
(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大?
(8分)某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速运动,加速度大小为4.0 m/s2,飞机速度达到85 m/s时离开地面升空。如果在飞机达到起飞速度时,突然接到命令停止起飞,飞行员立即使飞机制动,飞机做匀减速运动,加速度大小为5.0 m/s2。如果要求你为该类型的飞机设计一条跑道,使在这种情况下飞机停止起飞而不滑出跑道,你设计的跑道长度至少要多长?
(6分)某同学设计了如题图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为,托盘和盘中砝码的总质量为m,实验中,滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,重力加速度g取10 m/s2。
(1)为测量滑块的加速度,须测出它在 A.B间运动的 与 ,计算a的运动学公式是 ;
(2)根据牛顿运动定律得到与的关系为
他想通过多次改变,测出相应的值,并利用上式来计算。若要求是的一次函数,必须使上式中的 保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于 。
(6分)标有“6 V,1.5 W”的小灯泡,测量其0—6 V各不同电压下的实际功率,提供的器材除导线和开关外,还有: ( )
A.直流电源 6 V(内阻不计)
B.直流电流表0-3 A(内阻0.1 Ω以下)
C.直流电流表0-300 mA(内阻约为5 Ω)
D.直流电压表0-15 V(内阻约为15 kΩ)
E.滑动变阻器10 Ω , 2 A
F.滑动变阻器1 kΩ , 0.5 A
(1)实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(序号表示)
(2)在虚线方框图中画出电路图
如图,OP为粗糙的水平杆,OQ为光滑的竖直杆,质量相同的两个小环a、b,通过细线连接套在杆上,a环在A位置时平衡.当a环移到位置时也恰好平衡,在A位置水平杆受到的压力为,细线的拉力为,在位置水平杆受到的压力为,细线的拉力为,则下述结论正确的是( )
A., B.,
C., D.,