(14分)如图所示,一位同学正在进行滑板运动。图中ABD是水平路面,BC是一段R=6.4m的拱起的圆弧路面,圆弧的最高点C比水平路面AB高出h=1.25m。已知人与滑板的总质量为m=60kg。该同学自A点由静止开始运动,在AB路段他单腿用力蹬地,到达B点前停止蹬地,然后冲上圆弧路段,结果到达C点时恰好对地面压力为零,以后该同学作平抛运动又落回水平路面。该同学及滑板可视为质点,不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失。(g取10m/s2)求:
(1)该同学在C点的速度大小;
(2)该同学落回水平地面的落点到C点的水平距离;
(3)该同学在AB段所做的功。
(12分)如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4m,以v="2" m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一质量为100g小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2。由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕,则小煤块从A运动到B的过程中
(1) 小煤块从A运动到B的时间是多少?
(2) 划痕的长度?
(3) 产生的热量?
(4) 传送物体电动机多做的功?
(8分)在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则弹簧被压缩时具有的弹性势能为多大?(g=10 m/s2)
(9分)在验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m =" 200" g的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点。已知打点计时器每隔T =" 0.02" s打一个点,当地的重力加速度为g =" 9.8" m/s2,那么
(1)计算B点瞬时速度时,甲同学用,乙同学用。其中所选择方法正确的是 (填“甲”或“乙”)同学。
(2)同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力,为此他计算出纸带下落的加速度为 m/s2,从而计算出阻力f = N。
(3分)如图甲所示,用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块。改变橡皮条条数进行多次实验,保证每次橡皮条的伸长量均相同,则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示,若更换物块所在水平面的材料,再重复做这个实验,则图乙中直线与水平轴线间的夹角将 。
A.变小 B.不变
C.变大 D.与水平面的材料有关
(6分)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量,作出图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为 N/m,图线不过坐标原点的原因是由于 .