(17分)如图所示,一平板车以速度 vo =" 5" m/s 在水平路面匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为 ,货箱放到车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做 a1 =" 3" m/s2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为 μ =" 0.2" , g =" 10" m/s2。求:
(1)货箱刚放上平板车瞬间,货箱的加速度大小和方向;
(2)货箱放到车上开始计时,经过多少时间货箱与平板车速度相同;
(3)如果货箱不能掉下,则最终停止时离车后端的距离 d 是多少 。
(16分)目前我国动车组列车常使用自动闭塞法行车,自动闭塞是通过信号机将行车区间划分为若干个闭塞分区,每个闭塞分区的首端设有信号灯,当闭塞分区有车辆占用或钢轨折断时信号灯显示红色(停车),后一个闭塞分区显示黄色(制动减速),其它闭塞分区显示绿色(正常运行)。假设动车制动时所受总阻力为重力的0.1倍,动车司机可视距离为450m,不考虑反应时间。(g取10m/s2)求:
(1)如果有车停在路轨而信号系统发生故障,司机看到停在路轨上的车才开始刹车,要使动车不发生追尾,则动车运行速度不得超过多少;
(2)如果动车设计运行速度为252km/h,则
①动车的制动距离;
②正常情况下,要使动车不发生追尾,每个闭塞分区至少多长。
(15分)如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接(物体在连接处速率不变)。一个质量为m的小物体(可视为质点),从距地面h=3.2m高处由静止沿斜面下滑。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4 ,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物体沿斜面下滑的加速度大小;
(2)物体由静止沿斜面下滑,到达斜面底端的速度大小;
(3)物体在水平地面滑行的时间。
(15分)如图所示,玩具射击枪水平放置,玩具枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶中心之间的水平距离s="5" m,子弹射出的水平初速度v为10 m/s,不计空气阻力,重力加速度g为10 m/s2,(靶足够大)求:
(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶;
(2)子弹击中目标靶的位置与靶中心的距离h;
(3)子弹击中目标靶时,子弹的速度大小。
(18分)如图所示,将电火花打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,某同学利用此装置测定重力加速度。
(1) 本实验中的电火花打点计时器所用电源是( )
A.6V以下直流电 B.6V以下、频率50Hz的交流电
C.220V直流电 D.220V、频率50Hz的交流电
(2)本实验所需器材有:打点计时器(带导线)、(1)中所选电源、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和夹子的重物,此外还需要 (填字母代号)中的器材。
A.天平及砝码 B.毫米刻度尺 C.秒表
(3) 实验时下面的步骤先后顺序是 .
A.先释放纸带后打开打点计时器 B.先打开打点计时器后释放纸带
(4) 打出的纸带如图所示,实验时纸带的 端应和重物相连接。(选填“甲”或“乙”)
(5) 纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为_______m/s2.(保留3位有效数字)
(6) 若当地的重力加速度数值为9.80 m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是: .
(9分)如图甲为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)“研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS测小车的加速度.。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图乙所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是:
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状
C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大