(7分)通过“30m折返跑”的测试成绩可以反应一个人的身体素质。在平直的跑道上,一学生站立在起点线处,当听到起跑口令后(测试员同时开始计时),跑向正前方30m处的折返线,到达折返线处时,用手触摸固定在折返线处的标杆,再转身跑回起点线,返程无需减速,到达起点线处时,停止计时,全过程所用时间即为折返跑的成绩。学生可视为质点,加速或减速过程均视为匀变速,触摸杆的时间不计。该学生加速时的加速度大小为a1=2.5m/s2,减速时的加速度大小为a2=5m/s2,到达折返线处时速度需减小到零,并且该生全过程中最大速度不超过vm=12m/s。求该学生“30m折返跑”的最好成绩(最短时间tm)。
“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如下图所示的(甲)或(乙)方案来进行。
⑴比较这两种方案,___________(填“甲”或“乙”)方案好些,理由是_______________________________。
⑵如图(丙)是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s。物体运动的加速度a=___________m/s2(保留两位有效数字);该纸带是采用__________(填“甲”或“乙”)实验方案得到的。
⑶图(丁)是采用(甲)方案时得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是:( )
A. B. C. D.
(1)某同学利用图甲的实验装置来进行 “探究加速度与物体所受合力F的关系”的实验。实验时,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是:沙和沙桶的总质量 (填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)滑块的质量。该同学保持滑块的质量不变,改变沙的质量,再根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线(如图乙所示),说明此图线不通过坐标原点的原因是: 。
(2)该同学又利用了这个实验装置进行“合外力做功与速度变化的关系”的实验。在满足上述条件的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,已知纸带上相邻两点间的时间间隔为T,在打点计时器打出的纸带上取两点p、q(如下图)。图中的L和xp、xq的长度已经测出。则本实验最终要验证的数学表达式为: 。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)。
如图所示,平直木板AB倾斜放置,板上的P点距A端较近,小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小,先让物块从A由静止开始滑到B。然后,将A着地,抬高B,使木板的倾角与前一过程相同,再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较,下列说法中一定正确的有
A.物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量,前一过程较少
B.物块经过P点的动能,前一过程较小
C.物块滑到底端的速度,两次大小相等
D.物块从顶端滑到底端的时间,前一过程较长
如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一起,大圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲无滑动地转动。大、小圆盘的半径之比为3∶1,两圆盘和小物体m1、m2间的动摩擦因数相同。m1距甲盘圆心O点2r,m2距乙盘圆心O′点r,当甲缓慢转动且转速慢慢增加时
A.物块相对盘开始滑动前,m1与m2的角速度之比为3∶1
B.物块相对盘开始滑动前,m1与m2的向心加速度之比为2∶9
C.随转速慢慢增加,m1先开始滑动
D.随转速慢慢增加,m2先开始滑动
“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,人在从P点落下到最低点c的过程中( )
A.人下落至b处获得最大速度
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.人在b位置处具有的动能等于人由P下落到b处减少的重力势能
D.由a至c过程中人克服绳的弹力做的功等于人由P下落至c处时重力势能减少量