(16分)某老师为说明摩擦可以是动力,将黑板刷置于水平桌面上的书的右端,用水平向右的恒定拉力可将书迅速拉出,而黑板在摩擦力作用下向右运动起来.已知黑板刷和书的质量均为=100g,各接触面间的动摩擦因素均为0.3,取。
(1)要使书相对于黑板刷运动,求所需拉力的大小?
(2)若要人眼感知黑板刷有明显移动,黑板刷(可视为质点)移动的距离必须超过4cm,已知书的长度L=10cm,书的厚度不计,求所需的拉力。
(15分)我国城市交通路口灯,绿灯即将结束时闪烁3s后变3s黄灯提示再转为红灯,2013年1月1日实施新的交通规定;黄灯亮时,车头已经越过停车线的车辆继续前行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为。
(1)某车在绿灯开始闪烁时刹车,要使车在绿灯闪烁的时间内停下来,且刹车距离不得大于15m,若刹车过程视为匀减速直线运动,该车刹车前的行驶速度不能超过多少?
(2)若某车正以的速度驶向路口,当驾驶员看到绿灯开始闪烁时,经0.5s反应时间后开始刹车,该车在黄灯刚亮时恰好停在停车线上,刹车过程视为匀减速直线运动,求绿灯开始闪烁时,该车距停车线的距离。
(13分)某同学利用下述装置对轻弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌边缘,如图(a)所示,向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面,通过测量和计算,可得弹簧压缩后的弹性势能。回答下列问题:
(1)本实验中可以认为,弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等。已知重力加速度大小为.为求得,至少需要测量下列物理量中的( )(填正确答案的番号)
A.小球的质量
B.小球抛出点到落地点的水平距离
C.桌面到地面的高度
D.弹簧的压缩量
E.弹簧原长
(2)用所选取的测量量和已知量表示,得=____________.
(3)图(b)中的直线是实验测得的图线,从理论上可推出,如果不变,增加,图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”);如果不变,增加,s—图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和的表达式可知,与的________次方成正比。
(6分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程如下:
(1)设法让橡皮筋对车做的功分别为W、2W、3W、……
(2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度、、……
(3)作出草图
(4)分析图,如果图象是一条直线,表明;如果不是直线,可考虑是否存在,等关系。
以下关于该实验的说法中有一项不正确的是( )
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中,使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W……
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板倾斜。
C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带,纸带上打出的点,两端密,中间疏,出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。
D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。
如图,甲、乙两个小球用不可伸长的细线悬挂在同一水平天花板上,两摆球间用一根细线水平相连。以天花板所在水平面为零势能参考面,已知两球静止时,两摆线与竖直方向的夹角分别为和,且,当水平细线突然断开时,两球都开始运动,下列说法正确的是( )
A.甲球机械能等于乙球机械能
B.甲球机械能小于乙球机械能
C.甲球的最大动能小于乙球的最大动能
D.甲球的最大速度大于乙球的最大速度
BC是半径为R的竖直面内的光滑圆弧轨道,轨道末端C在圆心O的正下方,∠BOC=60°,将质量为m的小球,从与O等高的A点水平抛出,小球恰好从B点滑入圆轨道,则小球在C点对轨道的压力为:( )
A. B.
C. D.