(14分)为把货箱送到高处,搭成如图所示的传动装置,先用机械杆把货箱推至皮带底端,然后经传送带把货箱送至预定位置。A处每隔1秒就有静止的质量的货物(可视为质点)被机械杆向左推出,机械杆对货物的推力F为恒力,大小为,与水平面间夹角,行至B点时撤掉F,因水平面与皮带间有转角,货物经B点时速度会突减一半,传送带若不转动,货物到达顶端的C点时速度恰好为零,C点处的工人立刻将货物搬走。已知AB的长度L=16m,货物与水平面间的动摩擦因数,传送带BC的长度,动传送带与水平面间倾角,()试求:
(1)传送带与货箱之间的动摩擦因数;
(2)为了加快货物的传送速度,C点处的工人转身去开动传送带开关,使传送带立刻获得的速度逆时针转动,传送带开始动转时恰好有一货箱到达了C点,工人却未能及时将其搬走而造成与下一个货箱在传送带上相撞。求这两个货物箱在传送带上相撞的位置到C点的距离。
(10分)如图15所示,平台上的小球从A点水平抛出,恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面,经C点进入光滑平面CD时速率不变,最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为,A、B两点高度差,BC斜面高,倾角,悬挂弧筐的轻绳长为,小球看成质点,轻质筐的重量忽略不计,弧形轻质筐的大小远小于悬线长度,重力加速度为g ,试求:
(1)B点与抛出点A的水平距离x;
(2)小球运动至C点的速度大小;
(3)小球进入轻质筐后瞬间,小球所受拉力的大小
(8分)一个可视为质点的小球从水平地面的上方由静止释放,物体下落至碰地后第一次竖直反弹上升到最高点过程的加速度—时间图像如图所示。碰地时间很短,可忽略不计。求:
(1)试在图中画出1.5s内物体运动的v-t图像(只画图,不要求写计算过程);
(2)与地面碰撞过程中的速度改变及1.5s内物体的位移。
(8分)光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有两个小球A和B(中央有孔,球可在圆环上自由滑动),A、B间由细绳连接着,它们处于如图13所示位置时恰好都能保持静止状态,B球与环中心O处于同一水平直线上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m,重力加速度为g,求:
(1)细绳对B球的拉力;(2)A球的质量。
影响加速度的因素是物体的质量及其所受合外力,现用气垫导轨装置探究加速度与力、质量的定量关系,如图12-1所示。滑块在气垫导轨上运动,导轨上的小孔喷出的气流使滑块悬浮在导轨上,使滑块所受的摩擦力减小到可以忽略不计的程度。光电门可显示滑块上细窄挡光条经过光电门的时间,经过光电门1和光电门的时间分别记为和,
挡光条宽度为,两光电门间距为。
⑴保持滑块质量不变,让滑块在砝码拉力作用下做加速运动,通过增减砝码的数量改变拉力的大小,重复多次实验,在表1中记录下实验数据,然后进行分析。
表1滑块质量不变时的实验数据(滑块质量)
①滑块经过光电门1的速度计算式 ,滑块的加速度计算式为 ;
②在此实验中,需要保证在增加砝码时M >>m,这样做的目的是 ;
③依表1中的数据,在图中坐标系中做出图像,并写出实验结论: 。
⑵保持滑块的受力不变,通过在滑块上增加或减少橡皮泥改变滑块的质量,重复多次,按表2中各项物理量记下实验数据。
表2滑块所受拉力不变时的实验数据(拉力)
运用图像处理实验数据时,建立合适的坐标系能直观的表达出实验结论,请你以表2为依据,纵坐标为加速度,横坐标物理量应该为 ,理由是 。
验证“平行四边形法则”实验中,贴有带方格白纸的木板固定在竖直墙壁上,紧贴木板用两个弹簧称把已知重力为4N的物块用细线悬挂起,物块保持静止,如图11所示,记下两弹簧称的拉力方向,读出两弹簧称的示数,,。取下弹簧称后,以小方格边长为1N做标度,请你在方格纸内完成余下的作图步骤,以验证:求两力合力时满足平行四边形法则。