(9分)如图所示,在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动。今在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出。当轨道距离变化时,测得两点压力差与距离x的图像如图所示。(不计空气阻力,g取10 m/s2)求:
(1)小球的质量;
(2)光滑圆轨道的半径;
(3)若小球在最低点B的速度为20 m/s,为使小球能沿光滑轨道运动,x的最大值。
(9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,刹车过程车可视为始终做 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 。
(8分)某天,小明在上学途中沿人行道以v1=lm/s速度向一公交车站走去,发现一辆公交车正以v2=15m/s速度从身旁的平直公路同向驶过,此时他们距车站s=50m.为了乘上该公交车,他加速向前跑去,最大加速度a1=2.5m/s2,能达到的最大速度vm=6m/s.假设公交车在行驶到距车站s0=25m处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间t=10s,之后公交车启动向前开去.(不计车长)求:
(1)若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度a2大小是多少;
(2)若小明加速过程视为匀加速运动,通过计算分析他能否乘上该公交车.
如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.
①该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= mm.
②实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是 ;
③下列不必要的一项实验要求是 .(请填写选项前对应的字母)
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调节水平
D.应使细线与气垫导轨平行
某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电上,实验时得到一条纸带如图所示。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点,在这点下面标明A,第六个点下面标明B,第十一个点下面标明C,第十六个点下面标明D,第二十一个点下面标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC=14.56 cm,CD=11.15 cm,DE=13.73 cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为________ m/s,小车运动的加速度大小为________ m/s2,AB间的距离应为________ cm.(结果均保留三位有效数字)
如图所示,悬挂在小车支架上的摆长为l的摆,小车与摆球一起以速度v0匀速向右运动.小车与矮墙相碰后立即停止(不弹回),则下列关于摆球上升能够达到的最大高度H的说法中,正确的是( )
A.若,则H=l
B.若,则H=2l
C.不论v0多大,可以肯定总是成立的
D.上述说法都正确