(16分)如图所示,一轻弹簧的下端固定在倾角θ=37°的斜面上,上端连一不计质量的挡板.一质量m=2 kg的物体从斜面上的A点以初速度v0=m/s下滑。A点距弹簧上端B的距离AB=4 m,当物体到达B后将弹簧压缩到C点,最大压缩量BC=0.2 m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D点,D点距A点AD=3 m。g取10 m/s2,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)弹簧的最大弹性势能Epm。
(14分)光滑水平桌面上有一轻弹簧,用质量m=0.4 kg的小物块将弹簧缓慢压缩,释放后物块从A点水平抛出, 恰好由P点沿切线进入光滑圆弧轨道MNP,已知其圆弧轨道为半径R=0.8 m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,P点到桌面的竖直距离也是R,MN为竖直直径,g=10 m/s2,不计空气阻力。求:
(1)物块离开弹簧时的速度大小;
(2)物块在N点对圆弧轨道的压力.(结果可用根式表示)
(18分,每空3分)下图是某兴趣小组同学设计的实验装置,
(1)若木板水平放置,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在木板上(尚未到达滑轮处), 该小组同学利用匀减速直线运动规律测木板动摩擦因数。从纸带上便于测量的点开始,相邻计数点间的距离如图下所示,相邻计数点间还有4个记录点未画出。打点计时器电源的频率为50 Hz。
①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点____________之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点8对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=____m/s2,若用来计算物块与木板间的动摩擦因数(g取10 m/s2),则计算结果μ=________ (保留三位有效数字) 。
(2)若该小组同学想利用此装置,探究重物落地前,物块在重物牵引下运动的加速度与力、质量的关系,则下列做法正确的是____________(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引物块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡物块受到的滑动摩擦力时,要将重物拴在木块上
C.实验时,先放开物块再接通打点计时器的电源
D.通过增减物块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
倾角为θ=37°的斜面与水平面保持静止,斜面上有一重为G的物体A,物体A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现给A施以一水平力F,如图所示,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin37°=0.6,cos37°=0.8),如果物体A能在斜面上静止,水平推力F与G的比值不可能是( )
A.3 B.2 C.1 D.0.5
一质量为m的物体静止在水平地面上,在水平拉力F的作用下开始运动,在0~6 s内其速度与时间关系图象和拉力的功率与时间关系图象如图所示,取g=10 m/s2,下列判断正确的是( )
A.拉力F的大小为4 N,且保持不变
B.物体的质量m为2 kg
C.0~6 s内物体克服摩擦力做功24 J
D.0~6 s内拉力做的功为156 J
摄制组在某大楼旁边拍摄武打片,要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示,导演在某房顶离地H=12 m处架设了滑轮(人和车均视为质点,且滑轮直径远小于H),若轨道车从A处以v=10 m/s的速度匀速运动到B处,绳BO与水平方向的夹角为53°.由于绕在滑轮上细钢丝的拉动,使质量为m=50kg的特技演员从地面由静止开始向上运动。在车从A运动到B的过程中(取g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A. 演员最大速度为6.0 m/s
B. 演员上升高度为12 m
C. 演员处于超重状态
D. 演员机械能增量为6000 J