(16分)如图所示,一根长为L的轻绳一端固定在点,另一端系一质量的小球,小球可视为质点。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放,小球运动到最低点时,轻绳刚好被拉断。点下方有一以点为顶点的固定斜面,倾角,斜面足够长,且,已知重力加速度为,忽略空气阻力;求:
(1)轻绳断时的前后瞬间,小球的加速度? (2)小球落至斜面上的速度大小及方向?
(16分)如图所示,半径为R的光滑圆周轨道固定在竖直面内,轨道底部有一质量为的小球,以初速度沿轨道向上运动,求:
(1)小球运动到轨道最高点C时对轨道的压力大小?
(2)若大小可调节,小球在运动过程中出现脱轨现象,则的大小范围?
(13分)如图所示为”探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50Hz交流电.小车的质量为,小盘(及砝码)的质量为.
(1)下列说法正确的是_______。
A.为平衡小车与水平木板之间摩擦力,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂小盘(及砝码)的情况下使小车恰好做匀速运动
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验应远大于
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相邻计数点间的时间间隔为,且间距、、、、、已量出,则计算小车加速度的表达式为=_________________;
(3)某同学在平衡摩擦力后,保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度与砝码重力的图象如图所示,若牛顿第二定律成立,重力加速度,则小车的质量为__________kg.小盘的质量为__________kg.(结果保留两位有效数字)
(4)如果砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增加,会趋近于某一极限值,此极限值为_________________。
(6分)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第二条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物,如图.
(1)为完成实验,下述操作中必需的是_________
A.测量细绳的长度
B.测量橡皮筋的原长
C.测量悬挂重物后像皮筋的长度
D.记录悬挂重物后结点O的位置
(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是_________________________.
两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动,如图所示,则a、b两小球具有相同的
A.角速度 B.线速度 C.向心力 D.向心加速度
如图所示,倾角为的斜面上OP段光滑,PQ段粗糙,为滑块A与PQ段的摩擦因数且,滑块A与水平顶面上的物块B保持相对静止从斜面上O点由静止开始下滑到Q的过程,B与A之间始终无相对滑动。则关于物块B在OP段和PQ段的受力情况,下列说法中正确的是
A.在OP段物块B仅受重力
B.在OP段物块B仅受重力和支持力
C.在PQ段A对B的支持力大于B的重力
D.在PQ段物块B受到水平向右的摩擦力