(15分)在“极限”运动会中,有一个在钢索桥上的比赛项目。如图所示,总长为L的均匀粗钢丝绳固定在等高的A、B处,钢丝绳最低点与固定点A、B的高度差为H,动滑轮起点在A处,并可沿钢丝绳滑动,钢丝绳最低点距离水面也为H。若质量为m的人抓住滑轮下方的挂钩由A点静止滑下,最远能到达右侧C点,C、B间钢丝绳相距为L/10,高度差为H/3。参赛者在运动过程中视为质点,滑轮受到的阻力大小可认为不变,且克服阻力所做的功与滑过的路程成正比,不计参赛者在运动中受到的空气阻力、滑轮(含挂钩)的质量和大小,不考虑钢索桥的摆动及形变。重力加速度为g。求:
(1)滑轮受到的阻力大小;
(2)某次比赛规定参赛者须在钢丝绳最低点松开挂钩并落到与钢丝绳最低点水平相距为、宽度为,厚度不计的海绵垫子上。若参赛者由A点静止滑下,会落在海绵垫子左侧的水中。为了能落到海绵垫子上,参赛者在A点抓住挂钩时应具有初动能的范围。
(12分)两平行金属板A、B水平放置,两板间距cm,板长cm,一个质量为kg的带电微粒,以m/s的水平初速度从两板间正中央射入,如图所示,取m/s2。
(1)当两板间电压V时,微粒恰好不发生偏转,求微粒的电量和电性。
(2)要使微粒不打到金属板上,求两板间的电压的取值范围?
(10分)已知海王星和地球的质量比M1:M2=16:1,它们的半径比R1:R2=4:1。求:
(1)海王星和地球的第一宇宙速度之比v1:v2;
(2)海王星表面和地球表面重力加速度之比g1:g2 。
(8分)质量为2kg的物体在光滑水平面上,受到水平方向的恒定拉力的作用,从静止开始经3s速度达到6m/s.
求:(1)这一过程中,拉力所做的功;(2)第3s末拉力的瞬时功率.
(9分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1. 00㎏的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02 s打一次点,当地的重力加速度g=9. 80m/s2.那么:
(1)纸带的 端(选填“左”或“右’)与重物相连;
(2)从O点到B点,重物重力势能减少量= J,动能增加量= J;(结果取3位有效数字)
(6分)如图所示,在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中:
(1)下列说法正确的是( )
A.为减小实验误差,长木板应水平放置
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C.小车在橡皮筋拉作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动
D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,正确说法是 。
①橡皮筋处于原长状态 ②橡皮筋仍处于伸长状态
③小车在两个铁钉的连线处 ④小车未过两个铁钉的连线