(15分)如图所示,光滑绝缘的圆形轨道BCDG位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.求:
(1)若滑块从水平轨道上距离B点为s=3R的A点由静止释放,求滑块到达与圆心O等高的C点时的速度大小;
(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时对轨道的作用力大小;
(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.
(12分)如图所示,轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上,A距离水平地面高H=0.75 m,C距离水平地面高h=0.45 m,一质量m=0.10 kg的小物块自A点从静止开始下滑,从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点。现测得C、D两点的水平距离为L=0.60m。不计空气阻力,取 g=10 m/s2。求;
(1)小物块从C点运动到D点经历的时间;
(2)小物块从C点飞出时速度的大小;
(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功。
(10分)如图所示,一固定的足够长的粗糙斜面与水平面夹角.一个质量的小物体(可视为质点),在F=10 N的沿斜面向上的拉力作用下,由静止开始沿斜面向上运动.已知斜面与物体间的动摩擦因数,取.试求:
(1)物体在拉力F作用下运动的加速度;
(2)若力F作用1.2 s后撤去,物体在上滑过程中距出发点的最大距离s;
(9分,每空3分)某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
(1)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿光滑水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记为M1;
(2)在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致,重复步骤(1),小物块落点分别记为M2、M3、M4……;
(3)测量相关数据,进行数据处理。
①为求出小物块从桌面抛出时的动能,需要测量下列物理量中的
(填正确答案标号,g已知)。
A.小物块的质量m
B.橡皮筋的原长x
C.橡皮筋的伸长量Δx
D.桌面到地面的高度h
E.小物块抛出点到落地点的水平距离L
②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。若功与速度的平方成正比,则应以W为纵坐标、 为横坐标作图,才能得到一条直线。
③如果小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于 。(填“偶然误差”或“系统误差”)。
(6分,每空2分)在“探究弹力与弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图所示,所用的钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的拉力,实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.
(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中,请作出F-L图线.
(2)该弹簧的原长L0=________cm,劲度系数
k=______N/m(保留两位有效数字).
如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。 A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则( )
A.当F < 2μmg 时,A、B 都相对地面静止
B.当F =时,A的加速度为
C.当F>3 μmg 时,A相对B滑动
D.无论F为何值,B的加速度不会超过