(16分)一架直升飞机,从地面沿竖直方向上升到高为H的天空中。设飞机做初速度为零加速度为a的匀加速直线,解决下列问题:
(1)求上升到H高处所需时间t和末速度v;
(2)在H高处时,飞行员不小心从手上掉下一玻璃瓶,若已知玻璃瓶落地所用时间与飞机上升到H高处所用时间相等,求飞机上升加速度a与重力加速度g的比值;
(3)若加速度a与每秒钟飞机的耗油量Y的函数关系式为Y=ka+β(k和β均为大于零的常数),求加速度a为何值时,飞机上升到H高空的耗油量Q最小,并求Q的最小值。
(14分)如果公路上有一列汽车车队以10m/s的速度正在匀速行驶,相邻车间距为25 m,后面有一辆摩托车以20m/s的速度同向行驶,当它距离车队最后一辆车25m时刹车,以0.5m/s2的加速度做匀减速运动,摩托车在车队旁边行驶而过,设车队车辆数足够多,求:
(1)摩托车从赶上最后一辆车到离开最后一辆车,共经历多长时间?
(2)摩托车最多与几辆汽车相遇?最多与车队中汽车相遇几次?
(11分)一质量不计的劲度系数为N/m的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2 ,物体与地面间的最大静摩擦力为8.2N,取m/s2.
(1)当初物体静止,当弹簧拉长到12cm时,求物体受到摩擦力多大?
(2)当初物体静止,缓慢增大拉力,若将弹簧拉长到13cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?
(13分)利用图中所示的装置可以研究自由落体运动,并测重力加速度.
(1)实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列小点.
①为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有 .(填入正确选项前的字母)
A.天平 B. 秒表 C. 米尺
②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此错误差的原因: 。
(2)在打出的纸带上取得连续的清晰的7个点,打点计时器所用电源的频率为50Hz。用米尺测得第1、2、3、4、5、6各点与第0点的距离d如下表:
点的次序 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
距离d(厘米) | 0 | 6.0 | 12.5 | 19.3 | 26.5 | 34.1 | 42.1 |
利用这些数据:
①测出当地重力加速度g值为__ ;(取三位有效数字);
②打第1点时纸带运动的速度是 m/s;(取三位有效数字);
③第0点 (选填“是”或“不是”)自由落体运动的起点,判断理由是 .
(6分)某同学在做“研究弹簧的形变与外力的关系”实验时,将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下端竖直向下施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)。由图可知该弹簧的自然长度为________cm,该弹簧的劲度系数为________N/m.
如图所示,原长分别为和、劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直的悬挂在天花板下,两弹簧之间有一质量为的物体,最下端悬挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个质量为的平板把下面的物体竖直地缓缓向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,这时平板受到下面的物体的压力大小是( )
A. B.
C. D.