(14分)传送带以恒定速度v=4 m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=37°.现将质量m=2 kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20 N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地高为H=1.8 m的平台上,如图所示.已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?
(2)若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,则物品还需多少时间才能离开皮带?
(12分)如图所示,一平板车以某一速度v0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为l=3m,货箱放入车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2.为使货箱不从平板车上掉下来,平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件?
(10分)用穿过钢管的绳索吊起钢管,钢管重1.8×104N,长2m厚度可略去不计,如图所示,绳索能承受的最大拉力为1.5×104N,绳索全长至少要多长?
(10分)如图,水平细杆上套有一质量为0.54kg的小环A,用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连.B受到始终与水平成53°角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,则(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)B对绳子的拉力大小;(2)A与杆间的动摩擦因数.
(10分)某实验小组的同学利用图甲所示装置研究小车的运动.小车运动加速度a可用纸带上点求得.
(1)有关实验操作与数据处理,下列说法正确的是( )
A.本实验小车质量应远大于砂和砂桶的质量
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.实验时应先接通电源后再释放小车
D.在用图象探究小车的运动时,应作出v﹣t图象才好判断
(2)图乙是根据多组数据描点作出的v-t图象.图丙为实验中打出的其中一条纸带,相邻计数点间还有四个点没有画出,计数点间的距离如图所示(单位:cm).已知打点计时器的工作频率f为50Hz,则小车加速度的计算公式为a= (用题中字母表示),计算结果为a= m/s2.(结果保留两位有效数字),该组数据的点最有可能位于图乙中的 段.(填“OA”或“AB”)
(8分)某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如表所示.
钩码个数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
弹力F/N | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
弹簧的长度x/cm | 7.0 | 9.0 | 11.0 | 13.0 | 15.0 |
(1)根据表中数据在图中作出F﹣x图线;
(2)图线与x轴的交点表示 ,其数值 L0(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是 .