下列关于运动和力的叙述中,正确的是( )
A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B.做圆周运动的物体,所受的合力一定指向圆心
C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动
D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同
(12分)如图所示,电动机带动滚轮做逆时针匀速转动,在滚轮的摩擦力作用下,将一金属板从斜面底端A送往上部,已知斜面光滑且足够长,倾角,滚轮与金属板的切点B到斜面底端A的距离为L=6.5m,当金属板的下端运动到切点B处时,立即提起滚轮使它与板脱离接触.已知板之后返回斜面底部与挡板相撞后立即静止,此时放下滚轮再次压紧板,再次将板从最底端送往斜面上部,如此往复.已知板的质量为m=1×103kg,滚轮边缘线速度恒为,滚轮对板的正压力FN=2×104N,滚轮与板间的动摩擦因数为,取g=10m/s2.求:
(1)在滚轮作用下板上升的加速度;
(2)板加速至滚轮速度相同时前进的距离;
(3)板往复运动的周期.
(12分)如图甲所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块,B物体用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连,两个物块和传感器的大小均可忽略不计,细线能承受的最大拉力为8N,A、B间的动摩擦因数=0.4,B与转盘间的动摩擦因素=0.1,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘静止时,细线刚好伸直,力传感器的读数为零,当转盘以不同的角速度匀速转动时,力传感器上就会显示相应的读数F。试通过计算在图乙的坐标系中作出的图象,g取
(10分)如下图所示,离地面足够高处有一竖直的空心管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空心管的上、下两端,空心管受到大小为16N的竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做匀加速运动,同时在M处有一个大小不计的小球沿管的轴线做竖直上抛运动,取g=10m/s2。若小球上抛的初速度为10m/s,试问:
(1)经过多少秒小球从管的N端穿出。
(2)若此空心管的N端距离地面高为64m,欲使在空心管到达地面时小球刚好进入管内,在其他条件不变的前提下,则小球初速度大小应为多大?
(10分)如下图所示,斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连,斜面倾角为θ=45°,半圆轨道的半径为R,一小球从斜面的顶点A由静止开始下滑,进入半圆轨道,最后落到斜面上,不计一切摩擦。试求:
(1)欲使小球能通过半圆轨道最高点C,落到斜面上,斜面AB的长度L至少为多大?
(2)在上述最小L的条件下,小球从A点由静止开始运动,最后落到斜面上的落点与半圆轨道直径BC的距离x为多大?
(8分)如图所示,底座A上装有L=0.5 m长的直立杆,底座和杆的总质量为M=2.0 kg,底座高度不计,杆上套有质量为m=0.2 kg的小环B,小环与杆之间有大小恒定的摩擦力.当小环从底座上以 m/s的初速度向上飞起时,恰好能到达杆顶,然后沿杆下降,取g=10 m/s2,求:
(1)在环飞起过程中,底座对水平面的压力;
(2)此环下降过程需要多长时间.