(12分)如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的圆周的细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端齐平。质量为m的小球在曲面上距BC的高度为3r处从静止开始下滑,小球与BC间的动摩擦因数,进入管口C端时与圆管恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧(弹簧形变量为x时的弹性势能表达式为)求:
(l)小球达到B点时的速度大小vB;
(2)水平面BC的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm。
(6分)某同学利用图甲所示装置来探究平抛运动的规律,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸损坏了一部分,剩余部分如图乙所示,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。设P1、P2和P3的横坐标分别为x1,x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3,由图乙可侧出,;。若已知抛出后小球在水平方向做匀速运动,则小球从P1运动到P2所用的时间为 s,小球抛出后的水平速度为_ m/s。(g取9.8 m/s2,结果保留2位有效数字)
用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在频率为f的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图乙所示,从第一个点O开始选取纸带上打出的5个连续的点O、A、B、C、D,各点距起始点。的距离分别为s0、s1、s2、s3,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则从打下起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能减少量的表达式为 ,重锤动能增加量的表达式为 。(均用题中所给字母表达)
用游标卡尺测量小球的直径,如图所示的读数是 mm
如图所示,质量为m的光滑球放在底面光滑的质量为M的三角劈与光滑竖直挡板之间,对三角劈施加不同的水平方向的作用力F,可使小球处于不同的状态,下列叙述正确的是
A.小球处于静止状态时,应施加水平向左的力F,大小为mgtanθ
B.小球下落的最大加速度为重力加速度g
C.小球恰好自由下落时,应施加水平向右的力F,且大小为
D.无论施加多大的力,小球都不可能自由下落
如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球。在水平拉力F作用下,小球由竖直平面内的A点匀速率运动到B点。下列有关瞬时功率的说法正确的是
A.重力的功率逐渐减小 B.重力的功率逐渐增大
C.拉力的功率逐渐减小 D.拉力的功率逐渐增大