(6分)如图,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个质量为m的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和。求:
(1)这时托起平板竖直向上的力是多少?
(2)整个过程m2上升的高度是多少?
(6分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求:(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°取 0.6,忽略空气阻力)
(1)水平牵引力的大小;
(2)滑板的速率.
(6分)比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。如图所示,已知斜塔第一层离地面的高度h1=6.8m,为了测量塔的总高度,在塔顶无初速度释放一个小球,小球经过第一层到达地面的时间t1=0.2s,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。
(1)求斜塔离地面的总高度h;
(2)求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度。
(6分)某汽车以20m/s的速度行驶,司机突然发现前方34m处有危险,采取制动措施。若汽车制动后做匀减速直线运动,产生的最大加速度大小为10m/s2,为保证安全,司机从发现危险到采取制动措施的反应时间不得超过多少?
(本题为作题图,必须要用尺作图,否则不给分。有2小题,共6分)
(1)(4分)画出下图中静止物体A所受的力的示意图(球面是光滑的,其他粗糙)
(2)力F1=4 N,方向向东,力F2=3 N,方向向北,用力的图示求这两个力的合力的大小.
(7分)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端挂一个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2; ;挂七个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.
(1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是___________和__________.
代表符号 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度数值 /cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 |
| 8.60 | 10.3 | 12.1 |
|
(2)实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据图实-2-13将这两个测量值填入上表中.
(3)为了充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90 cm,d2=L5-L1=6.90 cm,d3=L6-L2=7.00 cm.请你给出第四个差值:d4=________=________cm.
(4)根据以上差值,可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为:ΔL=______________,代入数据解得ΔL=________cm.
(5)计算弹簧的劲度系数k=______________N/m.(g取9.8 m/s2)