(12分)如图长为L=1.5m的水平轨道AB和光滑圆弧轨道BC平滑相接,圆弧轨道半径R=3m,圆心在B点正上方O处,弧BC所对的圆心角为=53O,具有动力装置的玩具小车质量为m=1kg,从A点开始以恒定功率P=10w由静止开始启动,运动至B点时撤去动力,小车继续沿圆弧轨道运动并冲出轨道。已知小车运动到B点时轨道对小车的支持力为FB=26N,小车在轨道AB上运动过程所受阻力大小恒为f=0.1mg小车可以被看成质点。取g=10m/s2,,sin53o=0.8,cos53o=0.6,求:
(1)动力小车运动至B点时的速度VB的大小;
(2)小车加速运动的时间t;
(3)小车从BC弧形轨道冲出后能达到的最大离地高度。
如图所示,质量m = 2.0 kg的木块静止在高h = 1.8 m的光滑水平台上,木块距平台右边缘10 m。用水平拉力F = 20N拉动木块,当木块运动到水平末端时撤去F。不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)木块离开平台时的速度大小;
(2)木块落地时距平台边缘的水平距离。
图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的质量为 m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是(____)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是(____)
A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(3)下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:SAB=2.00cm、SBC=4.00 cm、SCD=6.00 cm、SDE=8.00 cm、SEF=10.00 cm、SFG=12.00 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a=______m/s2。
(1) 如图所示,阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间,射线管的A端接在直流高压电源的______极, 射线管的B端接在直流高压电源的______极(填:“正”或“负”)。此时,荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(填“向上”、“向下”或“不”)。
(2)在一个匀强电场中有M、N、P三点,它们的连线组成一个直角三角形,如图所示。MN = 4cm,MP = 5cm,当把电量为-2×10-9C的点电荷从M点移至N点时,电场力做功为8×10-9J,而从M点移至P点时,电场力做功也为8×10-9J。则电场的方向为________,电场强度的大小为________V/m。
如图所示,用一个沿斜面向上的恒力F将静止在斜面底端的物体加速向上推,推到斜面中点时,撤去恒力F,之后物体恰好运动到斜面顶端并返回。已知物体从底端运动到顶端所需时间以及从顶端滑到底端所需时间相等,物体回到底端时速度大小为10m/s,则
A. 恒力F与物体所受摩擦力之比为2:1
B. 物体所受重力与物体所受摩擦力之比为3:1
C. 撤去恒力F时物体的速度大小为10m/s
D. 物体在沿斜面上升过程与下滑过程中加速度相等
地面上有一个半径为R的圆形跑道,高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O的距离为L(L>R),如图所示。跑道上停有一辆小车,现从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)。若小车沿跑道顺时针运动(俯视),当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v为( )
A. B.
C. (n=0,1,2,3...) D. (n=0,1,2,3...)