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如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4 m的光滑半圆轨道BC平...

如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O点为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高.质量m=1 kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O点等高的D,g10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;

(2)要使滑块能到达C,求滑块从A点沿斜面滑下时初速度v0的最小值;

(3)若滑块离开C点的速度为4 m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间.

 

(1)0.375(2)(3)0.2s 【解析】 试题⑴滑块在整个运动过程中,受重力mg、接触面的弹力N和斜面的摩擦力f作用,弹力始终不做功,因此在滑块由A运动至D的过程中,根据动能定理有:mgR-μmgcos37°=0-0 解得:μ=0.375 ⑵滑块要能通过最高点C,则在C点所受圆轨道的弹力N需满足:N≥0 ① 在C点时,根据牛顿第二定律有:mg+N=② 在滑块由A运动至C的过程中,根据动能定理有:-μmgcos37°=-③ 由①②③式联立解得滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0需满足:v0≥=m/s 即v0的最小值为:v0min=m/s ⑶滑块从C点离开后将做平抛运动,根据平抛运动规律可知,在水平方向上的位移为:x=vt ④ 在竖直方向的位移为:y=⑤ 根据图中几何关系有:tan37°=⑥ 由④⑤⑥式联立解得:t=0.2s
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考点分析:
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我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程,假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移x=1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s。已知飞机质量m=7.0×104 kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍,重力加速度取。求:

(1)飞机滑跑过程中加速度a的大小;

(2)飞机滑跑过程中牵引力的平均功率P

 

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用单摆测定重力加速度的实验中:

(1)在做用单摆测定重力加速度的实验中,下列措施对提高测量结果精确度有利的是_________

A.适当加长摆线

B.质量相同、体积不同的摆球,应选用体积较大的

C.多测几组数据,借助T 2L图像求重力加速度g

D.为便于观察和计数,应在释放摆球的同时开始计时

(2)实验中,在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L0.9610 m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示。则该摆球的直径为______mm,单摆摆长为______m(最后一空保留四位有效数字)。

(3)下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程。图中横坐标原点表示计时开始,ABC均为30次全振动的图像。这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是______(填字母代号,已知sin 5°0.087sin 15°0.26)。

A.  B.  C.  D.

 

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兴趣小组为了测量某电阻Rx的阻值(约为30Ω),实验室可供选择的器材有:

电流表A1(量程0~50mA,内阻约

电流表A2(量程0~3A,内阻约为0.12Ω

电流表V1(量程0~3V,内阻很大)

电流表V2(量程0~15V,内阻很大)

电源E(电动势约为3V,内阻约为0.2Ω

定值电阻R20Ω,允许最大电流1.0A

滑动变阻器R10~10Ω

单刀单掷开关S一个

导线若干

根据以上器材设计电路,要求尽可能减小测量误差,测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电流表读数有明显变化。

(1)电流表应选________,电压表应选_______。(填写器材符号)

(2)请在答题纸的方框内画出测量电阻Rx的实验电路图,并在电路图中标注所用元件对应的符号。_______

(3)若电压表示数为U,电流表示数为I,则待测电阻Rx的表达式为Rx=_________

 

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某实验小组准备了如下所示实验仪器,请结合实验方案选择所需实验仪器并作答

(1)用图甲装置探究加速度与力和质量关系实验需用 _________(填写相应器材代号);

(2)用图乙装置做探究平抛运动规律的实验中,下列说法正确的是________

A.斜槽轨道末端可以不水平

B.斜槽轨道必须光滑

C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

D.为较准确地描出小球运动的轨迹,必须用光滑曲线把所有的点连接起来

(3)用图丙探究求合力的方法的实验,采用的科学方法是__________   

A.理想实验法                 B.等效替代法

C.控制变量法                 D.建立物理模型法

 

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如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为 m 的小球,从离弹簧上端高 h 由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原 点,沿竖直向下方向建立坐标轴 Ox,做出小球所受弹力 F 大小随小球下落的位置坐标 x 的变化关系如图 乙所示,不计空气阻力,重力加速度为 g.以下判断正确的是

A.小球受到的弹力最大值等于 2mg

B. x=h+x0,重力势能与弹性势能之和最小

C.小球动能的最大值为

D.弹力 F 随时间 t 变化的图象也应该是线性图象

 

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