(11分)如图所示,质量M=2kg的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量m=1kg的小球相连。今用跟水平方向成600角的力F=10N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2。在运动过程中,求:
(1)轻绳与水平方向的夹角;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。
(8分)在60m直线跑游戏中,一同学从起点由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速运动,4s后,改做匀速运动直至到达终点,接着以4m/s2的加速度做匀减速运动,经1.5s进入迎接区,如图所示:求:
(1)该同学匀速运动所用的时间;
(2)终点线到迎接区边界的距离。
(9分)如图甲所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置。图中小车A的质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为一固定的可读数的拉力传感器,钩码p的质量为m2,实验时可改变p的质量,并读出传感器对应的数值F,不计滑轮的质量及滑轮与轴间的摩擦。
(1)下列说法正确的是( )
A.A与定滑轮间的细绳和长木板必须保持平行
B.实验时应先接通电源后释放小车
C.实验中钩码质量m2应远小于小车质量m1
D.拉力传感器的数值为
(2)如图乙为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的五个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出,由此可求得小车的加速度的大小是 m/s2。(交流电的频率为50Hz,结果保留两位有效数字)
(3)实验时某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象是图丙中的 。
(6分)某同学利用如图丙所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸,在A、B两点固定两个光滑定滑轮,用一个轻绳跨过两滑轮悬挂钩码组N1、N2,用另一轻绳C在O点打一结,悬挂钩码组N3,每个钩码的质量相等。当系统达到平衡时,记录各组钩码个数,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,可以完成实验的是( )
A.钩码的个数N1=2,N2=2,N3=4 B.钩码的个数N1=3,N2=3,N3=4
C.钩码的个数N1=4,N2=4,N3=4 D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=8
(2)在拆下钩码和绳子前,必须的一个步骤是( )
A.记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.用刻度尺测出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用天平测出钩码的质量
(3)在操作正确的前提下,你认为甲、乙两图比较合理的是 图。(填“甲”或“乙”)
如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示,取g=10m/s2,则( )
A.当F=8N时,滑块的加速度为2m/s2
B.小滑块的质量m=4kg
C.滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1
D.力随时间变化的函数关系一定可以表示为F=6t (N)
如图所示,A、B两物块的质量均为m,静止叠放在水平地面上,A、B间的动摩擦因数为3μ,B与地面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现对A施加一水平拉力F,则( )
A.F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B.当F=μmg时,A的加速度为μg
C.F=6μmg时,A的加速度为2μg
D.无论F为何值,B的加速度不会超过μg