(17分)如图所示,在竖直方向上A、B物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上,B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上,斜面倾角为30°,用手按住C,使细绳刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。已知A、B的质量分别为m1、m2,C的质量为2m,重力加速度为g,细绳与滑轮之间的摩擦力不计,开始时整个系统处于静止状态,释放C后它沿斜面下滑,斜面足够长,且物体A恰不离开地面。求: (1)物体A恰不离开地面时,物体C下降的高度; (2)其他条件不变,若把物体C换为质量为2(m+△m)的物体D,释放D后它沿斜面下滑,当A恰不离开地面时,物体B的速度为多大?
(本题17分)钓鱼岛是我国固有领土,决不允许别国侵占,近期,为提高警惕保卫祖国,我国海军为此进行了登陆演练.如图所示,假设一艘战舰因吨位大吃水太深,只能停锚在离海岸登陆点s=1km处.登陆队员需要从较高的军舰甲板上,利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,与竖直方向的夹角θ=30°,为保证行动最快,队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度,再靠摩擦匀减速滑至快艇,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v0=3 m/s平抛救生圈,第一个刚落到快艇,接着抛第二个,结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇,若人的质量为m,重力加速度g=10 m/s2,问: (1)军舰甲板到快艇的竖直高度H及队员甲在绳索上运动的时间t0; (2)若加速过程与减速过程中的加速度大小相等,则队员甲在何处速度最大?最大速度是多大? (3)若快艇额定功率为5 kW,载人后连同装备总质量为103 kg,从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近,到达岸边时刚好能达到最大速度10 m/s,快艇在水中受到的阻力恒定,求快艇运动的时间t′.
(本题10分)我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3 s,而后才会变成黄灯,再在3秒黄灯提示后再转为红灯。2013年1月1日实施新的交通规定:黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为。(本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动) (1)若某车在黄灯开始闪烁时刹车,要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m,该车刹车前的行驶速度不能超过多少? (2)若某车正以v0=15 m/s的速度驶向路口,此时车距停车线的距离为L=48.75 m,当驾驶员看到绿灯开始闪烁时,经短暂考虑后开始刹车,该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。求该车驾驶员的允许的考虑时间。
某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验. (1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是_______,理由是____________________________________________ (2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字) (3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h图线如图所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(7分)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中,某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂在砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,然后同时停止。 ①在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使细线与轨道 ;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量 小车的质量(选填“远大于”、“远小于”、“等于”)。 ②本实验通过比较两小车的位移即可比较两小车加速度的大小,能这样比较是因为小车的加速度a与位移x满足的关系为 。
开口向上的半球形曲面的截面如图所示,直径AB水平。一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑,曲面内各处动摩擦因数不同,因摩擦作用物块下滑时速率不变,则下列说法正确的是( ) A.物块运动过程中加速度始终为零 B.物块所受合外力大小不变,方向时刻在变化 C.在滑到最低点C以前,物块所受摩擦力大小逐渐变小 D.滑到最低点C时,物块所受重力的瞬时功率达到最大
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,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处由静止释放,那么从小球压上弹簧后继续向下运动到最低点的过程中,以下说法正确的是( ) A.弹簧的弹性势能逐渐增大 B.球刚接触弹簧时动能最大 C.球所受合力的最大值可能等于重力 D.该过程的某一阶段内,小球的动能增大而小球的机械能减少
如图所示,AC、BD为一边长为d的正方形ABCD的两条对角线。空间存在一与正方形所在平面平行的未知静电场。现有一带电量为+q的点电荷,先从A点运动到B点,电势能减少了E;又从B点运动到C点,电势能增加了E。下列关于此空间存在的静电场的说法,正确的是( ) A.若为位于D点的正点电荷Q形成的电场,B点场强大小为 B.若为位于D点的负点电荷Q形成的电场,B点场强大小为 C.若为匀强电场,场强方向垂直于AC并由D指向B,场强大小为 D.若为匀强电场,场强方向垂直于AC并由B指向D,场强大小为
如图所示,虚线a.b.c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P.Q是这条轨迹上的两点,据此可知( ) A. 三个等势面中,a的电势最高 B. 带电质点通过P点时的电势能较Q点小 C.带电质点通过P点时的动能较Q点大 D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大
如图所示,电梯质量为M,地板上放置一质量为m的物体.钢索拉电梯由静止开始向上加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,则( ) A.地板对物体的支持力做的功等于mv2 B.地板对物体的支持力做的功等于mv2+mgH C.钢索的拉力做的功等于Mv2+MgH D.合力对电梯M做的功等于(M+m)v2
如图,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A. 甲的向心加速度比乙的小 B. 甲的运行周期比乙的小 C. 甲的角速度比乙大 D. 甲的线速度比乙大
如图所示,水平地面上不同位置的三个小球斜上抛,沿三条不同的路径运动最终落在同一点,三条路径的最高点是等高的,若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是( ) A.沿路径1抛出时的小球落地的速率最小 B.沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长 C.三个小球抛出的初速度竖直分量相等 D.三个小球抛出的初速度水平分量相等
如图所示,四个电场线图,一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且所受电场力越来越大,那么它是在哪个图示电场中运动( )
某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示,在0-8秒内, 下列说法正确的是( ) A.物体在0一2s内做匀加速直线运动 B.物体在第2秒末速度最大 C、物体在第8秒末离出发点最远 D.物体在第4s末速度方向发生改变
在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是( ) A.英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量G B.第谷接受了哥白尼日心说的观点,并根据开普勒对行星运动观察记录的数据,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律 C.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快 D.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
“引体向上”是大家常做的一项健身运动。如图甲所示,质量为m=50kg的某同学两手正握单杠,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下颚距单杠的高度为H=0.4 m,然后他用F=600 N的恒力将身体向上拉至某位置时不再用力,身体依靠惯性继续向上运动,为保证其下颚超过单杠达到合格要求,如图乙所示。恒力F的作用时间至少为多少?不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2。
2011年7月23日晚,甬温线永嘉站至温州南站间,北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故,造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前D3115次动车组正以20km/h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶,而D301次动车组驶离永嘉站后,2分钟车速达到216km/h,便开始匀速行驶。不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。 (1)如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站,求D301的启动加速度和加速距离分别是多少? (2)已知动车组紧急制动的加速度为3m/s2,D301正常行驶后,为了避免事故发生,应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生?(20km/h≈5.6m/s)
汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示 (1)画出汽车在0~60 s内的v-t图线; (2)求在这60 s内汽车行驶的路程。
某同学利用如图甲的实验装置探究测量重力加速度大小。 (1)该同学开始实验时情形如图甲所示,接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方: ① ; ② 。 (2)该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带,取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。若打点的频率为f,则打E点时重物的速度表达式VE= ;该同学先分别计算出各计数点的速度值,并试画出速度的二次方(V2)与对应重物下落的距离(h)的关系如图丙所示,则重力加速度g= m/s2。
某同学在探究摩擦力的实验中采取了如图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,表1是她记录的实验数据。木块的重力为10.00N,重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字):
(1)木块与桌面间的最大静摩擦力一定不小于 N; (2)木块与桌面间的动摩擦因数 ; (3)木块匀加速运动时受到的摩擦力= N。
(多选)如图所示,竖直放置的轻弹簧的一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态,弹簧处于竖直方向,则斜面体P此刻受到外力的个数可能为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
(多选)如图所示,质量为m的物体在与斜面平行向上的拉力F作用下,沿着水平地面上质量为M的粗糙斜面匀速上滑,在此过程中斜面保持静止,则地面对斜面( ) A.无摩擦力 B.支持力等于(m+M)g C.支持力为(M+m)g-Fsinθ D.有水平向左的摩擦力,大小为Fcosθ
(单选)如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直。杆的下端有一个轻滑轮O。另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体,BO段细线与天花板的夹角θ=30°。系统保持静止,不计一切摩擦。下列说法中正确的是( ) A.细线BO对天花板的拉力大小是 B.a杆对滑轮的作用力大小是 C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G D.a杆对滑轮的作用力大小是G
(单选)如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧,小球A处于静止,对小球施加的最小的力是( ) A mg B.mg C. mg D.mg
(多选)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则( ) A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg B.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g C.当F>μ2(m+M)g时,长木板便开始运动 D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动
(单选)如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态,则( ) A.B受到C的摩擦力一定不为零 B.C受到水平面的摩擦力一定为零 C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左 D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等
(单选)如图所示,A、B两物体相距x=7 m,物体A以=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度vB =10 m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度大小为a=2 m/s2,那么物体A追上物体B所用的时间为( ) A.7 s B.8 s C.9 s D.10 s
(多选)如图所示为在同一直线上运动的A、B两质点的x-t图像,由图可知( ) A.t=0时,A在B的前面 B.B在t2时刻追上A,并在此后跑在A前面 C.B开始运动的速度比A小,t2时刻后才大于A的速度 D.A运动的速度始终比B大
(多选)汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动,途中用了6s时间经过A、B两根电线杆,已知A、B间的距离为60m,车经过B时的速度为15m/s,则( ) A.车从出发到B杆所用时间为9s B.车的加速度为15m/s2 C.经过A杆时速度为5m/s D.从出发点到A杆的距离是7.5m
(单选)一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面,把它在空中运动的时间分为相等的三段,如果它在第一段时间内的位移是1.2m,那么它在第三段时间内的位移是 A.1.2 m B.3.6 m C.6.0 m D.10.8 m
|