下、大小等于g的力F,此时m下滑的加速度为。关于、、的关系正确的是( )
A. =0时,一定有=0,>0 B. =0时,=,且一定为零
C. 只要≠0且沿斜面向下,一定有=< D. 不管如何,都有==
13.如图所示,竖直平面内有一光滑直杆AB,直杆AB长为L,杆与水平方向的夹角为θ(0°≤θ≤90°),一质量为m的小圆环套在直杆上,给小圆环施加一与该竖直平面平行的水平向右的恒力F,并从A端由静止释放,现改变直杆和水平方向的夹角θ,已知F=2mg,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 当θ=30°时,小圆环在直杆上运动的时间最短
B. 当小圆环在直杆上运动的时间最短时,小圆环与直杆间一定有挤压 C. 当小圆环在直杆上运动的时间最短时,直杆与水平方向的夹角θ满足D. 当小圆环在直杆上运动的时间最短时,小圆环的加速度为
g
14.如图所示,水平传送带逆时针匀速转动,速度大小为8m/s,A、B为两轮圆心正上方的点,
AB=L1=6 m,两边水平面分别与传送带表面无缝对接,弹簧右端固定,自然长度时左端恰好位于B点,现将一小物块与弹簧接触(不栓接),并压缩至图示位置然后释放,已知小物块与各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2,AP=L2=5m,小物块与轨道左端P碰撞无机械能损失,小物块最后刚好能返回到B点减速到零,g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 小物块从释放后第一次到B点的过程中,做加速度减小的加速运动 B. 小物块第一次从B点到A点的过程中,一定做匀加速直线运动 C. 小物块第一次到A点时,速度大小一定等于8m/s D. 小物块离开弹簧时的速度一定满足
15.如图所示,质量为M的木板A静止在水平地面上,在木板A的左端放置一个质量为m的铁块B,铁块与木板间的动摩擦因数μ1,木板与地面之间的动摩擦因数为μ2。现给铁块施加一由零开始逐渐增大的水平
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作用力F,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是( )
A. 若μ 1>μ 2,则一定是木板A先相对地发生滑动,然后B相对A发生滑动 B. 若μ 1mg>μ 2Mg,则一定是木板A先相对地发生滑动,然后B相对A发生滑动 C. 若铁块B先相对A发生滑动,则当A、B刚发生相对滑动时,F的大小为μ 1mg
D. 若木板A先相对地发生滑动,则当A、B刚发生相对滑动时,F的大小为mg(μ 1-μ 2)(m+M)/M
二、实验题(每空1分,共8分)
16.某同学在做“验证力的平行四边形定则实验时”,将橡皮筋改为劲度系数为400N/m的轻质弹簧AA’,将弹簧的一端A’固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、OC分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上,其中O为0A、OB、OC三段细线的结点,如图1所示,在实验过程中,保持弹簧AA’伸长1.00cm不变。
(1)若OA、OC间夹角为90°,弹簧秤乙的读数是______N。(如图2所示)
(2)在(1)问中若保持O点的位置以及OA与OB的夹角不变,逐渐增大OA与OC的夹角,则弹簧秤甲的读数大小将______,弹簧秤乙的读数大小将______。(填“变大”、“变小”、“不变”、“先变大后变小”、“先变小后变大”)
17.用如图所示的装置验证牛顿第二定律。图中A、B为两个光电门,C为固定在凹槽上的遮光条。实验前(不挂钩码)左右移动小木块使凹槽能够在长木板上匀速运动。设遮光条的宽度为d,两光电门间的距离为x。实验时凹槽每次都从同一位置由静止释放,研究对象为凹槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统。
(1)将钩码逐个拿到凹槽中,记录每次所悬挂钩码的质量m1、m2、m3……,释放凹槽,测出对应的加速
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度a1、a2、a3……,则下列哪一图象能正确反映加速度a与悬挂钩码的重力mg之间的关系______。
(2)悬挂钩码的质量m保持不变,增加或减少槽内的砝码,测出每次对应的加速度,为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系,应做下列哪一图象______(M表示槽及槽内砝码的总质量)。 A.a-M B.a-m C.a-
D.a-
(3)为了精确测量系统运动的加速度,甲同学固定光电门B,移动光电门A,然后释放凹槽,测出遮光条每次经过光电门A的时间t1。乙同学固定光电门A,移动光电门B,然后释放凹槽,测出遮光条每次经过光电门B的时间t2,两位同学根据图象求解系统的加速度。甲同学做出的图象应为下图中的______,乙同学做出的图象应为下图中的______。若甲同学所做图象的斜率的绝对值为k,则系统的加速度a=______。
三、计算题(共42分)
18.(10分)有一个冰上滑木箱的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推箱一段时间后,放手让箱向前滑动,若箱最后停在桌上有效区域内,视为成功;若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败。其简化模型如图所示,AC是长度为L1=7 m的水平冰面,选手们可将木箱放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱,BC为有效区域。已知BC长度L2=1 m,木箱的质量m=50 kg,木箱与冰面间的动摩擦因数μ=0.1。某选手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直线运动,若木箱可视为质点,g取10 m/s2。那么该选手要想游戏获得成功,试求: (1)推力作用在木箱上时的加速度大小; (2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件?
19.长传突破是足球运动中运用远距离空中过顶传球突破对方防线的战术方法。防守队员甲在本方球门前某位置M抢截得球,将球停在地面上,利用对方压上进攻后不及回防的时机。瞬间给予球一个速度v,使球斜飞入空中,最后落在对方禁区附近地面上P点处。在队员甲踢球的同时,突前的同伴队员乙由球场中的N点
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向P点做直线运动,队员乙在N点的初速度v1=2m/s,队员乙在NP间先匀加速运动,加速度a=4m/s,速度达
到v2=8m/s后匀速运动。经过一段时间后,队员乙恰好在球落在P点时与球相遇,已知MP的长度s=60m,NP
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的长度L=11.5m,将球员和球视为质点,忽略球在空中运动时的空气阻力,重力加速度取g=10m/s。
(1)求足球在空中的运动时间;
(2)求队员甲在M点给予足球的速度v的大小。
20.如图甲所示,带有斜面的木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,斜面BC表面光滑且与水平面夹角为θ=37°,木块左侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值,当力传感器被拉时,其示数为负值,一个可视为质点的质量m=5kg的滑块从B点以初速度v0沿斜面向上运动,运动整个过程中,传感器记录到的力与时间的关系如图乙所示,已知斜面足够长,设滑块经过B点时无机械能损失,g取10m/s2。求:
(1)图乙中F1的数值大小; (2)滑块的初速度v0; (3)水平表面AB的长度 。
21.如图所示,有1、2、3三个质量均为m = 1kg的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H = 5.75m,物体1与长板2之间的动摩擦因数μ = 0.2。长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v = 4m/s的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下,g=10m/s。求:
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