1.右图是一娱乐场的喷水滑梯。若忽略摩擦力,人从滑梯滑下直到入水前,速度大小随时间的关系最接近图
19.(17分)如图所示,在水平地面上放置一块质量为M的长平板B,在平板的上方某一高度处有一质量为m的物块P由静止开始落下.在平板上方附近存在“相互作用”的区域(如图中虚线所示区域),当物块P进入该区域内,B便会对P产生一个竖直向上的恒力F作用,使得P恰好不与B的上表面接触,且F=kmg,其中k=11.在水平方向上P、B之间没有相互作用力.已知平板与地面间的动摩擦因数μ=2.0×10-3,平板和物块的质量之比M/m=10.在P开始下落时,平板B有向左运动的速度v0=0.20m/s,P从开始下落到进入相互作用区域经历的时间t0=0.50s.设平板B足够长,保证物块P总能落到B板上方的相互作用区域内,忽略物块P受到的空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物块P从开始下落到第一次回到初始位置所经历的时间.
(2)从物块P开始下落到平板B的运动速度减小为零的这段时间内,P能回到初始位置的次数.
18.(15分)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道.有关数据见表格.取g=10 m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
直道启动加速度a1 |
4 m/s2 |
直道制动加速度a2 |
8 m/s2 |
直道最大速v |
40m/s |
弯道半径R |
80 m |
弯道路面动摩擦因素μ |
0.5 |
直道长度s |
218m |
求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.
17.(15分)将一小球从倾角为θ(图中未画出)的斜面顶点以一定的初速度沿水平方向抛出,小球落在斜面上,如图所示.
(1)若小球抛出初速度为v0,求从抛出到落到斜面所用时间;
(2)求(1)中小球落在斜面上时速度v1的大小;
(3)小球落在斜面上的速度v1方向与斜面成α角.若增大平抛初速度,小球仍落在斜面上,试说明α如何变化,并证明你的结论.
16.(14分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.我国公安部门规定:高速公路上行驶汽车的安全距离为200m,汽车行驶的最高速度为120km/h.请你根据下面提供的资料,通过计算来说明安全距离为200m的理论依据.g=10 m/s2.
资料一:驾驶员的反应时间:0.3s-0.6s之间
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数:
路面 |
动摩擦因数 |
干沥青与混凝土路面 |
0.7-0.8 |
干碎石路面 |
0.6-0.7 |
湿沥青与混凝土路面 |
0.32-0.4 |
(1)在计算中驾驶员的反应时间应该取多少?为什么?
(2)在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少?为什么?
(3)通过你的计算来说明200m为必要的安全距离.
15.(14分)1849年,法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度.他采用的方法是:让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,调节齿轮的转速,使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,由此可测出光的传播速度.若齿轮每秒转动n周,齿轮半径为r,齿数为P,齿轮与镜子间距离为d.求:
(1)齿轮的转动周期;
(2)每转动一齿的时间为;
(3)光速c的表达式.
14.(14分)有些人员,如电梯修理员、牵引专家等,常需要知道绳(或金属线)中的张力T,可又不便到绳(或线)的自由端去测量.某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图中B、C为该夹子的横截面).测量时,只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A,使绳产生一个微小偏移量a,借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F.现测得该微小偏移量为a=12mm,BC间的距离为2L=250mm,绳对横杆的压力为F=300N,试求绳中的张力T.
13.(10分)卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设航天器中还有刻度尺、秒表等基本测量工具.
(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是 ▲ .
(2)实验时需要测量的物理量是 ▲ .
(3)待测质量的表达式为m= ▲ .
12.(13分)(1)小球作直线运动时的频闪照片如图所示.
已知频闪周期T=0.1s,小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为 OA=6.51cm,AB = 5.59cm,BC=4.70 cm, CD = 3.80 cm,DE = 2.89 cm,EF = 2.00 cm.小球在位置C时速度大小 vC = ▲ m/s,小球运动的加速度大小为a= ▲ m/s2.
(2)某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(左图中、……),槽间距离均为.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放.每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如右图所示.
① 实验前应对实验装置反复调节,直到 ▲ .每次让小球从同一位置由静止释放,是为了 ▲ .
② 每次将B板向内侧平移距离,是为了 ▲ .
③ 在右图中绘出小球做平抛运动的轨迹.
11.研究某一物体运动时,得到如图所示的一段运动轨迹,下列判断正确的是:
(A)若x方向始终匀速,则y方向先加速后减速
(B)若x方向始终匀速,则y方向先减速后加速
(C)若y方向始终匀速,则x方向先加速后减速
(D)若y方向始终匀速,则x方向先减速后加速
第二卷
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