21.(10分)如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长木板在水平拉力F=50N作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动。现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板最右端放上第二个铁块。只要木板运动了1m,就在木板最右端无初速放一铁块,依次类推。求:
(1)第一个铁块放上后,木板运动了lm时,木板的速度多大?
(2)最终有几个铁块能留在木板上?
(3)最后一个铁块与木板右端距离多大?
20.(10分)如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45m。现有一个旅行包(视为质点)以的初速度水平地滑上水平传送带,已知旅行包与皮带之间的动摩擦因素为μ=0.6(g取10m/s2)。试讨论下列问题:
(1)若传送带静止,旅行包滑到B端时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落,则包的落地点距B端的水平距离是多少?
(2)设皮带轮顺时针匀速转动,且皮带轮的角速度ω1=40rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?
(3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,画出旅行包落地点距B端的水平距离S随皮带轮的角速度变化的图像。(不要求写出计算过程,只按画出的图线评分。)
19.(10分)如图所示,用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r≤R,有一质量为m,半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管,问:
(1)若要小球能从C端出来,初速度v0需多大?
(2)在小球从C端出来的瞬间,管壁对小球的压力为那么小球的初速度v0应为多少?
18.(8分)如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体.物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力F=10.0N,方向平行斜面向上。经时间t=4.0s绳子突然断了,
求:(1)绳断时物体的速度大小。(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间?(sin37°=0.60 . cos37°=0.80,g=10m/s2)
17.(8分)2005年10月12日9时整,我国自行研制的“神舟六号”载人飞船顺利升空,飞行115小时32分绕地球76圈于17日4时33分在内蒙古着落场成功着落,返回舱完好无损,宇航员费俊龙、聂海胜自主出舱,“神舟六号”载人航天飞行圆满成功。飞船点火竖直升空时,两位航天员感觉“超重感较强”,仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的4倍,飞船升空后,首先沿椭圆轨道运行,近地点约为200公里,远地点约为347公里。在绕地球飞行5圈后,地面发出指令,使飞船上的发动机在飞船到达远地点时自动点火,实行变轨,提高了飞船的速度。使得飞船在距地面340公里的圆轨道上飞行。(地球半径为R,地面的重力加速度为g )
(1)试分析航天员在舱内“漂浮起来 ”的现象产生的原因。
(2)求火箭点火竖直升空时的加速度。
(3)“神舟六号”飞船在绕地飞行5圈后进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高为h 的圆形轨道。则飞船在上述圆形轨道运行的周期是多少?(用h、R、g表示)
16.如图(a)所示,小车放在斜面上,车前端栓有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器,释放重物,小车在重物的牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如箭头所示。
(1)根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为_________m/s2。(结果保留两位有效数字)
(2)打a段纸带时,小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。
(3)由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。
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15.如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)图b是正确实验后的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为
__________m/s。
(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸,方格边长L=5 cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图c所示,则该小球做平抛运动的初速度为_________m/s;B点的竖直分速度为___________m/s。
14.在“互成角度的两个力的合成”实验中,橡皮条的一端固定在P点,另一端被A、B两只弹簧秤拉伸至O点,F1、F2分别表示A、B两只弹簧秤的读数,如图所示。使弹簧秤B从图示位置开始顺时针缓慢转动,在这过程中保持O点位置和弹簧秤A的方向不变。则在整个过程中两弹簧秤的读数F1、F2的变化是 。
A.F1减小,F2减小 B.F1减小,F2增大
C.F1减小,F2先增大后减小 D.F1减小,F2先减小后增大
13.甲图中的读数为 _cm,乙为 mm。
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12.摄制组在某大楼边拍摄武打片,要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示,若特技演员质量m=50kg,导演在某房顶离地H=12m处架设了轮轴(轮与轴有相同的角速度),轮和轴的直径之比为3:2(人和车均视为质点,且轮轴直径远小于H),若轨道车从图中A匀加速运动到B,在B处时,速度v=10m/s,绳BO与水平方向的夹角为53°,则由于绕在轮上细钢丝的拉动,使演员由地面从静止开始向上运动。在车从A运动到B的过程中(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A.演员上升的高度为3m
B.演员最大速度为9m/s
C.以地面为重力势能的零点,演员最大机械能为2400J
D.钢丝在这一过程中对演员做功为4275J
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