2.一物体作直线运动,其位移s随时间t的变化规律为s=6t-t2(m),可见物体的初速度
v0= m/s;物体在第1s内速度在 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
1.物理研究有许多思想方法,下列概念和处理问题的方法属于比值定义法的有 ,属于等效替代的有 。(请选填下列例子前的号码)
①电路的简化 ②电场强度 ③质点
20、(18分)如图所示,平板车长为L=6m,质量为M=10kg,上表面距离水平地面高为h=1.25m,在水平面上向右做直线运动,A、B是其左右两个端点.某时刻小车速度为v0=7.2m/s,在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N,与此同时,将一个质量m=1kg为小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.车与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g=10m/s2.求:
(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间;
(2)小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间;
(3)从小球轻放上平板车到落地瞬间,平板车的位移大小.
19、(18分)如图所示为火车站装载货物的原理示意图,设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的摩擦系数为μ=0.6,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底水平面的高度h=0.45m.设货物由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:
(1)当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(2)当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(3)试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系,并画出S-ω图象.(设皮带轮顺时方针方向转动时,角速度ω取正值,水平距离向右取正值)
18、(16分)总质量为80 kg的跳伞运动员从离地500 m的直升机上跳下,经过2 s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图像求:(g取10 m/s2)
⑴t=1 s时运动员的加速度和所受阻力的大小;
⑵估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功;
⑶估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
17、(16分)在有大风的情况下,一小球自A点竖直向上抛出,其运动轨迹如图所示,轨迹上A、B两点在同一水平线上,M点为轨迹的最高点.若风力的大小恒定、方向水平向右,小球抛出时的动能为4J,在M点时它的动能为2J,不计其他阻力.求
(1)小球水平位移s1、s2之比,其比值与恒定水平风力的大小是否有关?
(2)风力F的大小与小球所受的重力G的大小之比.
(3)小球落回到B点时的动能EKB.
16、(10分)物体因绕轴转动时而具有的动能叫转动动能.转动动能的大小与角速度大小有关,为了探究转动动能的大小与角速度之间的定量关系,某同学设计了下列一个实验,即研究砂轮的转动.先让砂轮由电动机带动作匀速转动并测出其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服轮边缘的摩擦阻力做功,砂轮最后停下来,测出砂轮开始脱离动力到停止转动的圈数n,实验中得到几组n和ω的数值见下表:(砂轮直径d=10cm,转轴间摩擦力大小N)
n |
5 |
20 |
80 |
180 |
320 |
ω/(rads-1) |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
Ek(J) |
|
|
|
|
|
(1)根据功能关系,请你帮他计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能,并填入表格内;
(2)利用实验数据,请你帮他确定此砂轮的转动动能与角速度大小定量关系式
是 .
15、(13分)某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50 Hz。
⑴实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近, , ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点, ;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
⑵下图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置。
表1纸带的测量结果
测量点 |
S/cm |
r/(m·s-1) |
0 |
0.00 |
0.35 |
A |
1.51 |
0.40 |
B |
3.20 |
0.45 |
C |
______ |
______ |
D |
7.15 |
0.54 |
E |
9.41 |
0.60 |
⑶在上车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统, 做正功, 做负功。
⑷实验小组根据实验数据绘出了下图中的图线(其中Δv2=v2-v02),根据图线可获得的结论是 。要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和 。
14、(6分)某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图。在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:
A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如图。量出ab长度L=20.00cm。
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板离地面的高度h1=70cm。
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板离地面的高度h2=90.00(cm)。
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板离地面的高度h3=100.00cm。
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小vo= m/s,钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby= m/s。已知钢球的重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计。
13、(5分)(1)测量玻璃管内径时,应该用如图甲中游标卡尺的A、B、C三部分的 部分来进行测量(填代号)。
(2)图乙中玻璃管的内径d= mm.
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