(13分)如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平.一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示.已知它落地时相对于B点的水平位移OC=l.现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为l/2.当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点.当驱动轮转动从而带动传送带以速度匀速向右运动时(其他条件不变),P的落地点为D.(不计空气阻力)
(1)求P滑至B点时的速度大小;
(2)求P与传送带之间的动摩擦因数;
(3)求出O、D间的距离.
(11分)如图所示,一长绝缘木板靠在光滑竖直墙面上,质量为。木板右下方有一质量为
、电荷量为
的小滑块,滑块与木板间的动摩擦因数为
,木板与滑块处在场强大小为
的匀强电场中,电场方向水平向左,若电动机通过一根绝缘细绳拉动滑块,使之匀加速向上移动,当滑块与木板分离时,滑块的速度大小为
,此过程中电动机对滑块的做功为
(重力加速度为
)
(1)求滑块向上移动的加速度大小;
(2)写出从滑块开始运动到与木板分离的过程中木板增加的机械能随时间变化的函数关系式。
(10分)如图所示,A,B是系在绝缘细线两端、带有等量同种电荷的小球,其中.1
kg,细线总长为20 cm,现将绝缘细线绕过固定于O点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球平衡时,OA的线长等于OB的线长,A球依于光滑绝缘竖直墙上,B球悬线OB偏离竖直方向60○,求B球的质量和墙所受A球的压力(g取10 N/kg).
(6分)图为某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验装置简图.小车的质量为m1,砂和砂桶质量的为m2。
(1)下列说法正确的是
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.在探究加速度与质量关系时,应作a-图象
(2)实验中要进行质量m1和m2的选取,以下最合理的一组是
A. m1=200, m2=20
、40
、60
、80
、100
、120
B. m1=400, m2=10
、15
、20
、25
、30
、40
C. m1=200, m2=50
、60
、70
、80
、90
、100
D. m1=20, m2=100
、150
、200
、250
、300
、400
(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a- F图像,可能是图中的图线 (选填“甲”、“乙”、“丙”)
(6分)“验证机械能守恒定律”的实验可以用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行.
(1)比较这两种方案, (填“甲”或“乙”)方案好些.
(2)若相邻两个计数点之间的时间间隔T = 0.1 s,由上图中的纸带数据分析知:物体运动的加速度a = (结果保留两位有效数字);该纸带是采用 (填“甲”或“乙”)实验方案得到的.
(4分)以下是一些实验的描述,其中说法正确的是
A.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须由求出打某点时纸带的速度
B.在“验证力的平行四边形定则”实验中,两细线必须等长
C.在“探究力做功与速度的变化关系”实验中,需要平衡摩擦力
D.在“探究弹簧弹力和弹簧伸长关系”的实验中,作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数