(14分)如图,光滑固定斜面倾角为α,斜面底端固定有垂直斜面的挡板C,斜面顶端固定有光滑定滑轮.质量为m的物体A经一轻质弹簧与下方挡板上的质量也为m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳平行于斜面.现在挂钩上挂一质量为M的物体D并从静止状态释放,已知它恰好能使B离开挡板但不继续上升.若让D带上正电荷q,同时在D运动的空间中加上方向竖直向下的匀强电场,电场强度的大小为E,仍从上述初始位置由静止状态释放D,求:这次B刚离开挡板时D的速度大小是多少?(已知重力加速度为g.)
(9分)质量为2 kg的物体放在水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3 cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2 cm,已知弹簧的劲度系数为k=" 200" N/m(g="10" N/kg),求:(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?(2)物体和地板间的动摩擦因数.
(12分)如图所示,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角q=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小。(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。
山东省实验中学秋季运动会胜利召开,李同学对运动场的塑胶跑道特别感兴趣,他想测出运动鞋与塑胶跑道之间的摩擦因数,于是他做了如下的实验,用弹簧秤测出一只崭新运动鞋的重力为2.5N, 用弹簧秤水平拉着这只运动鞋在跑道上匀速运动时,弹簧秤的示数为2N.①请利用上述数据算出运动鞋与塑胶跑道之间的动摩擦因数;②若已知弹簧秤的量程为10N,0刻度与10N刻度之间的距离为8cm, 则该秤弹簧的劲度系数为多少N/m?(弹簧秤是精确的)③若运动员穿着完全相同的运动鞋站在塑胶跑道上,运动鞋与塑胶跑道间的动摩擦因数是否变化?请说明原因。
(10分) 如图所示,倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m1的重物,最下端挂一质量为m2的重物,此时两重物处于平衡平态,现把斜面ABC绕A点在同一竖直平面内缓慢地顺时针旋转90°后,重新达到平衡。试求m1、m2分别沿斜面移动的距离.
(14分)如图所示,物块Α、Β用一劲度系数为k=200N/m的轻弹簧相连静止于水平地面上,Α物体质量mA=2kg, Β物体质量mB="4Kg." 现用一恒力F=30N竖直向上拉物体A, 使Α从静止开始运动,当Α运动到最高点时Β刚好要离开地面但不能继续上升。若弹簧始终处于弹性限度内,取g = 10m/s2。求:(1)Β刚要离开地面时,拉力F做的功;(2)Β刚要离开地面时Α的加速度大小;(3)从Α开始运动到Α到达最高点的过程中弹簧弹力对Α做的功。
一根弹性细绳原长为l,劲度系数为k,将其一端穿过一个光滑小孔O(其在水平地面上的投影点为O'),系在一个质量为m的滑块A上,A放在水平地面上。小孔O离绳固定端的竖直距离为l,离水平地面高度为h(h<),滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为正压力的μ倍。问: (1)当滑块与O'点距离为r时,弹性细绳对滑块A的拉力为多大?(2)滑块处于怎样的区域内时可以保持静止状态?
如图所示,物体质量为M,与弹簧A、B相连接,弹簧下端固定于地面上,弹簧A、B质量均不计,劲度系数分别为k1、k2。试求用手拉住弹簧A的上端,缓慢上移多大距离时能使弹簧B产生的弹力大小变成原来的2/3?
(12分)一根弹性细绳原长为L,劲度系数为k,将其一端穿过一个光滑小孔O(其在水平地面上的投影点为O’)的固定的木板,系在一个质量为m的滑块A上,A放在水平地面上.小孔O离绳固定端的竖直距离为L,离水平地面高度为h(h<mg/k),滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为正压力的μ倍.问:(1)当滑块与O’点距离为r时,弹性细绳对滑块A的拉力为多大?水平地面对滑块A的支持力为多大?(2)滑块处于怎样的区域内时可以保持静止?其面积大小为多少?
240毫米口径的车载多管火箭炮上安装有一种测定风速的装置,其原理如图10所示,一个劲度系数k=120 N/m,自然长度L0=1 m的弹簧一端固定在墙上的M点,另一端N与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是由不导电的材料制成的.迎风板的面积S=0.5 m2,工作时总是正对着风吹来的方向.电路的一端与迎风板相连,另一端在M点与金属杆相连.迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.定值电阻R=1.0 Ω,电源电动势E=12 V,内阻r=0.5 Ω,闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=9.0 V,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为U2=6.0 V.求(电压表可看做理想电压表)(1)金属杆单位长度的电阻;(2)此时作用在迎风板上的风力.