12.(10分)如图所示,水平面H点的右侧光滑,左侧粗糙.H点到右侧竖直墙壁的距离为L,一系统由A、B两部分和一短而硬(即劲度系数很大)的轻质弹簧构成.A的质量为m1,B的质量为m2,弹簧夹在A与B之间,与二者接触而不固连.让A、B压紧弹簧,并将它们锁定,此时弹簧的弹性势能为E0. 通过遥控解除锁定时,弹簧可瞬时恢复原长.该系统由H点在水平恒力F作用下从静止开始向右运动,当运动到离墙时撤去恒力F,撞击墙壁后以原速率反弹,反弹后当系统运动到H点前瞬间解除锁定.则解除锁定前瞬间,A、B的共同速度大小v= ; 解除锁定后当B的速度大小vB= 时;A在水平面上运动的最远,A运动的最远点到H的距离SA= .(A与粗糙水平面间的摩擦因数为μ)
(2)根据图乙所给的数据可知:毛笔画下记号“3”时,圆柱棒下落的速度 ;画下记号“6”时,圆柱棒下落的速度 ;在毛笔画下记号“3到画下记号“6”的这段时间内,棒的动能的增加量为 J,重力势能的减少量为 J.由此可得出的结论是: .(g=,结果保留三位有效数字)
11.(12分)如图甲所示,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物;蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动,以替代打点计时器.烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号.如图乙所示.设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm,由此可验证机械能守恒定律.已知电动机铭牌上标有“1200 r/min”字样.根据以上内容回答下列问题.
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T= s.
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知l>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2.则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=_______ .
(2)用米尺测量两光电门间距为l,则小车的加速度表达式a=_______ .
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是_______________ __.
(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是________ ;曲线上部弯曲的原因______
原因______ _.
10.(12分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲如示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两上光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.
A.m、M各自一直做匀加速运动,且加速度与质量成正比
B.m、M各自一直做变加速运动,且加速度与质量成反比
C.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,系统的动能最大
D.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒
第二卷(非选择题 共89分)
9.如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且m、M及M与地面间接触光滑.开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,两物体开始运动后的整个运动过程中,弹簧的形变量不超过其弹性限度,对于m、M和弹簧组成的系统( )
8.如图(a)所示,用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图(b)所示,若重力加速度g取10m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出 ( )
A.物体的质量
B.斜面的倾角
C.加速度为6m/s2时物体的速度
D.加速度由2m/s2增加到6m/s2过程物体通过的位移
A.减小初速度,抛出方向不变
B.增大初速度,抛出方向不变
C.初速度大小不变,增大抛出角度
D.初速度大小不变,减小抛出角度
7.在一次投篮游戏中,小刚同学调整好力度,将球从 A 点向篮筐 B 投去,结果球沿如图所示划着一条弧线飞到篮筐后方.已知A、B 等高,不计空气阻力,则下次再投时,他可能作出的调整为( )