(10分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:
A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤夹后连一纸带,穿过打点计时器,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示.
B.第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示.
打出的纸带如图:
试回答下列问题:
①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t,根据纸带求滑块速度,当打点计时器打A点时滑块速度vA=________,打点计时器打B点时滑块速度vB=__________.
②已知重锤质量m,当地的重加速度g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量),合外力对滑块做功的表达式W合=__________.
③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功,WA、WB、WC、WD、WE,以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k,则滑块质量M=_______.
为了安全,在行驶途中,车与车之间必须保持一定的距离.因为,从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里,汽车仍然要通过一段距离(称为思考距离);而从采取制动动作到车完全停止的时间里,汽车又要通过一段距离(称为制动距离).下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据.请分析这些数据,完成表格.
速度(km/h) |
思考距离(m) |
制动距离(m) |
停车距离(m) |
45 |
9 |
14 |
23 |
75 |
15 |
38 |
|
90 |
73 |
||
105 |
21 |
75 |
96 |
如图10所示,完全相同的A、B两物体放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数均为0.2,每个物体重G=10N,设两物体与水平面间的最大静摩擦力均为2.5N。若对A施加一个由零均匀增大到6N的水平推力F,则A所受的摩擦力F1随推力F变化的情况请在图中作出。
有两个光滑球,半径均为r=3cm,重均为8N,静止在半径为R=8cm的光滑半球形碗底,如图12所示。两球间的相互作用力的大小为_______N。当碗的半径增大时,两球间的相互作用力变___________,球对碗的压力变___________(填“大”或“小”)。
如图11所示,一个准确的弹簧秤,置于粗糙的水平地面上,用F1=5N的水平力拉秤钩,用F2=6N的水平力拉另一端的圆环,弹簧秤处于静止状态。这时弹簧秤受到的静摩擦力大小是_______N,方向___________。弹簧秤的示数为_______N。
如图9所示,物体M受到两个水平推力:F1=20 N,F2=5 N,向右匀速运动。若不改变F1大小和方向及F2的方向,要使物体能向左匀速运动,F2应增大到原来的___________倍。