高中物理力学实验综合题

一辆摩托车能达到的最大速度为v_m=30m/s，要想在3分钟内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处正以v₀=20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车必须以多大的加速度起动？
一位同学的解法是：设摩托车正好在3分内追上汽车，摩托车和汽车的位移分别是：
S_摩＝，S_汽＝，而S_摩＝S_汽＋S₀，t=180秒，S₀=1000米，
……
你认为该同学的解法正确吗?若正确请完成此题;若错误请说明理由，并按正确的解法完成此题。

(1)求车轮与冰雪路面间的动摩擦因数；
(2)若该车以的速度在同样冰雪路面的平直公路上行驶，突然发现正前方停着一辆故障车，司机马上采取刹车措施，避免了相撞事故。问司机发现故障车时两车相距至少多远?  (已知司机发现故障车至实施刹车的反应时间为)
(3)在泥巴山上有一段同样冰雪路面的水平圆弧形弯道，圆弧半径，为保证该车不发生侧滑，汽车行驶的最大速度V为多少．

航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F ="28" N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s²。
（1）第一次试飞，飞行器飞行t₁ =" 8" s 时到达高度H =" 64" m。求飞行器所阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t₂ =" 6" s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h；
（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t₃。

一台水泵每分钟将1.8m³的水抽到20m高处，并以2m/s的速度流出出水口．若水泵(连同电动机)的效率为50%，则电动机的额定功率应为多大？

一个质量为m的木块，从半径为R、质量为M的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下。在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下，如图所示，木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少？

为3mg的拉力时就会断裂．现让环与球一起以的
速度向右运动，在A处环被挡住而立即停止，A离右墙的水
平距离也为L．不计空气阻力，已知当地的重力加速度为．
试求：
（1）在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小；
（2）在以后的运动过程中，球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少？

（1）伽利略在《两种新科学的对话》一书中，讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题，提出了这样的猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。
①实验时，让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量___________的。
②下表是该小组测得的有关数据，其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离，V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据，根据___________________，可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

次数	1	2	3	4	5	6	7
s(m)	4.5	3.9	3.0	2.1	1.5	0.9	0.3
V(mL)	90	84	72	62	52	40	23.5

③本实验误差的主要来源有：距离测量的不准确，水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于_________________________等。(只要求写出一种)

如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小物块，A离轴心=20cm，B离轴心=30cm，A、B与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍．求：

(1)当细线上出现张力时，圆盘转动的角速度=？
(2)欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则盘转动的最大角速度多大？(g=10m/)
 

已知地球质量M＝5.98×10²⁴kg，月球质量m＝7.34×10²²kg，地球半径R＝6.40×10⁶m，月球半径 r＝1.74×10⁶m．把一个在地球上周期为2.0s的单摆(秒摆)移到月球上去，它的振动周期变为多少？

某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力大小.某次实验所得数据在下表中给出,其中 $f_4$ 的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出.

回答下列问题

（1）f ₄=________ N;    

（2）在图(c)的坐标纸上补齐画出的数据点并绘出 $f-m$ 图线;    

（3） $f$ 与m、木块质量M、木板与木板之间的动摩擦因数 $\mu$ 及重力加速度大小g之间的关系为 $f$ =________, $f-m$ 图线(直线)的斜率的表达式为k=________;    

（4）取 $g=9.8m/s^2$ ,由绘出的 $f-m$ 图线求得 $\mu$ =________.(保留2位有效数字)    

如图，质量为0.5kg、长1.2m的金属盒AB，放在水平桌面上，它与桌面间动摩擦因数μ＝0.125。在盒内右端B处放着质量也为0.5kg、半径为0.1m的小球，球与盒间无摩擦。若在A端给盒以水平向右的冲量1.5N·s，设盒在运动中与球碰撞时间极短，且无能量损失，求：
（1）盒从开始运动到完全停止所通过的路程是多少？
（2）盒从开始运动到完全停止所经过的时间是多少？

如图所示的单摆，摆球质量为m、摆长为l、重力加速度为g．现把摆球移到图中实线所示的位置，即摆线伸直且与竖直方向成一较小角度θ，从静止释放，求从开始运动到摆球第一次到达最低点过程中的①重力的冲量，②合外力的冲量．

(1)若箱子以速度2m/s做匀速运动，摆以很小的摆角完成了10次全振动的过程中箱子的位移多大?
(2)如果水平推力为某值时，摆线稳定地偏离竖直方向37°角相对静止，这种情况下推力多大？（g＝10m/s²、）