二、本题共2小题,共12分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答

11.探究能力是物理学研究的重要能力之一.某物理兴趣小组探究“阻力做功与绕固定轴转动物体角速度ω的关系”,某同学采用了下述实验步骤进行探究:

①如图所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度为ω;

②然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间的摩擦力,砂轮最后停下,测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转过的圈数为n;

③通过分析实验数据,得出结论.经实验测得的几组ω和n的数据如下表所示:

实验序号 1 2 3 4 5

ω/(rad•s-1) 0.5 1 ] 2 3 4

n 5 20 80 180 320

(1)请你根据表中的数据判定下列图象正确的是(　　)

(2)若砂轮转轴的直径大小为D,转轴转动时受到的摩擦力大小恒为Ff.砂轮脱离动力后克服摩擦力做功的表达式为Wf=________.(用题目中所给的物理量表示)

12.某物理小组的同学用如左图所示的实验器材测定当地的重力加速度,实验器材由底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和光电门2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点 )、可使小球无初速度释放的小球释放器和网兜组成.实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2所用的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h.

(1)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2时的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系为________.

(2)根据实验数据作了如右图所示的ht-t图线,若图线斜率的绝对值为k,图线在纵轴上的截距为a,根据图线可求出重力加速度的大小为________.

三、本大题共5小题,满分48分.解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.

13(8分)打开水龙头,水顺流而下,仔细观察将会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中,是逐渐减小的(即上粗下细),设水龙头出口处半径为1cm,安装在离接水盆75cm高处,如果测得水在出口处的速度大小为1m/s,g=10m/s2,则水流柱落到盆中的直径为多少厘米?

14(8分)如图所示,光滑的水平平台中间有一光滑小孔,手握轻绳下端,拉住在平台上做圆周运动的小球.某时刻,小球做圆周运动的半径为a、角速度为ω,然后松手一段时间,当手中的绳子向上滑过h时立刻拉紧,达到稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动.设小球质量为m,平台面积足够大.求:

(1)松手之前,轻绳对小球的拉力 大小;

(2)小球最后做匀速圆周运动的角速度.

15(10分)如图所示,水平桌面上有一薄木板,它的右端与桌面的右端相齐,薄木板的质量M=1.0kg,长度L=1.0m.在薄木板的中央有一个小滑块(可视为质点),质量m=0.5kg,小滑块与薄木板之间的动摩擦因数μ1=0.10,小滑块、薄木板与桌面之间的动摩擦因数相等,且μ2=0.20,设小滑块与薄木板之间的滑动摩擦力等于它们之间的最大静摩擦力.某时刻起给薄木板施加一个向右的拉力使木板向右运动.

(1)若小滑板与木板之间发生相对滑动,拉力F1至少是多大?

(2)若小滑块脱离木板但不离开桌面,求拉力F2应满足的条件.

16(10分)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v­t图象(除2～10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线),已知在小车的运动过程中,2～14s时间内小车牵引力的功率保持不变,14s末停止遥控让小车自由滑行,小车的质量m=1.0kg,可以认为小车在整个过程中受到的 阻力大小不变.求:

(1)小车所受阻力f的大小;

(2)小车匀速行驶阶段的功率P;

(3)小车在加速运动过程中位移s的大小.

17(12分)如图所示,质量为m=0.2kg的小球(可视为质点)从水平桌面右端点A以初速度v0水平抛出,桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径.P点到桌面的竖直距离为R.小球飞离桌面后恰由P点无碰撞地落入圆轨道,取g=10 m/s2.

(1)求小球在A点的初速度v0及AP间的水平距 离x;

(2)求小球到达圆轨道最低点N时对N点的压力;

(3)判断小球能否到达圆轨道最高点M.

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