10.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关.理论与实验都表明k=Y,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量.
(1)在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是_____。
A. N B. m C. N/m D.N/m2
②某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,做出了外力F与伸长量x之间的关系图象如图所示.由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=_____N/m.
(2)若该橡皮筋的原长是10.0cm,面积是1.0mm2,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是_____(保留两位有效数字).
11.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置.其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,m0为滑轮的质量.力传感器可测出轻绳中的拉力大小.
(1)实验时,一定要进行的操作是______。
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留三位有效数字).
(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为_________________。
A. B. -m0 C.-m0 D.
(4)乙同学根据测量数据作出如图所示的a-F图线,该同学做实验时存在的问题是_______。
四、解答题
12.如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m=2 kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36 N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4 N.取g=10 m/s2.求:
(1)无人机以最大升力在地面上从静止开始竖直向上起飞,在t1=5 s时离地面的高度h;
(2)某次表演时,当无人机悬停在距离地面高度H=45m处,让无人机突然失去升力而坠落,要保证无人机不与地面相撞,求最迟在多高处恢复升力。(认为无人机的运动在同一竖直线上)
13.如图甲所示,固定的光滑半圆轨道的直径PQ沿竖直方向,其半径R的大小可以连续调节,轨道上装有压力传感器,其位置N始终与圆心O等高。质量M=1kg、长度L=3m的小车静置在光滑水平地面上,小车上表面与P点等高,小车右端与P点的距离s=2m。一质量m=2kg的小滑块以v0=6m/s的水平初速度从左端滑上小车,当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。在R取不同值时,压力传感器读数F与的关系如图乙所示。已知小滑块与小车表面的动摩擦因数μ= 0.2,取重力加速度g=10 m/s2。求: