18.(20分)如图所示,光滑水平面MN上放两相同小物块A、B,左端挡板处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带理想连接,传送带水平部分长度L=8m,沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速转动。物块A、B(大小不计)与传送带间的动摩擦因数
。物块A、B质量mA=mB=1kg。开始时A、B
静止,A、B间压缩一轻质弹簧,贮有弹性势能Ep=16J。现解除锁定,弹开A、B同时取走弹簧。求:
(1)物块B沿传送带向右滑动的最远距离。
(2)物块B滑回水平面MN的速度
。
(3)若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰,且A、B碰后互换速度,则弹射装置P必须给A做多少功才能让AB碰后B能从Q端滑出。
17.(20分)如图所示,五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上,每块木板的长度为L=0.5m,质量为M=0.6 kg。在第一块长木板的最左端放置一质量为m=0.98 kg的小物块。已知小物块与长木板间的动摩擦因数为μ1=0.2,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。一颗质量为m0=0.02 kg的子弹以的υ0=150 m/s水平速度击中小物块并立即与小物块一起在长木板表面滑行,重力加速度g取10 m/s2。
(1)分析小物块滑至哪块长木板时,长木板才开始在地面上滑动。
(2)求物块在整个运动过程中相对出发点滑行的最大距离s。
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16.(12分)2009年3月1日,完成使命的“嫦娥一号”卫星成功撞击月球。 “嫦娥一号”卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下,15时36分,卫星启动发动机开始变轨,然后关闭发动机沿抛物线下落,16时13分10秒成功落在月球的丰富海区域。撞击产生了高达10km的尘埃层,设尘埃在空中时只受到月球的引力。模拟撞击实验显示,尘埃能获得的速度可达到卫星撞击前速度的11%;在卫星变轨过程中,航天飞行控制中心还测得,卫星在离月球表面高176km的圆轨道上运行的周期为
,在近月(高度不计)圆轨道上运行的周期
。计算时取
。试估算(结果保留两位有效数字)
⑴月球半径
和月球表面重力加速度
;
⑵空中尘埃层存在的时间;
15.
一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过,如图1
所示。图2为光电数字计时器的示意图。
光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B间的光路被遮断,显示器C上可显示出光线被遮住的时间。挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得,结果如图4所示。由图可知,
(l)挡光片的宽度为____________mm。
(2)圆盘的直径为__________cm。
(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms,则圆盘转动的角速度为_______rad/s (保留3位有效数字)。
14.如图所示,点光源S到平面镜M
的距离为d。光屏AB与平面镜的初始位置平行。当平面镜M绕垂直于纸面过中心O的转轴以ω的角速度逆时针匀速转过300时,垂直射向平面镜的光线SO在光屏上的光斑P的即时速度大小为 。
13.如图所示,小物块从光滑斜面距底边0.8 m高处由静止下滑,经一与斜面相切的小圆弧滑上足够长的正在匀速运转的水平传送带,传送带的速度为v,方向如图,
经过一定时间后,物块从传送带上返回又冲上斜面。当v=3 m/s时物块能冲上斜面的高度h1=________m,当v=5 m/s时物块能冲上斜面的高度h2=________m。(g取10m/s2)
12.
(8分)某学生在做《研究平抛运动的实验》中,忘记小球做平抛运动的起点位置O,他只得到如图所示的一段轨迹,建立图示坐标系
(其中
、
轴方向准确),
则
① 该物体做平抛运动的初速度为 m/s
② 判断O点 (填“是”或“否”)为小球的抛出点?在
坐标系中,小球的抛出点的坐标是
11.如图所示,两个轮子的半径R=0.20 m,由电动机驱动以角速度
=8.0 rad/s匀速同向转动,两轮的转动轴在同一水平面上,相互平行,距离d =1.6 m . 一块均匀木板条轻轻平放在两轮上,开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方. 已知木板条的长度L>2d,木板条与轮子间的动摩擦因数μ=0.16 木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间
是 ( )
A.1.25 s
B.0.785 s
C.1.5 s
D.条件不足,无法判断
第II卷(非选择题 共76分)
10.不久前欧洲天文学发现了一颗可能适合人类居住的行星,命名为“格利斯581c”。该行星的质量是地球的5倍,直径是地球的1.5倍。设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为
,在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为
,则
为( )
A.0.13 B.0.3 C.3.33 D.7.5
9.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为v0,若前车突然以恒定的加速度a刹车,在它刚停住时,后车以2a加速度开始刹车。已知前车在刹车过程中所行的距离为S,若要保证两辆车在上述情况下不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为 ( )
A.S B.1.5S C.2S D.2.5S
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