15.
(14分)如图13所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的位置由静止释放.
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF后能沿轨道运动,日至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度
小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.(取g=10m/s2)
14.(12分)宇航员在地球上用一根长0.5m细绳拴着一个小球在竖直平面内做圆周运动,用传感器测出小球在最高点时的速度大小v=3m/s及绳上的拉力F=4N.若宇航员将此
小球和此细绳带到某星球上,在该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动,用传
感器测出小球过最低点和最高点时,绳子的拉力大小相差是6N,取地球表面重力加速度
=10m/s2,空气阻力不计.求:
(1)该小球的质量m;
(2)该星球表面附近的重力加速度g’;
(3)已知该星球的半径与地球半径之比为R’:R=1:4,求该星球的质量与地球质量之比
M’:M.
13.
(10分)有一质量M=4kg,长L=3m的木板.水平外力F
=8N向右拉木板如图12所示.木板以
=2m/s的速度
在地面上匀速运动.某一时刻将质量m=1kg的铁块轻轻放在木板最右端。不计铁块与木板间摩擦.小铁块可视为质点.g取10m/s2.求铁块经过多长时间将离开木板?
1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为![]()
(2)用米尺测量两光电门的间距z,则小车的加速度表达式α= (各量均用
(1)(2)里的已知量的字母表示);
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的
摩擦力,正确的做法是
;
(4)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出
-F图线.如图11的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是
;曲线上部弯曲的原因是
。
12.(10分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图9所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为
的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,小车通过细线与砂和砂桶A相连,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.
![]()
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度(如图10)d=
mm(已知
),光电门
11.(8分)利用图8所示的装置,在做“测量重力加速度”的实验中,得到了几条较为理想的纸带.已知每条纸带上每5个点取一个计数点,即两个相邻计数点的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0,1,2,3,4,……由于不小心,纸带都被撕断了,如图所示,根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:
![]()
①在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段,应该是 (填字母)
②纸带A上,打点1时重物的速度是 m/s(结果保留三位有效数字).
③当地的重力加速度大小是 m/s2(结果保留三位有效数字).该地区的地形可能为 (填“高山”或“盆地”)
10.如图7斜面ABC,AB段是光滑的,BC段是有摩擦.某物体从A点由静止开始下滑,当滑至C点时恰好停止(物体与斜面BC段的动摩擦因数小于1),则下列说法正确的是
A.BC段的长度总大于AB段,但BC段的动摩擦因数越大时.BC段的长度越接近AB段的长度
B.BC段的长度总大于AB段,但BC段的动摩擦因数越小时,BC段的长度越接近AB段的长度
C.在θ角小到-定值时,只要BC段的动摩擦因数适当AB段的长度可以大于BC段的长度
D.θ:30°时,选择适当的动摩擦因数,可使得AB的长度大于BC段的长度
第Ⅱ卷(非选择题 共70分)
9.在四川汶的抗震救灾中,我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统,在抗震救灾中发挥了巨大作用.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能.“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻2颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图6所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为
g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中错误的是
![]()
A.这2颗卫星的加速度大小相等,均为![]()
B.卫星1向后喷气就一定能追上卫星2
C.卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为:![]()
D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零
8.一列简谐横波,某时刻的图象如图甲所示,从该时刻开始计时,波形上A质点的振动图象如图乙所示,由图象信息可知
![]()
A.这列波是沿省轴正方向传播的
B.这列波的波速是:25![]()
C.从该时刻算起,再经过
质点通过的路程是4cm
D.从该时刻算起,质点P将比质点Q先回到平衡位置
7.如图5所示,一轻质弹簧左端固定在长木块M的左端.右端与小物块
连接,且m与M及M与地面间光滑接触.开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力
和
,使两物体开始运动,在弹簧由原长伸到最长的过程中,对m、M和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度,M足够长),下列说法正确的是
A.由于F
、
等大反向,故系统机械能守恒。
B.由于
,、
分别对
、
做正功,故系统能不断增大
C.由于
、
分别对m、M做正功,故系统机械能不断增大
D.当弹簧弹力太小与
、
大小相等时,m、M动能最大
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