18.(14分)嫦娥一号卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心发射,在经历了长达494天的飞行后成功“受控撞月”。嫦娥一号首先经过变轨,由200 km圆轨道降到100 km圆轨道,通过减速、下落,最后最终大约以v=1.68 km/s的速度撞击到在月球的丰富海区域。
已知地球半径R1=6.4×106m;地球表面的重力加速度g=10m/s2,月球的质量约为地球质量的1/81,月球的半径约为地球半径的3/11,嫦娥一号的质量约为m=1.15×103kg,在距离月球表面100 km的范围内(但不包括100 km圆轨道处),重力加速度约等于月球表面的重力加速度。 (计算结果均保留两位有效数字)
(1)求月球表面的重力加速度;
(2)在嫦娥一号从h=100km圆轨道到撞击月球的过程中,飞船发动机所做的功。
17.(14分)如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2).不计空气阻力。求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小和方向.
16.(7分)某学生利用图示装置验证机械能守恒定律。他在水平桌面上用练习本做成一个斜面,将-个钢球从斜面上某一位置滚下,并采取如下步骤测量钢球到达桌面的速度,
A.让钢球从斜面上某一位置无初速释放,离开桌面后落到地面上,记下落地点的位置P
B.用刻度尺测量在地面上的落点P与桌边沿的水平距离x;
C. ;
D.根据上述测量计算出钢球离开桌面的初速度v。
①请完成步骤C的内容,并用测量的物理量写出初速度v的计算表达式 .
②为了探究钢球从释放到桌边的过程机械能是否守恒,还需测量的物理量是 。
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15. (8分)用图(甲)所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验,实验时测得小车的质量为 m,木板的倾角为 θ.实验过程中,选出一条比较清晰的纸带,用直尺测得各点与A点间的距离如图(乙)所示: AB=d1;AC=d2;AD=d3;AE=d4.已知打点计时器打点的周期为 T,重力加速度为 g ,小车与斜面间摩擦可忽略不计. 那么打 D 点时小车的瞬时速度为 ;取纸带上的BD段进行研究合外力做的功为 ,小车动能的改变量为
14.一机车在运动中所受的阻力恒定。下列关于机车速度和发动机功率随时间变化情况的说法中正确的是
A.当速度在减小时,则功率可能在增加
B.当功率在减小时,则速度可能在增加
C.若功率随时间均匀增大,则速度也一定随时间均匀增大
D.若速度随时间均匀增大,则功率也-定随时间均匀增大
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
13.
长为2L的轻杆上端及其正中央固定两个质量为m的小球(可以视为质点),杆竖直立在水平面上,杆与地面用一光滑的转轴相连接,杆
原来静止,现让其自由倒下,不考虑空气阻力,则下面说法正确的是
A.在倒下过程中杆对小球A做功为―0.4mgL
B.在倒下过程中杆对小球A做功为+0.4mgL
C.A将要着地时的速度为
D.A将要着地时的速度为 ![]()
12.负重奔跑是体能训练常用方式之一,如图所示的装置是运动员负重奔跑的跑步机.已知运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮摩擦、质量)悬挂质量为m2的重物,人用力向后蹬使原来静止的传送带沿顺时针方向转动,下面说法正确的是
A.若m2静止不动,运动员对传送带的摩擦力大小为m2g
B.若m2匀速上升时,m2越大,传送带对运动员的摩擦力也越大
C.若m2以确定的加速度匀加速上升时,m1越大,传送带对运动员的摩擦力也越大
D.人对传送带做功的功率与m2的运动状态有关
11.
质量为m的物体,在距地面h高处以
的加速度由静止开始下落到刚要落地前瞬间的过程中,下列说法中错误的是
A.物体的重力势能减少
B.物体的机械能减少![]()
C.物体的动能增加
D.物体的机械能增加![]()
10.如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2xo,一质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点B,压缩量为xo,不计空气阻力,对于小球从管口A到最低点B的过程,下列说法正确的是
A.小球重力的瞬时功率先变大后变小
B.小球运动中最大加速度大小为g
C.弹簧的最大弹性势能为3mg xo
D.弹簧的劲度系数大于![]()
9.随着我国登月计划的实施,我国宇航员登上月球已不是梦想.假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度
竖直向上抛出一个小球,经时间t后回到出发点.已知月球的半径为R.万有引力常量为G.则下列说法正确的是
A.月球表面的重力加速度为
B.月球的质量为![]()
C.宇航员在月球表面获得
的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动
D.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为![]()
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