1.如图所示,质量相等的A、B两物体在同一水平线上.当A物体被水平抛出的同时,B物体开始自由下落(空气阻力忽略不计).曲线AC为A物体的运动轨迹,直线BD为B物体的运动轨迹,两轨迹相交于O点.则两物体 ( )
A.经O点时速率相等
B.在O点相遇
C.在O点时具有的机械能一定相等
D.在O点时重力的功率一定相等
19.(12分)如图所示,球A无初速地沿光滑圆弧滑下至最低点C后,又沿水平轨道前进至D与质量、大小完全相同的球B发生动能没有损失的碰撞,碰撞后两球交换速度.B球用长L的细线悬于O点,恰与水平地面切于D点.A球与水平地面间摩擦系数m=0.1,已知球A初始高度h=2m,CD=1m,g取10m/s2.问:
(1)若悬线L=2m,A与B能碰几次?最后A球停在何处?
(2)若球B能绕悬点O在竖直平面内旋转,L满足什么条件时,A、B将只能碰两次?A球最终停于何处?
18.(12分)如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45m,现有一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6.g取10m/s2.试讨论下列问题:
(1)若传送带静止,旅行包滑到B端时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落.则包的落地点距B端的水平距离为多少?
(2)设皮带轮顺时针匀速转动,并设水平传送带长度仍为8m,旅行包滑上传送带的初速度恒为10m/s.当皮带轮的角速度ω值在什么范围内,旅行包落地点距B端的水平距离始终为⑴中所求的水平距离?若皮带轮的角速度ω1=40 rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?
(3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,画出旅行包落地点距B端的水平距离s 随皮带轮的角速度ω变化的图象.
17.(10分)如图所示,竖置平面内放一光滑直角杆,水平、竖直两部分各套有质量分别为mA=2.0kg和mB=1.0kg的小球A和B, A、B间用不可伸长的轻绳相连,初始位置为OA=1.5m,OB=2.0m.g取10m/s2.
(1)若用水平力F1沿杆向右拉A,使A由初始位置向右极缓慢地移动0.5 m,则该过程中拉力F1做了多少功?
(2)若用水平力F2沿杆向右拉A,使B以1m/s的速度匀速上升,则在B从初始位置上升0.5 m的过程中,拉力F2做了多少功?
16.(12分)土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0×104km和r B=1.2×105km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示)
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比.
(2)求岩石颗粒A和B的周期之比.
(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出他在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N.已知地球半径为6.4×103km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
15.(10分)辨析题:要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道.求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.有关数据见表格.某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度 v1=40 m/s,然后再减速到
v2=20 m/s, t1 = = …; t2 = = …; t= t1 + t2
你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果.
14.(8分)一个质量m的物体放在水平地面上,物体与地面间的摩擦因数为μ,轻弹簧的一端系在物体上,如图所示.当用力F与水平方向成θ角拉弹簧时,弹簧的长度伸长x,物体沿水平面做匀速直线运动.求弹簧的劲度系数.
13.(8分)某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中、……),槽间距离均为d,把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放.每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图所示.
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到_______________,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了_____________________.
(2)每次将B板向纸面内侧平移距离,是为了______________________.
(3)在题图中绘出小球做平抛运动的轨迹.
12.(10分)某同学用题图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所以测量数据及其标记符号如图所示.
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:由……,取平均值g=8.667 m/s2;
方法B:由取平均值g=8.673 m/s2.
从数据处理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,对实验结果起作用的,方法A中有__________;方法B中有___________.因此,选择方法_______(A或B)更合理,这样可以减少实验误差.本实验误差的主要来源有____________(试举出两条).如果要求出编号为“4”的点时的速度正确的求法是v4=____________(只要求用题中的字母写出表达式).
11.质量相同的木块M、N用轻弹簧连结于光滑水平面上,如图所示,开始弹簧处于自然伸长状态,现用水平恒力F推木块M,则弹簧第一次被压缩到最短过程中
A.M、N速度相同时,加速度
B.M、N速度相同时,加速度
C.M、N加速度相同时,速度
D.M、N加速度相同时,速度
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