16.(14分)据报道,“嫦娥一号”月球探测卫星已于2007年在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空,正式开始我国探测月球的太空之旅。已知月球的半径为R。
(1)如图所示,在月球表面,有一倾角为θ的斜坡。以初速度v0向斜坡水平抛出一个小球,测得经过时间t,小球垂直落在斜坡上的C点。若在月球上发射一近月卫星,则最小发射速度多大?
(2)“嫦娥一号”月球探测卫星变轨后沿圆形轨道环绕月球运行,运行周期为T。求卫星离月球表面的高度。
15.(14分)一列沿直线运行的火车车厢内后壁吸附如图所示的塑料吸盘,由于部分空气进入吸盘内,塑料吸盘很容易脱落下来,若在某次刹车时塑料吸盘恰好脱落。请你运用所学的物理知识,计算出塑料吸盘落地点与车厢后壁的距离.已知火车刹车时的速度为V,火车刹车时加速度的大小为a,塑料吸盘脱落时其底部距地板的高度为H,车厢足够长且不计空气阻力。
14.(14分)在建筑工地上,我们常常看到工人用重锤将柱桩打入地下的情景。对此,我们可以建立这样一个力学模型:重锤的质量为m,从距桩顶高H处自由下落,柱桩的质量为M,重锤打击柱桩后不反弹且打击时间极短。柱桩受到地面的阻力恒为f,空气阻力忽略不计。利用这一模型,计算重锤一次打击柱桩时桩进入地下的深度。
一位同学这样解:设柱桩进入地面的深度为h,对全程运用动能定理,得:
可解得:h=……
你认为该同学的解法是否正确?如果正确,请求出结果;如果不正确,请说明理由,并列式求出正确的结果。
13.(14分)假设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比,与雨点下落的速度v的平方成正比,即(其中k为比例系数)。雨点接近地面时近似看做匀速直线运动,重力加速度为g. 若把雨点看做球形,其半径为r,设雨点的密度为,求:
(1)每个雨点最终的运动速度(用、r、g、k表示)。
(2)雨点的速度达到时,雨点的加速度a为多大?
12.(11分)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。
⑴填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a= 。
③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F= 。
④改变 ,重复上述测量。
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。
②进行⑴中的各项测量。
③计算与作图时用(h-h0)代替h。
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行。
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是 。
11.(12分)(1)在①研究加速度与外力(质量一定)的关系;②验证机械能守恒定律;③探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中;某同学正确地作出了三个实验的图线,如图中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断;A是实验_________(只需填序号)的图线,其斜率表示_________;B是实验_________的图线,其斜率表示_________。
(2)在竖直放置的立柱上端有一个电磁铁,通电时,小球被吸在电磁铁上,断电时,小球自由下落,计时装置开始计时。立柱上有可以移动的光电门。当小球经过光电门时,光电计时装置能测出小球从初始位置到这个光电门所需时间为t,再用刻度尺测出电磁铁到光电门的距离s。为了探究自由落体的位移s与下落时间t的关系。
①设计一个记录实验数据的表格
②为了达到实验目的,你猜想位移s可能与 成正比,或可能与 成正比,……根据你的猜想,为了达到实验目的,应如何处理实验数据? 。
10.如图,一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0):( )
A.若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后上升的最大高度仍为h
B.若把斜面AB变成曲面AEB,物体沿此曲面上升仍能到达B点
C.若把斜面弯成圆弧形D,物体仍沿圆弧升高h
D.若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状,物体上升的最大高度有可能仍为h
9.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,、、、。当球A追上球B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正)( )
A.
B.
C.
D.
8.我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示,卫星由地面发射后经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为a,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b,卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,则卫星( )
A.在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为
B.在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为
C.在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度
D.从停泊轨道进入到地月转移轨道,卫星必须加速
7.作用于O点的三力平衡,设其中一个力大小为F1,沿y轴正方向,力F2大小未知,与x轴负方向夹角为θ,如图所示,下列关于第三个力F3的判断中正确的是( )
A.力F3只能在第四象限
B.力F2与F3夹角越小,则F2和F3的合力越小
C.力F3的最小值为F1 cosθ
D.力F3可能在第一象限的任意区域
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