15.(12分)一质量为M=2.0 kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过,如图(一)所示.地面观察者纪录了小物块被击中后的速度随时间的变化关系如图(二)所示(图中取向右运动的方向为正方向).已知传送带的速度保持不变,g取10 m/s2.
(1)指出小物块随传送带一起运动速度v的方向及大小,并说明理由;
(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)计算传送带总共对外做了多少功?系统有多少能量转化为热能?
14.(10分)如图,物块A以初速度v0滑上放在光滑水平面上的长木板B.若B固定,则A恰好滑到B的右端时停下;若B不固定,则A在B上滑行的长度为木板长的,求A和B的质量mA与mB之比.
13.(10分)某一特殊路段的速度规定不能超过40km/h,现有一辆卡车遇紧急情况刹车,车轮在滑过一段距离后停止,交警测得刹车过程中在路面擦过的痕迹长度为14m,从厂家的技术手册中查得车轮与地面的动摩擦因数μ=0.7.(重力加速度g=10m/s2)
(1)假若你是一位交警,请你判断卡车是否超速行驶?(写出你的判断依据).
(2)如果这辆卡车安装了ABS--车轮防抱死系统,具有恒定的制动力f,驾驶员的反应时间为t0(从发现情况到操纵制动器的时间),汽车总质量为m,行驶速度为v0,请你给出刹车时停车距离s的数学表达式,并说明为什么汽车在公路上严禁超载、超速和酒后驾驶.
12.(8分)用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离:OM=2.68cm,OP=8.62cm,ON=11.50cm,并知A、B两球的质量比为2∶1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的 点,系统碰撞前总动量P1与碰撞后总动量P2的百分误差×100%= %(结果保留一位有效数字)
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11.(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80 m/s2,测得所用的重物的质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于 J,动能的增加量等于 J(均取三位有效数字).
10.一物体竖直向上抛出,从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t,上升的最大高度是H,所受空气阻力大小恒为F,则在时间t内( )
A.物体动量的增量大于抛出时的动量
B.在上升过程中和下降过程中空气阻力对物体的冲量大小相等,方向相反
C.物体所受重力的冲量为零
D.物体机械能的减小量等于FH
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
9.如图,一轻弹簧左端固定在长木块M的左端,右端与小木块m连接,且m、M及M与地面间的接触面均光滑.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F1和F2,两物体开始运动以后的整个运动过程中,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).下列说法正确的是( )
A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒
B.F1、F2分别对m、M做正功,故系统动量不断增加
C.F1、F2分别对m、M做正功,故系统机械能不断增加
D.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时, m、M的动能最大
8.2008年9月25日我国利用“神舟七号”飞船将航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏成功送入太空,9月26号北京时间4时04分,神舟七号飞船成功变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知飞船的质量为m,地球半径为R,地面处的重力加速度为g,则飞船在上述圆轨道上运行的动能( )
A.等于mg(R+h) B.小于mg(R+h)
C.大于mg(R+h) D.等于mgh
7.如图所示, 质量为M的物体内有一光滑的圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直平面内做圆周运动,A、C分别为圆周的最高点和最低点,B、D点是与圆心O同一水平线上的点.小滑块运动时,物体M在地面上静止不动,则物体M对地面的压力N和地面对M的摩擦力f的有关说法正确的是( )
A.小滑块在A点时,N>Mg,摩擦力f水平向左
B.小滑块在B点时,N=Mg,摩擦力f水平向右
C.小滑块在C点时,N=(M+m)g,摩擦力f=0
D.小滑块在D点时,N=(M+m)g,摩擦力f水平向左
6.如图所示,分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体由静止开始沿着同一个粗糙的固定斜面从底端推到顶端,第一次力F1的方向沿斜面向上,第二次力F2的方向沿水平向右,两次所作用的时间相同,在这两个过程中( )
A.物体的加速度相同
B.F1和F2对物体的冲量大小相同
C.物体的机械能变化相同
D.F1和F2所做的功相同
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