17.(12分)如下图所示,在倾角为的光滑斜面上,放有两个质量分别为和的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长为的轻杆相连,小球B到水平面的高度为。两球从静止开始下滑,不计球与地面碰撞时的机械能损失,且地面光滑,当地的重力加速度为。试求:
(1)小球B沿斜面下滑的时间;
(2)两球在光滑水平面上运动时的速度大小;
(3)此过程中杆对B球所做的功。
16.(10分)宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星等间距地位于同一直线上,外侧的两颗星同绕中央星在同一圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆轨道运行,假设两种形式下运动星体的运动周期都为,每个星体的质量均为,万有引力常量为。试求:
(1)第一种形式下,相邻星体间的距离和外侧星体运动的线速度;
(2)第二种形式下星体之间的距离。
15.(10分)某货场两站台A、B之间的水平传送装置如下图所示。两站台与传送带处于同一水平面上,A、B之间的水平距离m(等于传送带的长度),传送带的运行速度,方向如图。现将一质量的货物自A端由静止开始运送到B端,已知货物与传送带之间的动摩擦因数,取。试求由A运动到B的过程中摩擦力对货物做功的平均功率?
14.(8分)如下图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为、场强为的匀强电场,在与右侧虚线相距也为处有一与电场平行的屏幕。现有一带电量为、质量为的带电粒子,以垂直于电场的初速度射入电场中,粒子的重力不计,方向的延长线与屏幕的交点为O。试求:
(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间;
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值;
(3)粒子打到屏上的点P到O点的距离。
13.(8分)在下图所示的电路中,电源的电动势,内阻,电阻,,,;电容器的电容,电容器原来不带电。求接通开关K到电路稳定后流过的总电量。
12.(6分)在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)备有如下器材:A.打点计时器;B.直流电源;C.交流电源;D.纸带;E.带夹子的重物;F.秒表;G.刻度尺;H.天平;I.导线;J.铁架台;K.游标卡尺;L.螺旋测微器。其中该实验不需要的器材是_________(填字母代号)
(2)在实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带。甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.38cm,0.19cm和0.18cm,可见其中肯定有一个学生在操作上有错误,错误操作的同学是_________。其错误的操作是_____________________________________________。
11.(6分)在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,取下一段如下图所示的纸带研究其运动情况。设D点为计数的起始点,在四个连续的计数点中,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,若物体做理想的匀加速直线运动,则计数点“A”与起始点O之间的距离为_________cm,打计数点“A”时物体的瞬时速度为_________m/s,物体的加速度为_________m/s2(结果均保留3位有效数字)。
10.如下图所示,M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块,为圆周的光滑轨道,为轨道的最高点,面水平且有一定长度。今将质量为的小球在点的正上方高为处由静止释放,让其自由下落到处切入轨道内运动,不计空气阻力,则
A.在一定的条件下,释放后小球的运动情况与小球的质量有关
B.改变的大小,就能使小球通过点后,落回轨道内
C.无论怎样改变的大小,都不可能使小球通过点后落回轨道内
D.调节的大小,使小球飞出面之外(即的右面)是可能的
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
9.如下图所示,两根直木棒AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动组成一轨道,一金属圆柱体从木棒的上部恰好能匀速滑下。若保持两根木棒的倾角不变,将两棒之间的距离减小后固定不动,仍将金属圆柱体放在两木棒上部,则金属圆柱体在两木棒上将
A.仍匀速滑下 B.匀加速滑下 C.可能静止 D.一定静止
8.质量为的物体在沿斜面向上的拉力作用下,沿放在水平地面上的质量为的粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面体保持静止。则地面对斜面体
A.无摩擦力 B.有水平向左的摩擦力
C.支持力为 D.支持力小于
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