16.(14分)如图所示,质量M=20kg的物体从光滑固定曲面上高度H=0.8m处释放,到达底端时水平进入水平传送带,传送带由一电动机驱动着匀速向左传动,速率为3m/s,物体与传送带的动摩擦因数=0.1,若皮带轮间的距离足够大。求:物体从滑上到第一次离开传送带的整个过程中,由于物体和传送带间的摩擦而产生了多少热量?(g取10m/s2)
15.(12分)如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.3kg的木块(可视为质点),在木块正上方1m处有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间用一根长2m的不可伸长的轻绳连接。有一个质量m=0.1kg的子弹以80m/s的速度水平射入木块并留在其中,之后木块绕O点在竖直平面内做圆周运动。
求:(1)当子弹射入木块后,与木块开始共同前进的速度是多大?
(2)当木块运动到与O点等高的位置时,速度多大?(g取10m/s2)
(3)当木块到达最高点时轻绳对木块的拉力多大?
14.(12分)一飞船在某星球表面附近,受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v1,飞船在离该星球表面高度为h处,受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v2,已知万有引力恒量为G。试求:(1)该星球的质量(2)若设该星球的质量为M,一个质量为m的物体在离该星球球心r远处具有的引力势能为,则一颗质量为m1的卫星由r1轨道变为r2(r1<r2)轨道,对卫星至少做多少功?(卫星在r1、r2轨道上均做匀速圆周运动,结果请用M、m1、r1、r2、G表示)
13.(10分)一质量为M,倾角为θ的楔形木块,静置在水平桌面上,与桌面间的滑动摩擦系数为μ。一质量为m的物块,置于楔形木块的斜面上,物块与斜面的接触是光滑的。为了保持物块相对斜面静止,可用一水平力F推楔形木块,如图所示。求:水平力F的大小等于多少?
12.某同学设计了一个用打点计时器研究动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体,继续做匀速运动。他设计的具体装置如图(a)所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50HZ,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。
(1)若已测得打点纸带如图(b)所示,并测得各计数点间距(已标在图示上)。A为运动的起点,则应选 段来计算A碰前速度,应选 段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”“DE”)。
(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测得结果可得:碰前总动量p0= kg·m/s;碰后总动量p= kg·m/s。(保留三位有效数字)
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