17.(12分) 篮球比赛时,为了避免对方运动员的拦截,往往采取将篮球与地面发生一次碰撞后传递给队友的方法传球。设运动员甲以 vo = 5 m/s 的水平速度将球从离地面高 h1 = 0.8 m 处抛出,球与地面碰撞后水平方向的速度变为原来水平速度的 4/5,竖直方向离开地面的瞬间的速度变为与地面碰前瞬间竖直方向速度的 3/4,运动员乙恰好在篮球的速度变为水平时接住篮球,篮球的质量 m = 0.5 kg,与地面碰撞作用的时间 t = 0.02 s,运动员与篮球均可看成质点,不计空气阻力,篮球与地面接触时可看成是水平方向的匀变速运动,g 取 10 m/s2,求:
(1) 甲抛球的位置与乙接球的位置之间的水平距离 s
(2) 球与地面间的动摩擦因数 μ
16. (10分)一列简谐横波在 x 轴上传播,在 t1 = 0 和 t2 = 0.05 s 时,
其波形图分别用如图 14 所示的实线和虚线表示,求:
(1) 这列波可能具有的波速
(2) 当波速为 280 m/s时,波的传播方向如何?此时图中
质点 P 从图中位置运动至波谷所需的最短时间是多少
15. (8 分)根据天文观察到某星球外有一光环,环的内侧半径为 R1,环绕速度为 v1 ,外侧半径为 R2,环绕速度为 v2,如何判定这一光环是连续的,还是由卫星群所组成,试说明你的判断方法。
14. 学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆
产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的长木
条(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图 12 所示。
让其在竖直平面内做小角度摆动,C 点为重心,木条长为 L ,周期
用 T 表示 。
甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关。
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2 。
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于 L/2 。理由是:若 OC 段看成细线,线栓在C处,
C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2。
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1) 把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是 的(选填“正确”或“错误”) 。
(2) 用 To 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值(To = 2π ),用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表:
板长L(cm) |
25 |
50 |
80 |
100 |
120 |
150 |
周期计算值To /(s) |
0.70 |
1.00 |
1.27 |
1.41 |
1.55 |
1.73 |
周期测量值T/(s) |
0.81 |
1.16 |
1.47 |
1.64 |
1.80 |
2.01 |
由上表可知,复摆的等效摆长 L/2 (选填“大于”、“小于”或“等于”) 。
(3) 为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标
如图 13 所示。请在坐标纸上作出 T – To图线,并根据图象中反映出的规律求出
/ = (结果保留三位有效数字,其中 L等 是木条长为L时的等效摆长。
T = 2π) 。
13.如果用 F 表示滑动摩擦力的大小,用 FN 表示正压力的大小,则有F = μFN,式中 μ 叫做动摩擦因数.为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验。如图 10所示,在木块 A 和木板 B 上贴上待测的纸,B 板水平固定,用测力计拉 A ,使 A 匀速向左运动,读出并记下测力计的读数 F ,测出木块 A 的质量 m ,则 μ = F/mg
(1) 该同学把待测的纸贴在木块 A 和木板 B 上是为了( )
A.防止纸被拉破
B.防止纸在拉动过程中皱折
C.增大木块 A 和木板 B 之间的相互作用力
D.增大木块 A 和木板 B 之间的滑动摩擦力
(2) 在实验操作过程中,应尽量使木块 A 做匀速运动,以减小实验误差。操作示意图如图 11所示,则测力计测得的滑动摩擦力误差较小的是( )
12. 如图 9 所示,两质量相等的物块A 、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力,A 、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的是( )
A.当A 、B加速度相等时,系统的机械能最大
B.当A 、B加速度相等时,A 、B的速度差最大
C.当A 、B的速度相等时,A 的速度达到最大
D.当A 、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
11.同步卫星轨道半径为 r,运行速率为v1,加速度为a1 。地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,线速度为v2 。地球半径为R 。则下列关系式正确的是( )
A.a1 : a2 = r :R B.a1 : a2 = r2:R2
C.v1:v2 = R :r D.v1:v2 = r2:R2
10.如图 8 所示, A 、B 两物体的质量之比 MA : MB = 3:2,原来静止在平板
小车 C 上,A 、B 间有一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相
同,地面光滑,A 、B 所受摩擦力均小于弹簧弹力,当突然释放弹簧后,则有( )
A.A 、B 组成的系统动量守恒
B.A 、B 、C 组成的系统动量守恒
C.小车将向左运动
D.小车将向右运动
9. 如图 7 所示,一物块在 t = 0 时刻,以初速度 vo 从足够长的粗糙
斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图 2 所示,to 时刻物块到达
最高点, 3 to 时刻物块又返回底端。由此可以确定( )
A. 物体冲上斜面的最大位移 B. 物块返回底端时的速度
C. 物块所受摩擦力大小 D. 斜面倾角 θ
8.如图 6 所示,一个与外界绝热的气缸有一个绝热的活塞,中间有一个固定
的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体 A 和 B ,活塞处于静止平衡状态,现
通过电热丝对 A 气体加热一段时间,后来活塞达到新的静止平衡状态,不计气体
分子势能,不计活塞与气缸壁的摩擦,大气压强保持不变,则( )
A.气体 A 吸热,内能增加
B.气体 B 吸热,对外做功,内能不变
C.气体 A 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多
D.气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变
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