18.(11分)地球质量为M,半径为R,自转角速度为,万有引力恒量为G,若规定物体离无穷远处势能为0,则质量为的物体离地心距离为时,具有的引力势能可表示为。
(1)试证明一质量的卫星在离地面距离为时所具有的机械能为
(2)国际空间站是在地球大气层上空绕地球飞行的一个巨大人造天体,设空间站离地面高度为,如果在该空间站直接发射一颗质量为的小卫星,使其能达到地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行,该卫星在离开空间站时必须具有多大的初动能。
17.(10分)如图所示,平行导轨MN和PQ相距0.5m,电阻可忽略.其水平部分是粗糙的,置于0.60T竖直向上的匀强磁场中,倾斜部分是光滑的,该处没有磁场.导线a和b质量均为0.20kg,电阻均为0.15,a、b相距足够远,b放在水平导轨上.a从斜轨上高0.050m处无初速释放.求:
(1)回路的最大感应电流是多少?
(2)如果导线与导轨间的动摩擦因数-0.10,当导线b的速率达到最大值时,导线a的加速度是多少?
16.(8分)楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板,工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10N,刷子的质量为,刷子可视为质点,刷子与板间的动摩擦因数为0.5,天花板长为,取,试求:
(1)刷子沿天花板向上的加速度
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间
15.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点时间间隔为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题:
(1)该电动小车运动的最大速度为
(2)该电动小车的额定功率为 W
14.如图所示,从倾角为 的斜面顶端,以水平初速度抛出一个球,不计空气阻力,则小球经过时间 离开斜面的距离最大.
13.用测微器测量圆柱器的直径,示数如图8甲所示,此示数为 ,用分度为0.05的游标卡尺测某物体的厚度时,示数为图8乙所示,此示数为 。
12.在离地面足够高的光滑水平桌面上,沿着桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图7所示,桌子的右边缘墙壁的水平距离为,
让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢
球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后打到竖直
墙壁上,下落高度为。则 ( )
A.弹簧的压缩量越大,其它条件不变,则下落的高度越大
B.桌子的右边缘距墙壁的水平距离越大,其它条件不变,
则下落的高度越大
C.如果将该装置放入一匀速下降的电梯中,相同条件下,将变小
D.如果将该装置放入一正在水平方向加速行驶的汽车内,相同条件下,将变小
11.如图所示,内壁光滑、半径为R的圆捅固定在小车上,有一可视为质点的光滑小球静止在圆桶最低点。小车与小球一起以速度向右匀速运动、当小车遇到障碍物突然停止时,小球在圆桶中上升的高度不可能 ( )
A.等于 B.大于
C.小于 D.等于2R
10.有一则“守株待兔”的古代寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时,即可致死。假若兔子与树桩作用时间大约为,则若要被撞死,兔子奔跑的速度至少为( ( )
A. B. C. D.
9.如图5所示,质量为的物体在水平外力F的作用下,沿水平面匀速运动,速度大小为,当物体运动到A点时撤去外力F,物体向前滑行并经过B点,则在物体从A点运动到B点的过程中,下列判断正确的是 ( )
A.速度越大,摩擦力对物体冲量越小,摩擦力做功与
速度的大小无关
B.速度越大,摩擦力对物体冲量越大,摩擦力做功与
速度的大小无关
C.速度越大,摩擦力对物体冲量越小,摩擦力做功越小
D.速度越大,摩擦力对物体冲量越小,摩擦力做功越多
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