21.(12分)一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传送,水平部分长为2.0m,其右端与一倾角为θ=37°的光滑斜面平滑相连,斜面长为0.4m,一个可视为质点物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,试问:
(1)物块能否达斜面顶端?若能则说明理由,若不能则求出物块上升的最大高度.
(2)出发后9.5s内物块运动的路程.(sin37°=0.6,g取10m/s2)
20.(10分)如图所示,在绝缘光滑水平面上,可视为质点的A、B两个带正电的小球相距为r,带电量分别为4q和q. B的质量为m,在库仑力作用下,两球从静止开始运动:起初,A的加速度大小为a、B的加速度大小为4a;经过一段时间后,B的加速度大小为a,速度达到v. 试计算这时:
(1)两球间距是多少?
(2)A球的速度是多少?
(3)两电荷的电势能发生了什么变化,变化了多少?
19.(10分)2003年10月15日,我国成功发射了“神舟”五号载人宇宙飞船. 火箭全长58.3m,起飞质量为480t,刚起飞时,火箭竖直升空,航天员杨利伟有较强的超重感,仪器显示他对座舱的最大压力达到他体重的5倍. 飞船进入轨道后,21h内环绕地球飞行了14圈,将飞船运行的轨道简化为圆形. 求
(1)点火发射时,火箭的最大推力.(g取10m/s2)
(2)该飞船运行轨道与地球同步卫星的轨道半径之比.
18.(8分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔)A与B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态,此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平成30°夹角,已知B球的质量为m,求:细绳对B球的拉力和A球的质量.
17.(6分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点. 如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:
(1)纸带的 端(选填“左”或“右”)与重物相连;
(2)根据图上所得的数据,从O点到B点,重物重力势能减少量= J,动能增加量= J;(结果取3位有效数字)
(3)实验的结论是 .
16.(6分)图是运用运动传感器测定小车A刹车时加速度大小的实验中的简易装置图.
(1)若信号发射器向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被信号发射器接收到,从而可以测量物体运动的一些物理量. 下列说法正确的是 .
A.超声波是一种电磁波
B.超声波是一种机械波
(2)这组传感器所测量的物理量是 .
(3)图是通过传感器、数据采集器,再经计算机所绘制的小车运动速度与时间关系v-t图线,根据图线中的数据可求出小车的加速度的大小
a= m/s2.
15.(6分)卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量. 假设某同学在这种环境设计了如图所示装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动. 设航天器中具有基本测量工具.
(1)小物块与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是 ;
(2)实验时需要测量的物理量是 ;
(3)待测物块质量的表达式为m= .
14.如图所示,在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷A、B,在AB连线上的P点释放一带电滑块,则滑块会由静止开始一直向右运动到AB连线上的另一点M而静止。则以下判断正确的是 ( )
A.滑块一定带的是与A、B异种的电荷
B.滑块的电势能一定是先减小后增大
C.滑块的动能与电势能之和一定减小
D.AP间距一定等于BM间距
第II卷(非选择题 共60分)
13.一根长为l不可伸长的轻绳,一端系一小球,另一端悬挂于O点. 将小球拉起使轻绳拉直并与竖直方向成60°角,如图所示,在O点正下方有A、B、C三点,并且有 当在A处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子档住后继续摆动的最大高度为hA;当在B处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子档住后继续摆动的最大高度为hB;当在C钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度hC,则小球摆动的最大高度hA、hB、hC之间的关系是 ( )
A.hA=hB=hC B.hA>hB>hC
C.hA>hB=hC D.hA=hB>hC
11.空气中的负离子对人的健康极为有益. 人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法.如图所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5000 V左右,使空气发生电离,从而产生负一价氧离子排出,使空气清新化,针状负极与环形正极间距为5mm,且视为匀强电场,电场强度为E,电场对负氧离子的作用力为F,则 ( )
A.E=103 N/C,F=1.6×10-16 N B.E =106 N/C,F =1.6×10-16 N
C.E =103 N/C,F =1. 6×10-13N D.E =106 N/C,F =1. 6×10-13 N
12.在秦皇岛旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′(均可看作斜面),甲、乙两名旅游者分别乘两个相同完全的滑沙橇从A点由静止开始分别沿AB和AB′滑下,最后都停在水平沙面BC上,如图所示. 设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处可认为是圆滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动. 则下列说法中正确的是 ( )
A.甲在B点的动能一定大于乙在B′点的动能
B.甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程
C.甲在B点的动量一定大于乙在B′点的动量
D.甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行位移
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