24.(18分)如图所示,细绳长L,吊一个质量为m的铁球,当绳受到大小为2mg的拉力就会断裂,绳的上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上.起初环和球一起以速度v=向右运动,在A处环被挡住而停止的瞬间,绳子所受拉力为多少?在以后的运动过程中,球是先碰墙还是先碰地?第一次碰撞点离B点的距离是多少?(已知A处离墙的水平距离为L,球离地的高度h=2L)。
23.(16分)“伽利略”号木星探测器,从1989年10月进入太空起,历经6年,行程37亿千米,终于到达木星周围。此后在t秒内绕木星运行N圈后,对木星及其卫星进行考察,最后坠入木星大气层烧毁。设这N圈都是绕木星在同一个圆周上运行,其运行速率为v,探测器上的照相机正对木星拍摄到整个木星时的视角为θ(如图所示),设木星为一球体。求:
(1)木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径;
(2)若人类能在木星表面着陆,至少以多大的速度将物体从其表面水平抛出,才不至于使物体再落回木星表面。
22.(每空2分,共18分)
(1)通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格。其中50分度的总长是_______mm,准确度是_______mm;某同学用50分度游标卡尺测量某个长度L时,观察到游标尺上最后一个刻度刚好与主尺上的6.2cm刻度线对齐,则被测量长度L=_______cm。有一种新式游标卡尺,它的刻度与传统的游标卡尺明显不同。新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”,使得读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份,以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例,它的准确度是________ mm。
(2)测重力加速度的方法很多,下面是其中的两位同学所使用的测量方法。一位同学用如图所示的装置测定重力加速度:
①打出的纸带如图所示,实验时纸带的______端通过夹子和重物相连接。(选填“甲”
或“乙”)
②纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为_______m/s2(保留两位有效数字)。
③若当地的重力加速度数值为9.8 m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因___________________。
另一位同学利用水滴下落测定重力加速度:
调节水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一盘子,调节盘子的高度,使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落,而空中还有一个正在下落中的水滴,测出水龙头到盘子间距离为h(m),再用秒表测时间,以第一个水滴离开水龙头开始计时,到第N个水滴落在盘中,共用时间为t(s),则第一个水滴到达盘子时,第二个水滴离开水龙头的距离是________(m),重力加速度g=________(m/s2)。
21.有一人在平直马路边慢步(速度不变),他发现每隔t1时间有一路公共汽车迎面开过,他还发现每隔t2时间有一辆这路公共汽车从身后开过,于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是 ( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(非选择题,共174分)
20.在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd,在木板的正中点放置一个质量为m的木块,如图所示。先以木板的ad边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的ab边与桌面的夹角为θ;再接着以木板的ab边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的ad边与桌面的夹角也为θ(ab边与桌面的夹角θ不变)。在转动过程中木块在木板上没有滑动。则转动以后木块受到的摩擦力的大小为 ( )
A.2mgsinθ B.mgsinθ C.2mgsinθ D.mgsinθ
19.中国国家航天局确定:我国将在2013年或稍后一个合适的时间对火星及其卫星“火卫一”进行探测。“火卫一”在火星赤道正上方运行,与火星中心的距离为9450km。绕火星1周需7h39min,若其绕行轨道可简化为圆轨道,引力常量G已知.则由以上信息能求出
( )
A.“火卫一”的质量 B.火星的质量
C.“火卫一”受到火星的引力 D.火星的密度
18.木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,力F作用后 ( )
A.木块B所受摩擦力大小是9N
B.木块B所受摩擦力大小是7N
C.木块A所受摩擦力大小是12.5N
D.木块A所受摩擦力大小是11.5N
17.小球做匀速圆周运动,半径为R,向心加速度为a,则 ( )
A.小球受到的合力是一个恒力
B.小球运动的角速度为 C.小球在时间t内通过的位移为
D.小球的运动周期为
16.A、B、C、D四个完全相同的小球等间距地分布在一条竖直直线上,相邻两球的距离等于A球到地面的距离。现让四球以相同的水平速度同时抛出,不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是 ( )
A.A球落地前,四球分布在一条竖直线上,在空中的间隔相等
B.A球落地前,四球分布在一条竖直线上,在空中A、B的间隔小于C、D的间隔
C.A球落地前,四球分布在一条竖直线上,A、B落地时间间隔大于C、D落地时间间隔
D.A球落地前,四球分布在一条抛物线上,A、B落地点间隔小于C、D落地点间隔
15.一个物体在做曲线运动时 ( )
A.其加速度一定不等于零 B.其速度一定不变
C.其合外力一定改变 D.其加速度不可能与速度共线
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