20.某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。则：
(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终与导轨在水平方向上； ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧片； ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先接通打点计时器的电源，然后放开滑块1，让滑块带动纸带一起运动； ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图所示；
⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。
(2)由于打点计时器每隔0.02s打一个点，那么，两滑块相互作用以前滑块1的速度v＝ m/s。系统的总动量为 kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为 kg·m/s(结果保留三位有效数字)。 (3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是 。
三、计算题(本题共4个题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
21.(6分)我国预计于2022年建成自己的空间站。假设未来我国空间站绕地球做匀速圆周运动时，离地面的高度为同步卫星离地面高度的
1，已知同步卫星到地面的高度为地球半径的6倍，地球的半径为R，地球表面8的重力加速度为g，求空间站做匀速圆周运动的线速度大小。
22.(7分)在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速为108km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍，重力加速度g＝10m/s2。则： (1)如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，其弯道的最小半径是多少？
(2)事实上在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，路面与水平面间的夹角为θ，且tanθ＝
1；而拐弯路段4的圆弧半径R＝250m。若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，那么，车速v应为多少？
23.(9分)如图所示，质量M＝0.04kg的靶盒A静止在动摩擦因数μ＝0.4的水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接。Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0＝50m/s，质量m＝0.01kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短，不计空气阻力。当弹丸进入靶盒A后，靶盒沿水平导轨滑行x＝0.5m速度减为0。求：弹簧的最大弹性势能为多少？
24.(15分)如图所示，质量为m1＝1kg的小物块P，置于桌面上距桌面右边缘C点L1＝90cm的A点并与弹簧的右端接触(不拴接)，轻弹簧左端固定，且处于原长状态。质量为M＝3.5kg、长L＝1.5m的小车静置于光滑水平面上，其上表面与水平桌面相平，且紧靠桌子右端。小车左端放有一质量为m2＝0.5kg的小滑块Q。现用水平向左的推力将P缓慢压缩L2＝5cm推至B点(弹簧仍在弹性限度内)时，撤去推力，此后P沿桌面滑到桌子边缘C时速度为2m/s，并与小车左端的滑块Q相碰，最后Q停在小车的右端，物块P停在小车上距左端0.35m处。P与桌面间动摩擦因数μ1＝0.4，P、Q与小车表面间的动摩擦因数μ2＝0.1，重力加速度g＝10m/s2。求：
(1)小车最后的速度v； (2)推力所做的功；
(3)在滑块Q与车相对静止时，Q到桌边的距离。
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