A. C.
h2h B. 33h3h D. 24二、实验、填空题(共3小题,每空2分,共14分)
13.在探究动能定理的实验中,小车会受到阻力,可以使木板倾斜作为补偿,则下面操作正确的是( ) A.使拖着纸带的小车由静止释放,小车不下滑即可 B.使拖着纸带的小车由静止释放,小车能下滑即可
C.沿木板推小车(后面拖着纸带),打点计时器在纸带上打下的点均匀分布 D.不用挂纸带,轻推小车,小车能匀速下滑即可 14.用落体法验证机械能守恒定律实验中:
(1)下列实验器材中,其中多余的是____________(只填字母代号). A.打点计时器(包括纸带) B.重锤 C.天平 D.毫米刻度尺 (2)关于本实验的操作步骤或说法,错误的是 A.选择质量较小的重物,有利于减小误差 B.实验时应先接通电后松开纸带
C.选择点迹清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带进行测量
D.由于受到阻力的作用,计算结果中重力势能的减少量总是大于动能的增加量
15.如图甲所示,将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在马达(即电动机)上并随之转动,使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由落下,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号,测得记号之间的距离依次为26mm、42mm、58mm、74mm、90mm、106mm。已知马达的角速度为50πrad/s,由此验证机械能守恒定律。根据以上内容回答下列问题:(设棒的质量为m=1kg,g取10m/s,保留三位有效数字)
(1)毛笔画的相邻记号间的时间间隔T= s,图乙中的圆柱棒的 端是悬挂端(填“左”或“右”). (2)根据图中所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度vC= m/s;在CD这段这位移上,圆柱棒重力势能的变化量为 J。
2
三、计算题(第16题8分,第17题9分,第18题9分,第19题12分。计算时应写必要的文字说明、方程式
和重要步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
16.(8分)在各种公路上拱形桥是常见的,质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进,桥面的圆弧半径为R,求:(g取10 m/s)
(1)汽车通过桥的最高点时对桥面的压力。
(2)若R取160 m,试讨论汽车过桥最高点的安全速度。
17. (9分)北京时间,“神舟七号”载人飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号运载火箭发射升空。飞船按计划进
入预定圆轨道,在圆轨道上绕地球运行n圈所用时间为t,而后安全返回地面,这标志着我国航天技术达到新的水平。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,求: (1)飞船的圆轨道离地面的高度; (2)飞船在圆轨道上运行的速率。
18.(9分)如图所示,质量m=1 kg的小球用细线拴住,细线另一端固定在天花板上。线长L= 0.5 m,细线
所受拉力达到F=18 N时就会被拉断。当小球从图示位置静止释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h=5 m,取g=10 m/s,求: (1)细线刚被拉断时,小球的速度大小; (2)小球落地时,重力的瞬时功率大小。
19.(12分)如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨道AB与水平直轨道CD长均为L=6 m,圆弧形轨道APD和BQC均光滑,AB、CD与两圆弧形轨道相切,BQC的半径为r=2 m,APD的半径为R=4 m, O2A、O1B与竖直方向的夹角均为θ=37°.现有一质量为m=2kg的小球穿在滑轨上,以Ek0的初动能从B点开始沿BA向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=1/3,设小球经过轨道连接处均无能量损失.(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)要使小球能够通过弧形轨道APD的最高点,初动能Ek0至少多大? (2)求小球第二次到达D点时的动能;[第(2)问中的Ek0取第(1)问中的数值]
2
2
R 参考答案
一、单项选择题(每小题4分,共48分)
二、实验、填空题(共3小题,每空2分,共14分) 13.C; 14.(1)C (2)A;
15.(1)T=0.04 左 (2)vC=1.25m/s 0.580J 三、计算题(共4小题,共38分)
飞船在圆轨道上的运行周期: T =
tn ------- 1分 设飞船离地面的高度为h,由万有引力完全提供向心力:
分)解(1)
17.(9GMm?2???m???(R?h) --------2分 2(R?h)?T? 在地球表面:g?2GM ----------1分 R222gRt 联立上式解得:h?3?R ----------1分 224?n (2)设飞船在圆轨道上运行时,速率为v v?2?(R?h) -----------2分 T22gn?R =3 ----------2分
t
18.(9分)解 (1)小球摆到悬点正下方时,细线恰好被拉断,有:
v2F-mg=m -----------------------3分
l解得v=
(F?mg)l
m=2 m/s -------------------2分 (2)小球落地时,重力的瞬时功率为P
P=mg×v cosθ -----------------2分 =mg×vy 在竖直方向上:vy?2gh
=10m/s -----------------1分 解得:P=100w -----------1分
(其他正确的方法解题照样给分)
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