(19分)如图12所示,质量M=1.0kg的木块随传送带一起以v=2.0m/s的速度向左匀速运动,木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.50。当木块运动至最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹以v0=3.0×102m/s水平向右的速度击穿木块,穿出时子弹速度v1=50m/s。设传送带的速度恒定,子弹击穿木块的时间极短,且不计木块质量变化,g=10m/s2。求:
(1)在被子弹击穿后,木块向右运动距A点的最大距离;
(2)子弹击穿木块过程中产生的内能;
(3)从子弹击穿木块到最终木块相对传送带静止的过程中,木块与传送带间由于摩擦产生的内能。(AB间距离足够长)
(18分)2010年10月1日18时59分57秒,我国成功地发射了“嫦娥二号”探月卫星。发射卫星的火箭长征三号丙全长54.84m,起飞时总质量M0=345t(吨)。发射的初始阶段,火箭竖直升空,仪器显示卫星对支持的平台最大压力达到卫星重的5倍。五天后,卫星经三次变轨后,进入圆形绕月工作轨道,绕月飞行周期118min。(地球表面的重力加速度g取10m/s2)。
(1)求发射的初始阶段(假设火箭总质量不变),火箭受到的最大推力;
(2)“嫦娥二号”探月卫星从远月点8000多公里变轨到100公里过程应加速还是减速?
(3)已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的,卫星做圆周运动的周期用T表示,月球半径用R表示。 请导出卫星圆轨道离月面高度的字母表达式。
(16分)如图所示,质量kg的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量kg
的小球相连。今用跟水平方向成角的力F=N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g =10m/s2。求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数。
(1)写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数:
①游标卡尺的读数 ___________mm;
②螺旋测微器的读数___________mm。
(2)用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律,实验时先使质量为mA 的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,把质量为mB的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次,得到了如图所示的三个落地处。(其中O点与刻度尺零刻线对齐)
①请在图中读出OP= cm。
②由图可以判断出R是 球的落地点,Q是 球的落地点。
③为了验证碰撞前后动量守恒,该同学只需验证表达式 。
(3)在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=200g 的重锤拖着纸带由静止开始下落,
在下落过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C,相邻计数点时间间隔为0.10s,O为重锤开始下落时记录的点,各计数点到O点的距离如图7所示,长度单位是cm,当地重力加速度g为9.80m/s2。
①打点计时器打下计数点B时,重锤下落的速度vB=___________(保留三位有效数字);
②从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能减小量ΔEp=_________,重锤动能增加量ΔEK= (保留三位有效数字);
③即使在实验操作规范,数据测量及数据处理均正确的前提下,该实验求得的ΔEp通常略大于ΔEk,这是由于实验存在系统误差,该系统误差产生的主要原因是:___________________________。
如图所示,固定在竖直平面内的3/4光滑圆管轨道ABCD,其A点与圆心等高,D点为最高点,今使质量为m的小球自A点正上方h高处由静止释放,且从A处进入圆管轨道并经过D点刚好落回A点,则下列说法中正确的是
A.只要小球就会落回到A点
B.当时小球一定过最高点D并落回到A点
C.当小球刚好落回到A点时小球在D点所受的弹力大小为mg/2,方向向下
D.当小球刚好落回到A点时小球在D点所受的弹力大小为mg/2,方向向上
如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,若小球从a点以初动能2E0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是
A.小球一定落在c点
B.小球可能落在d点与c点之间
C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大
D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角不相同