(12分)中国自行研制,具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船,目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术,其发射过程简化如下:飞船在酒泉卫星发射中心发射,由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为h1,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示,设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,若已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:
⑴地球的平均密度是多少;
⑵飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小;
⑶椭圆轨道远地点B距地面的高度。
(12分)如图所示,跳台滑雪运动中,运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过t=3.0s落到斜坡上的A点,已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角为θ=37°,运动员的质量为m=50kg,不计空气阻力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
⑴A点与O点间的距离L;
⑵运动员离开O点时的速率v0;
⑶运动员落到A点时的速度v。
(10分)为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”, 某同学设计了如图所示的实验装置,图中打点计时器的交流电源频率为f=50Hz。
⑴完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列 的点;
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码;
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m;
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③;
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点,测量相邻计数点的间距s1,s2,…,求出与不同m相对应的加速度a;
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出-m关系图线。
⑵完成下列填空:
①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是 ;
②下图为用米尺测量某一纸带的情况,a可用s1、s3和f表示为a= ,由图可读出s1、s2、s3,其中s1= cm,代入各数据,便可求得加速度的大小;
③下图为所得实验图线的示意图,设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为 ,小车的质量为 。
(8分)在“探究力的平行四边形定则”的实验中,用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系在绳套B、C(用来连接弹簧测力计),其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
⑴本实验中,除了方木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔、弹簧秤外,还需要的器材有:
;
⑵本实验采用的科学方法是 ;
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
⑶实验中,假如F1的大小及方向固定不变,那么为了使橡皮筋仍然伸长到O点,对F2来说,下面几种说法中正确的有 ;
A.F2可以有多个方向
B.F2的方向和大小可以有多个值
C.F2的方向和大小是唯一确定值
D.F2的方向是唯一确定值,但大小可以有多个值
⑷下图是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是 的实验结果。(力F ′是用一只弹簧秤拉时的图示)
如图,质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上,平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2),两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为vA和vB,最大动能分别为EkA和EkB,则( )
A.qA一定小于qB B.mA一定小于mB
C.vA一定大于vB D.EkA一定大于EkB
有三个质量相等的微粒A、B、C,从平行板电极左侧中央以相同的水平速度先后垂直于电场方向射入匀强电场中,它们落到正极板上的位置如图所示,已知它们中一个带正电、一个带负电、一个不带电,极板间匀强电场方向竖直向上,则( )
A.微粒A带正电,B不带电,C带负电
B.三个微粒在电场中运动的时间关系为tA>tB>tC
C.三个微粒在电场中运动的加速度关系为aA>aB>aC
D.三个微粒到达正极板的动能关系为EkA>EkB>EkC