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(18分)在半径R=5 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如...

(18分)在半径R=5 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg的小球,从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:

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(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.

(2)该星球的第一宇宙速度.

(3)从轨道AB上高H处的某点由静止释放小球,要使小球不脱离轨道,H的范围是多少?

 

(1) 5m/s2   (2)5×103m/s2    (3) H≤0.2m   H ≥0.5m 【解析】 试题分析:(1)小球过C点时满足 又根据 联立解得 由图可知:H1=0.5m时,F1=0可解得r=0.2m H2=1.0m时F2=5N,可以解得g=5m/s2 (2)据 可解得: (3)要使小球不脱离轨道,当小球从与小于或等于半径高处释放, 小球将运动到的最大高度为与半径等高处,此过程小球不会脱离轨道, 所以小球释放高度为H≤0.2m。 当小球通过最高点时速度大于, 则小球下落高度至少为, , 所以小球下落高度将大于或等于0.5m. 考点:本题考查圆周运动、机械能守恒定律和第一宇宙速度的定义的理解。
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考点分析:
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(14分)在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A 的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出,如图所示,如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.(A、B均可看做质点,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)求:

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(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;

(2)物体B抛出时的初速度v2

(3)物体A、B之间初始位置的高度差h.

 

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(7分)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列的点。

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(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a =       m/s2 ,计数点3的瞬时速度v3 =      m/s。(结果保留两位有效数字)。

(2)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有          。(填入所选物理量前的字母)

A.木板的长度L

B.木板的质量m1

C.滑块的质量m2

D.托盘和砝码的总质量m3

E.滑块运动的时间t

(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=                     (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).

 

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(8分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中:

(1)某同学在实验过程中的部分实验步骤如下,请你仔细读题并完成有关空缺部分内容:

A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线。

B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录:

______ ____                                    

C.将步骤B中的钩码取下,然后分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使________________,记录________________。

(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中满分5 manfen5.com=________。

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一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动,飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上.用R表示地球的半径,g表示地球表面处的重力加速度大小,g′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度大小, a表示宇宙飞船做圆周运动的向心加速度大小, v表示宇宙飞船做圆周运动的线速度大小,FN表示人对秤的压力,下面说法中正确的是

A.g′=0       B.a=满分5 manfen5.comg        C.满分5 manfen5.com        D.FN=m满分5 manfen5.comg

 

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如图,两个半径均为R的1/4光滑圆弧对接于O点,有物体从上面圆弧的某点C以上任意位置由静止下滑(C点未标出),都能从O点平抛出去,则

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A.∠CO1O=60°

B.∠CO1O=45°

C.落地点距O2最远为2R

D.落地点距O2最近为R

 

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