(15分)“嫦娥一号” 的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道可以近似看成圆周,距月球表面的高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,万有引力常量为G,假设宇航员在飞船上,飞船在月球表面附近竖直平面内俯冲, 在最低点附近作半径为r的圆周运动,宇航员质量是m,飞船经过最低点时的速度是v;。求:
(1)月球的质量M是多大?
(2)经过最低点时,座位对宇航员的作用力F是多大?
(19分)如图所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数为0.20,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为2.0kg和1.0kg的小球A和B,A、B间用细绳相连,初始位置OA=1.5m,OB=2.0m,g=10m/s2。
(1)若用水平拉力F1沿杆缓慢拉A,使之移动0.5m,则在该过程中
①小球A受到的摩擦力多大?
②小球A、B和地球组成的系统机械能的变化量多大?
(2)若小球A、B都有一定的初速度,A在水平拉力F2的作用下,使B由初始位置以1.2m/s的速度匀速上升0.5m,此过程中F2做的功?(绳子始终处于绷紧状态)
(14分)一密封盒B放置在水平面上,密封盒与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,密封盒的内表面光滑,在内表面上有一小球A靠左侧壁放置,此时小球A与密封盒的右侧壁相距为l,如图所示。A、B的质量均为m。现对密封盒B施加一个大小等于2mg(g为重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起从静止开始向右运动,当密封盒B运动的距离为d时,立刻将推力撤去,此后A和B发生相对运动,再经一段时间球A碰到盒的右侧壁。 求
(1)在推力F作用的过程中盒子的左侧壁对小球A做的功;
(2)球A相对于盒从左侧壁运动至右侧壁所经过的时间t并说明此时l与d之间的关系。
(6分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中的示数为_______N(保留两位有效数字)。
(2)下列的一些做法中,哪些是该实验中必须的实验要求_________。(请填写选项前对应的字母)
A.弹簧测力计应在使用前校零
B.实验中必须保证OB水平
C.应测量重物M所受的重力
D拉线方向应与木板平面平行
E.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
F.改变拉力,进行多次实验,每次都要使AO与OB的夹角不变
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出两个解决办法。
①_______________________________________________;
② ________________________________________________________。
(8分)(1)用如图(甲)所示的 实验装置来验证牛顿第二定律,为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力.
①某同学平衡摩擦力时是这样操作的:将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图(乙),直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止.请问这位同学的操作是否正确?如果不正确,应当如何进行操作?
答: .
②如果这位同学先如①中的操作,然后不断改变对小车的拉力F,他得到M(小车质量)保持不变情况下的a—F图线是下图中的 (填选项代号的字母).
③调整好装置之后,实验小组进行实验。设砂和砂桶的总质量为M,小车的质量为m,则小车在运动过程中受到的合外力表达式F= (用m、M、g表示),分析该表达式可知在满足 的条件下,能减小该实验的系统误差。
如图所示,河的宽度为L,河水的流速为u,甲、乙两船均以静水中的速度大小v同时渡河。出发时两船相距为2L,甲、乙船头均与河岸成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列说法正确的是
A.甲船也正好在A点靠岸
B.甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇
C.船速和河水的流速之间的关系为v=2u
D.甲船的渡河时间为