(12分)如图,固定在水平面上组合轨道,由光滑的斜面、光滑的竖直半圆(半径R=2.5m)与粗糙的水平轨道组成;水平轨道动摩擦因数μ=0.25,与半圆的最低点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m=0.1kg的小球从斜面上A处静止开始滑下,并恰好能到达半圆轨道最高点D,且水平抛出,落在水平轨道的最左端B点处。不计空气阻力,小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失,g取10m/s2。求:
(1)小球出D点的速度v;
(2)水平轨道BC的长度x;
(3)小球开始下落的高度h。
(10分)我国探月工程已规划至“嫦娥四号”,并计划在2017年将嫦娥四号探月卫星发射升空。到时将实现在月球上自动巡视机器人勘测。已知万有引力常量为G,月球表面的重力加速度为g,月球的平均密度为ρ,月球可视为球体,球体积计算公式。求:
(1)月球质量M;
(2)嫦娥四号探月卫星在近月球表面做匀速圆周运动的环绕速度v。
(10分)在如图所示的电路中,电源电动势E=6.0V,内阻r=2Ω,定值电阻R1= R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω,电容器的电容C=100μF,电容器原来不带电。求:
(1)闭合开关S后,电路稳定时,流过R3的电流大小I3;
(2)闭合开关S后,直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q.
如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ ,极板间距为d,带负电的微粒质量为m、带电量为q,从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入,沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出,则
A.微粒达到B点时动能为
B.微粒的加速度大小等于
C.两极板的电势差
D.微粒从A点到B点的过程电势能减少
如图所示,倾角α的斜面体,质量为M,静止放在粗糙的水平地面上。质量为m的木块沿斜面由静止开始加速滑下。已知斜面体的斜面是光滑的,底面是粗糙的;且在木块加速下滑过程中斜面体始终保持静止,则
A.木块对斜面的压力为mgsinα
B.木块沿斜面下滑的加速度为gcosα
C.斜面体对地面的压力大于(m+M)g
D.斜面体对地面的静摩擦力方向水平向右
近几年有些大型的游乐项目很受年青人喜欢,在一些丛林探险的项目中都有滑索过江的体验。若把滑索过江简化成如图的模型,滑索的两端固定,且近似可看成形状固定不变的圆弧,某人从滑索一端滑向另一端的过程中,那么
A.人的运动可看成是匀速圆周运动
B.人在滑到到最低点时处于失重状态
C.人在滑到最低点时重力的瞬时功率最大
D.人在滑到最低点时绳索受到的压力最大