16.(8分)一名宇航員抵達一半徑為R的星球表面后,為了測定該星球的質(zhì)量,做了如下實驗:將一個小球從該星球表面某位置以初速度v豎直向上拋出,小球在空中運動一段時間后又落回原拋出位置,測得小球在空中運動的時間為t,已知萬有引力恒量為G,不計阻力。試根據(jù)題中所提供的條件和測量結(jié)果,求:
(1)該星球表面的“重力”加速度g的大;
(2)該星球的質(zhì)量M;
(3)如果在該星球上發(fā)射一顆圍繞該星球做勻速圓周運動的衛(wèi)星,則該衛(wèi)星運行的最小周期T為多大?
15.(7分)如圖12所示,水平桌面上放置一個質(zhì)量m=0.5kg的小木塊,若用木棒擊打木塊使木塊獲得水平方向的初速度v0,木塊沿桌面滑出左端邊沿,落在水平地面上的D點。已知木塊的初速度v0=5.0m/s,桌面距地面的高度H=0.8m,木塊落地的位置距桌面左端邊沿的水平距離x=1.2m,忽略空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)木塊落到地面時的速度大;
(2)木塊離開桌面時的動能;
(3)木塊在桌面上滑行過程中克服摩擦力所做的功。
14.(7分)商場工作人員拉著質(zhì)量m=20kg的木箱沿水平地面運動。若用F1=100N的水平力拉木箱,木箱恰好做勻速直線運動;現(xiàn)改用F2=150N、與水平方向成53°斜向上的拉力作用于靜止的木箱上,如圖11所示。已知sin53°=0.80,cos53°=0.60,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)木箱與地面之間的動摩擦因數(shù);
(2)F2作用在木箱上時,木箱運動的加速度大小;
(3)F2作用在木箱上4.0s時間內(nèi)木箱移動的距離。
13.在利用打點計時器驗證做自由落體運動的物體機械能守恒的實驗中。
(1)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。某小組的同學(xué)利用實驗得到的紙帶,共設(shè)計了以下四種測量方案,其中正確的是 ( )
A.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v = gt計算出瞬時速度v;
B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過計算出瞬時速度v;
C.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過計算出高度h;
D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v。
(2)已知當?shù)刂亓铀俣葹?i style='mso-bidi-font-style:normal'>g,使用交流電的頻率為f。在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個點A、B、C、D、E,如圖10所示。測出A點距離起始點O的距離為s0,A、C兩點間的距離為s1,C、E兩點間的距離為s2,根據(jù)前述條件,如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式______________,即驗證了物體下落過程中機械能是守恒的。而在實際的實驗結(jié)果中,往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減小量,出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是_______________________________。
12.一位同學(xué)做“用單擺測定重力加速度”的實驗。
(1)在實驗中,①測量擺長時,他正確地測出懸線長l和擺球直徑d,則擺長L=___________;②測量周期時,在擺球某次向右通過最低點時,該同學(xué)按下秒表開始計時,并將此次計為第1次,直到擺球第30次向右通過最低點時,該同學(xué)按下秒表停止計時,讀出秒表顯示的時間t,則該單擺的周期T=__________。
(2)該同學(xué)采用圖象法處理實驗數(shù)據(jù),實驗中測出不同擺長L以及對應(yīng)的周期T,作出L-T2圖線如圖9所示,利用圖線上任兩點A、B的坐標(xl,y1)、(x2,y2)可得出重力加速度的表達式為g=____________。
11.圖8為“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置圖。
(1)請將下面實驗的主要步驟補充完整。
① 將橡皮筋的一端固定在木板上的A點,另一端拴上兩根繩套,每根繩套分別連著一個彈簧測力計;
② 沿著兩個方向拉彈簧測力計,將橡皮筋的活動端拉到某一位置,將此位置標記為O點,并記錄兩個拉力的大小及方向;
③ 再用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端仍拉至O點,記錄______________ 。
(2)用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端仍拉至O點,這樣做的目的是______________。
10.如圖7甲所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上,一質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端高h處由靜止釋放,落在彈簧上后繼續(xù)向下運動到最低點的過程中,小球的速度v隨時間t的變化圖象如圖7乙所示,其中OA段為直線,AB段是與OA相切于A點的曲線,BCD是平滑的曲線。若以小球開始下落的位置為原點,沿豎直向下方向建立坐標軸Ox,則關(guān)于A、B、C、D各點對應(yīng)的小球下落的位置坐標x及所對應(yīng)的加速度a的大小,以下說法正確的是 ( )
A.xA=h,aA=0 B.xB=h+,aB= 0
C.xC=h+2,aC= g D.xD=h+2,aD>g
9.如圖6所示,物體A疊放在物體B上,B置于光滑水平面上。A,B質(zhì)量分別為6.0kg和2.0kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)為0.2。在物體A上施加水平方向的拉力F,開始時F=10N,此后逐漸增大,在增大到45N的過程中,以下判斷正確的是 ( )
A.兩物體間始終沒有相對運動
B.兩物體間從受力開始就有相對運動
C.當拉力F<12N時,兩物體均保持靜止狀態(tài)
D.兩物體開始沒有相對運動,當F>18N時,開始相對滑動
8.如圖5所示,單擺擺球的質(zhì)量為m,擺球從最大位移A處由靜止釋放,擺球運動到最低點B時的速度大小為v。重力加速度為g,不計空氣阻力。則擺球從A運動到B的過程中 ( )
A.重力做的功為
B.重力的最大瞬時功率為mgv
C.重力的沖量為0
D.合力的沖量大小為mv
7.沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t1=0時的波形圖如圖4所示,此時波傳播到x=2.0m處的質(zhì)點B,質(zhì)點A恰好位于波谷位置,C、D兩個質(zhì)點的平衡位置分別位于x=3.0m和x=5.0m處。當t2=0.6s時,質(zhì)點A恰好第二次處于波峰位置,則以下判斷中正確的是
( )
A.此列波的波速為10m/s
B.當t=10s時,質(zhì)點C在平衡位置且向上運動
C.當t=0.9s時,質(zhì)點D恰好經(jīng)過平衡位置
D.當質(zhì)點D第一次位于波峰位置時,質(zhì)點B恰好位于波谷位置
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