题目内容

(8分)荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其他星球上享受荡秋千的乐趣.假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点,秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°,万有引力常量为G.那么,
（1）该星球表面附近的重力加速度g星等于多少？
（2）若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少？

（1）g星=GM/R2      （2）h=R2v02/2GM

解析试题分析：（1）由已知星球的质量为M，半径为R，有
GMm/R2=mg星,
可知g星=GM/R2
（2）由于只收到重力，则由机械能守恒：
mgh=mv2/2
得h=R2v02/2GM
考点：本题考查对万有引力定律和机械能守恒定律的应用

练习册系列答案
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（9分）如图所示，质量为mB=2kg的木块B静止在光滑水平面上。一质量为mA= 1kg的木块A以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右运动，与B碰撞后都向右运动。木块B 与挡板碰撞后立即反弹（设木块B与挡板碰撞过程无机械能损失）。后来木块B与A发生二次碰撞，碰后A、B同向运动，速度大小分别为1.2m/s 、0.9m/s。求：

（ⅰ）第一次木块A、B碰撞过程中A对B的冲量大小和方向；
（ⅱ）木块A、B第一次碰撞过程中系统损失的机械能是多少？

如图所示，物块M和m用一不可伸长的细绳通过定滑轮连接，m放在倾角的固定光滑斜面上，而穿过竖直杆PQ的物块M可沿杆无摩擦地下滑，物块的质量关系为M＝3m。开始时M处于A点，细绳水平，此时OA段的绳长为L＝4.0m，现将M由静止释放，当M下滑高度h=3.0m到达B点，求此时M的速度?（g=10m/s2）

(10分)如图10所示，半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置，圆弧边缘C处有一小定滑轮，绳子不可伸长，不计一切摩擦，开始时，m1、m2两球静止，且m1＞m2，试求：

(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度．
(2)为使m1能到达A点，m1与m2之间必须满足什么关系．
(3)若A点离地高度为2R，m1滑到A点时绳子突然断开，则m1落地点离A点的水平距离是多少？

(18分)如图所示，长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点，另一端系质量为m的小球，小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上，使其从静止开始向右运动，一段时间后撤去该力，物块与小球发生正碰后速度大小变为原来的一半而速度方向不变，小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度为，小球和物体均可视为质点，试求:

(1)小物块碰撞前速度的大小；
(2)恒力F作用时间。

（18分）、如图所示，一个冲击摆,它可以用来测量高速运动的子弹的速率。一质量m=10g的子弹,以一定水平速度射入冲击摆的木质摆锤中,冲击摆的摆锤上升至最大高度时摆线与竖直方向的夹角。设摆锤质量M=1kg，摆长L=0.9m，运动过程不计空气阻力，重力加速度。

求：（1）子弹击中摆锤后两者的共同速度是多大？
（2）子弹的初速度是多大？

如右图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为θ＝30°，另一边与水平地面垂直，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m.开始时，将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不计．当A沿斜面下滑距离x后，细线突然断了．求物块B上升的最大高度H.(设B不会与定滑轮相碰)

（6分）某同学利用图甲的实验装置来验证机械能守恒定律

（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：
①              ；②                。
（2）该同学经修改错误并正确操作研究从静止开始下落的物体所受阻力的情况，得到如图所示的纸带（A、B、C、D、E均为相邻的打点），测出A、C间的距离为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm。已知当地重力加速度为10m/s2，重锤质量为m=1.0kg，设重锤所受阻力大小不变。在从A下落到E的过程中，阻力大小为     ________N（保留两位有效数字）。（已知电源的频率为50HZ）

质点在平面内从P运动到Q，如果用v、a、F表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图示正确的是（   ）

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