16.(12分)如图所示,质量M =3kg,长度L=1.2m的木板静止在光滑水平面上,其左端的壁上有自由长度为L0 =0.6m的轻弹簧,右端放置一质量为m =1kg的小物块,小物块与木块间的动摩擦因数μ=0.4,今对小物块施加一个水平向左的瞬时冲量I0 =4N?s,小物块相对于木板向左运动而压缩弹簧使弹性势能增大为最大值Emax,接着小物块又相对于木板向右运动,最终恰好相对静止于木板的最右端,设弹簧未超出弹性限度,并取重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)当弹簧弹性势能最大时小物块速度v;
(2)弹性势能的最大值Emax及小物块相对于木板向左运动的最大距离Lmax
15.(10分)宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球(可视为质点)如图所示,当施加给小球一瞬间水平冲量I时,刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为,月球的半径为R,万有引力常量为G。
(1)若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为多大?
(2)轨道半径为2R的环月卫星周期为多大?
14.(10分)甲、乙两车在同一条平直公路上运动,甲车以10m/s的速度匀速行驶,经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进,2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发,由静止开始做匀加速运动,则乙车出发后多少时间追上甲车?
(2)已测得小车A的质量m1=0.40 kg,小车B的质量m2=0.20 kg,由以上测量结果可得:碰前总动量=________kg?m/s,碰后总动量=________kg?m/s(结果保留三位有效数字)
(1)若已得到打点纸带如图所示,并测得各计数点间距标在图上,A为运动起始的第一点,则应选________段起计算A的碰前速度;应选________段来计算A和B碰后的共同速度(填AB、BC、CD、DE).
13.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50 Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。