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為滿足不同列車間車廂進行重新組合的需要，通常需要將相關(guān)的列車通過“駝峰”送入編組場后進行重組（如圖所示），重組后的車廂同一組的分布在同一軌道上，但需要掛接在一起�，F(xiàn)有一列火車共有 n節(jié)車廂，需要在編好組的“駝峰”左側(cè)逐一撞接在一起。已知各車廂之間間隙均為s0，每節(jié)車廂的質(zhì)量都相等，現(xiàn)有質(zhì)量與車廂質(zhì)量相等、且沒有動力驅(qū)動的機車經(jīng)過“駝峰”以速度v0向第一節(jié)車廂運動，碰撞后通過“詹天佑掛鉤”連接在一起，再共同去撞擊第二節(jié)車廂，直到 n 節(jié)全部掛好。不計車廂在掛接中所受到的阻力及碰撞過程所需的時間，求：

（1）這列火車的掛接結(jié)束時速度的大小；

（2）機車帶動第一節(jié)車廂完成整個撞接過程所經(jīng)歷的時間。

（3）這列火車完成所有車廂掛接后，機車立即開啟動力驅(qū)動，功率恒為P，在行駛中的阻力f恒定，經(jīng)歷時間t達到最大速度，求機車此過程的位移。

如圖所示，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點與水平面平滑連接，一個質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊（可視為質(zhì)點）靜止在A點。一瞬時沖量使滑塊以一定的初速度從A點開始運動， 經(jīng)B點進入圓軌道，沿圓軌道運動到最高點C，并從C點水平飛出，落在水平面上的D點。經(jīng)測量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=25m，滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)µ=0.20，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）滑塊剛進入圓軌道時，在B點軌道對滑塊的彈力；

（2）滑塊在A點受到的瞬時沖量大小。

如圖所示，水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點平滑連接，AB段長x=10m，半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊（可視為質(zhì)點）在水平恒力F作用下，從A點由靜止開始運動，經(jīng)B點時撤去力F，小滑塊進入半圓形軌道，沿軌道運動到最高點C，從C點水平飛出。重力加速度g取10m/s2。

（1）若小滑塊從C點水平飛出后又恰好落在A點�；瑝K落回A點時的速度；

（2）如果要使小滑塊在圓弧軌道運動過程中不脫離軌道，求水平恒力F應滿足的條件。

我國“嫦娥一號”月球探測器在繞月球成功運行之后，為進一步探測月球的詳細情況，又發(fā)射了一顆繞月球表面飛行的科學試驗衛(wèi)星，假設該衛(wèi)星繞月球的運動視為圓周運動，并已知月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響．

(1)求該衛(wèi)星環(huán)繞月球運行的第一宇宙速度v1；

(2)若該衛(wèi)星在沒有到達月球表面之前先要在距月球某一高度繞月球做圓周運動進行調(diào)姿，且該衛(wèi)星此時運行周期為T，求該衛(wèi)星此時的運行半徑r；

(3)由題目所給條件，請?zhí)岢鲆环N估算月球平均密度的方法，并推導出密度表達式．

如圖所示，一傾角為θ=37°的光滑斜面固定在地面上，斜面長度s0=3.0m，斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板。在斜面頂端由靜止釋放一質(zhì)量m=0.10kg的小物塊。當小物塊與擋板第一次碰撞后，能沿斜面上滑的最大距離s=0.75m。已知小物塊第一次與擋板碰撞過程中從接觸到離開所用時間為0.10s，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）小物塊第一次與擋板碰撞前的速度大小；

（2）小物塊第一次與擋板撞擊過程中損失的機械能；

（3）小物塊第一次與擋板撞擊過程中受到擋板的平均作用力。

 如圖所示，用一個平行于斜面向上的恒力將質(zhì)量m=10.0kg的箱子從斜坡底端由靜止推上斜坡，斜坡與水平面的夾角θ=37°，推力的大小F=100N，斜坡長度s=4.8m，木箱底面與斜坡的動摩擦因數(shù)μ=0.20。重力加速度g取10m/s2，且已知sin37°=0.60，cos37°=0.80。

求：（1）物體到斜面頂端所用時間；

（2）到頂端時推力的瞬時功率多大。

質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=20m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2，求：

（l）物塊在力F作用過程發(fā)生位移xl的大小；

（2）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t。

如圖所示，質(zhì)量為0.78kg的金屬塊放在水平桌面上，在與水平方向成37°角斜向上、大小為3.0N的拉力F作用下，以4.0m/s的速度向右做勻速直線運動。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，g取10m/s2。求：                                                

（1）金屬塊與桌面間的動摩擦因數(shù)；                             

（2）如果從某時刻起撤去拉力，則撤去拉力后金屬塊在桌面上還能滑行多遠？

用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖甲所示，斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重錘線所指的位置O。實驗步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；

步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；

步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。

（1）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過測量       （填選項前的符號），間接地解決這個問題。

A．小球開始釋放高度

B．小球拋出點距地面的高度

C．小球做平拋運動的射程

（2）本實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有      。

A．A、B兩點間的高度差h1          B．B點離地面的高度h2

C．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2     D．小球1和小球2的半徑r

（3）經(jīng)測定，g，g，小球落地點的平均位置距點的距離如圖乙所示。有同學認為，在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì)，其它條件不變，可以使被碰小球做平拋運動的射程增大。請你用已知的數(shù)據(jù)，分析和計算出被碰小球平拋運動射程的最大值為        。

（4）完成上述實驗后，某實驗小組對上述裝置進行了改造，如圖所示。在水平槽末端與水平地面間放置了一個斜面，斜面的頂點與水平槽等高且無縫連接。使小球1仍從斜槽上A點由靜止?jié)L下，重復實驗步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點M′、P′、N′。用刻度尺測量斜面頂點到M′、P′、N′三點的距離分別為l1、l2、l3。則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為            （用所測物理量的字母表示）。

如圖所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力。不計空氣阻力及一切摩擦。

(1)在探究“合外力一定時，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，要使測力計的示數(shù)等于小車所受合外力，操作中必須滿足________________；要使小車所受合外力一定，操作中必須滿足______________________。

實驗時，先測出小車質(zhì)量m，再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運動，讀出小車在兩光電門之間的運動時間t。改變小車質(zhì)量m，測得多組m、t的值，建立坐標系描點作出圖線。下列能直觀得出“合外力一定時，加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是________。

 (2)如圖甲，抬高長木板的左端，使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運動，讀出測力計的示數(shù)F和小車在兩光電門之間的運動時間t0，改變木板傾角，測得多組數(shù)據(jù)，得到的F－的圖線如圖乙所示。

實驗中測得兩光電門的距離L＝0.80 m，砂和砂桶的總質(zhì)量m1＝0.34 kg，重力加速度g取9.8 m/s2，則圖線的斜率為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，測得的圖線斜率將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。