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（9分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；

C.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；

D.先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；

E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；    

F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。

其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是             ，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是           。

（2）利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為，則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式=          。(用、、、及表示)

（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其主要原因是重錘和紙帶下落過(guò)程中存在阻力作用，可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，還需要測(cè)量的物理量是          。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示重錘和紙帶在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小=_________________。

（8分）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，小車(chē)上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子，沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m，小車(chē)的總質(zhì)量(包括小車(chē)、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M。

（1）驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱(chēng)量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度則從打下的紙帶上計(jì)算得出。多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度。本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車(chē)中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變。以合外力F為橫軸，以加速度為縱軸，畫(huà)出a—F圖象，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。

①a—F圖線(xiàn)斜率的物理意義是                                。

②你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)做合外力F是否合理？答：________。(填“合理”或”不合理”)；

③本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿(mǎn)足材M >>m這樣的條件?答：__________ (填“是”或“否”)；

理由是_____________________________________________。

（2）驗(yàn)證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系。本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變。用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度為縱軸，應(yīng)該以____________的倒數(shù)為橫軸。

（15分）“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星于2010年10月1日成功發(fā)射，這次發(fā)射的衛(wèi)星直接進(jìn)入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約38萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道而奔月。當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)月球附近的特定位置時(shí)，衛(wèi)星就必須“急剎車(chē)”，也就是近月制動(dòng)，以確保衛(wèi)星既能被月球準(zhǔn)確捕獲，又不會(huì)撞上月球，并由此進(jìn)入近月點(diǎn)100公里、周期12小時(shí)的橢圓軌道。再經(jīng)過(guò)兩次軌道調(diào)整，最終進(jìn)入100公里的近月圓軌道，軌道和相切于P點(diǎn)，如圖所示。

設(shè)月球質(zhì)量為M，半徑為r，“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星質(zhì)量為m，軌道b距月球表面的高度為h，引力常量為G。試求下列問(wèn)題：

（1）進(jìn)入近月圓軌道b后，請(qǐng)寫(xiě)出衛(wèi)星受到月球的萬(wàn)有引力表達(dá)式。

（2）衛(wèi)星在近月圓軌道b上運(yùn)行的速度表達(dá)式。

（3）衛(wèi)星分別在橢圓軌道、近月圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，試比較經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度大小，并簡(jiǎn)述理由。

（17分）如圖所示，半徑為R的1/4光滑圓弧支架豎直放置，支架底AB離地的距離為2R，圓弧邊緣C處有一光滑的小定滑輪，一根跨過(guò)定滑輪、足夠長(zhǎng)的輕繩，兩端分別系著可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為與的物體，緊靠小定滑輪，且。開(kāi)始時(shí)、均靜止。

（1）為使釋放后能到達(dá)A點(diǎn)，與之間必須滿(mǎn)足什么關(guān)系？

（2）如果，試求釋放后經(jīng)過(guò)圓弧最低點(diǎn)A時(shí)的速度大小。

（3）若質(zhì)量為m的到達(dá)圓弧最低點(diǎn)時(shí)繩突然斷開(kāi)，求落地時(shí)重力的功率。

（19分）如圖所示，AB為半徑R=0.8m的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰與小車(chē)右端平滑對(duì)接。小車(chē)質(zhì)量M=3kg，車(chē)長(zhǎng)L=2.06m，車(chē)上表面距地面的高度h=0.2m�，F(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊，由軌道頂端無(wú)初速度釋放，滑到B端后沖上小車(chē)。已知地面光滑，滑塊與小車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3，當(dāng)車(chē)運(yùn)行了1.5 s時(shí)，被地面裝置鎖定(g=10m/s²)。求：

（1）滑塊到達(dá)B端時(shí)，軌道對(duì)它支持力的大小；

（2）車(chē)被鎖定時(shí)，車(chē)右端距軌道B端的距離；

（3）從車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到被鎖定的過(guò)程中，滑塊與車(chē)面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大�。�

（4）滑塊落地點(diǎn)離車(chē)左端的水平距離。

如圖所示，A、B兩物體相距x=7 m，物體A以v_A=4 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，而物體B此時(shí)的速度v_B=10 m/s，只在摩擦力作用下向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=2 m/s²，那么物體A追上物體B所用的時(shí)間為(   )

A.7 s    B.8 s     C.9 s     D.10

A、B、C三個(gè)物體如圖所示放置在水平面上，所有接觸面均不光滑，有一個(gè)水平向右的力F作用在物體C上，使A、B、C一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)，則(   )

A.B對(duì)A的靜摩擦力方向水平向左

B.B對(duì)A的靜摩擦力方向水平向右

C.C對(duì)A的靜摩擦力方向水平向左

D.A對(duì)C的靜摩擦力方向水平向右

“飛車(chē)走壁”是一種傳統(tǒng)的雜技藝術(shù)，演員騎車(chē)在傾角很大的桶面上做圓周運(yùn)動(dòng)而不掉下來(lái).如圖所示，已知桶壁的傾角為θ，車(chē)和人的總質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，若使演員騎車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)不受桶壁的摩擦力，下列說(shuō)法正確的是(   )

A.人和車(chē)的速度為

B.人和車(chē)的速度為 

C.桶面對(duì)車(chē)的彈力為

D.桶面對(duì)車(chē)的彈力為

近地人造衛(wèi)星1和2繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別為T(mén)₁和T₂，設(shè)在衛(wèi)星1、衛(wèi)星2各自所在的高度上的重力加速度大小分別為g₁、g₂，則(   )

A.    B.       C.    D.

低碳、環(huán)保是未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向.某汽車(chē)研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車(chē)的車(chē)輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的.某次測(cè)試中，汽車(chē)以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車(chē)動(dòng)能E_k與位移x的關(guān)系圖象如圖，其中①是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線(xiàn)，②是開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線(xiàn).已知汽車(chē)的質(zhì)量為1 000 kg，設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì).根據(jù)圖象所給的信息可求出(   )

A.汽車(chē)行駛過(guò)程中所受地面的阻力為1 000 N

B.汽車(chē)的額定功率為80 kW

C.汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5 s

D.汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為5×10⁷ J