一、选择题

1、马水平方向拉车，车匀速前进时，下列说法中正确的有(      )  

A、马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力

B、马拉车的力与车拉马的力是一对不同性质的力

C、马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力

D、马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力

2、下列实例属于超重现象的是(        )

A、汽车驶过拱形桥顶端                      B、荡秋千的小孩通过最低点

C、跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动  D、火箭点火后加速升空

3、我国著名的田径运动员刘翔多次在国际比赛中为国争光。在奥运会的110m栏的决赛中，终点处有一站在跑道侧面的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是1/60s，得到照片后测得照片中刘翔的身高为h，胸部模糊部分的宽度为L，已知刘翔的身高为H。由以上数据可以知道刘翔的（         ）

  A、110m栏成绩 B、冲线速度

  C、110m内的平均速度 D、110m栏比赛过程加速度的大小

4、1798年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，若已知万有引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1（地球自转周期），一年的时间T2（地球公转的周期），地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离为L2．你估算出（          ）

A、地球的质量 B、太阳的质量

C、月球的质量 D、可求月球、地球及太阳的密度

5、作用于O点的三力平衡，设其中一个力的大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为θ，如图所示，下列关于第三个力F3的判断正确的是（         ）

A、力F3只能在第四象限    

B、力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小  

C、F3的最小值为F1cosθ    

D、力F3可能在第一象限的任意区域  

6、如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为 。则两小球的质量比 为 (          )  

A、        B、       C、         D、

7、在静止的电梯里放一桶水，把一个轻弹簧的一端连在桶底，另一端连接在浸没在水中的质量为m的软木塞，如图所示．当电梯由静止开始匀加速下降（g＞a）时，轻弹簧的长度将发生怎样的变化(          )

A、伸长量增加          B、 伸长量减小

 C、伸长量保持不变      D、由伸长变为压缩

8、如图所示，在倾角为300的足够长的斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图（a）、（b）（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）。已知此物体在t=0时速度为零，若用v1、v2 、v3 、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是

A、v1            B、v2            C、v3              D、v4

9、2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍 ，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是（         ）

A、飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天

B、飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/s

C、人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大

D、Gliese581c的平均密度比地球平均密度小

10、质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时．绳b被烧断的同时杆也停止转动，则(         )

A、小球仍在水平面内作匀速圆周运动    

 B、在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大

C、若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动

D、若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动

二、填空题(5×6=30分)

11、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，下图是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿,B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿。那么该车可变换________种不同档位；且A与D轮组合时，两轮的角速度之比A:D=_____________。

12、作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为υ和7υ，经历时间为t，则经A、B中点时速度为________________,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多________________。

13、如图，河水速度恒定，船头始终垂直河岸行驶，而船的轨迹是一个对称性极好的S形，则小船垂直河岸的速度大小变化是________ (填“逐渐增大，逐渐减少，先增大后减少，先减少后增大”)与船保持恒定的初始速度过河相比过河时间         （填“长了、短了、不变”）。

14、如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为        。小球能上升的最大高度为                   。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）

15、太空中有A，B两个天体，A的质量为m，B质量为A质量的2倍，设只在彼此间的万有引力作用下两者从静止开始相向运动。某一时刻两物体相距L，A的加速度为a。一段时间后，B的加速度也为a，速率为v，则后一时刻两物体相距___________，A的速率是__________。

16、如图所示，一根长为L、质量大于100kg的木头，其重心O在离粗端L/3的地方。甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N，乙的负担减轻了150N。可知丙是在距甲      处用       N的力向上扛。

三、实验题(3×5=15分)

17、A. 水银气压计，B. 水银温度计， C.摆钟，D.量角器，E.天平，F.弹簧秤这些测量器材中，能在轨道空间站中正常使用的有 __________________。（填字母）

18、如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．（电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点）

（1）请将下列实验步骤按先后排序：________________________。

① 使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触

② 接通电火花计时器的电源，使它工作起来

③ 启动电动机，使圆形卡纸转动起来

④ 关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹（如图乙所示），写出

角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。

（2）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_______

A ．秒表     B ．毫米刻度尺     C． 圆规     D ．量角器

（3）写出ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：___________________

（4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好 接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果有影响吗？______________________。

四、计算题(共55分)

19、（10分）如图，粗细均匀的直角铁料AOB，AO与BO等长，每段都重100牛，角顶O接有光滑转轴，可在纸面内转动，OB与竖直线成60°角，A端挂有重100牛的物体P。

（1）求P对地面的压力大小；

（2）若在直角铁料上作用一个最小的力可使P对地面的压力为零，求出此力的大小、方向和作用点。

20、（12分）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0×104km和r B=1.2×105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）

（1）求岩石颗粒A和B的周期之比。

（2）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出它在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4×103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？

21、（10分）直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ１＝45。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角１４０。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量Ｍ。（取重力加速度g=10 m/s2；sin１４０=0.242；cos １４０=0.970）

22、（12分）一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝．将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束．在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线．图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt1=1．0×10-3s，Δt2=0.8×10-3s．

(1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度；

(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；

(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3．

23、（11分）如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：

（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

（2）当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

（3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S—ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）

参考答案

一、选择题(50分)

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

答案 C BD B AB C A B C BC BCD

二、填空题(30分)

11、4;  1：4  

12、5V;  3vt/2.

13、先增后减;短了.  

14、（M+m）g/m;mv02/2（M+m）g.

15、 ;2v.   16、2L/3;25N.

三、实验题(15分)

17、   B D F  

18、(1)①③②④;        

(2) D

(3)  ，θ是n个点对应的圆心角，t是电火花计时器的打点时间间隔；

(4)没有影响

四、计算题（55                    

19、（1）N = 63.4N   (2) F = 31.7N 作用于B点，垂直OB向右下

20、（1）    

（2）设地球质量为M,地球半径为r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m0,在地球表面重力为G0,距土星中心r0/= km处的引力为G0’,根据万有引力定律:              

由上述两式得：  (倍)   ⑦

21、直升机取水，水箱受力平衡，T1sinθ1-f =0  (1)

                             T1cosθ1-mg =0  (2)

由（1）（2）得，f=mgtanθ1    （3）

  直升机返回，由牛顿第二定律

T2sinθ2-f =（m+M）a （4）  

T2cosθ2-(m+M)g =0    (5)

  由（4）（5）得，水箱中水的质量，M=4.5×103kg

22(1)由图线读得，转盘的转动周期T＝0.8s ①

角速度 ②

(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动)．

(3)设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为r1，第i个脉冲的宽度为△ti，激光器和探测器沿半径的运动速度为v．

③

r3－r2＝r2－r1＝vT ④

r2－r1＝

r3－r2＝                                      ⑤

由④、⑤、⑥式解得

23. 解：由机械能守恒定律可得：

，所以货物在B点的速度为V0=10m/s  

（1）货物从B到C做匀减速运动，加速度    

设到达C点速度为VC，则： ，所以：VC=2 m/s  

落地点到C点的水平距离：    

（2）皮带速度    V皮=ω•R=4 m/s，                    

同（1）的论证可知：货物先减速后匀速，从C点抛出的速度为VC=4 m/s，

落地点到C点的水平距离：          

（3）①皮带轮逆时针方向转动：

无论角速度为多大，货物从B到C均做匀减速运动：在C点的速度为VC=2m/s，落地点到C点的水平距离S=0.6m

②皮带轮顺时针方向转动时：

Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时， S=0.6m

Ⅱ、10＜ω＜50 rad/s时， S=ω•R =0.06ω

Ⅲ、50＜ω＜70 rad/s时， S=ω•R =0.06ω

Ⅳ、ω≥70 rad/s时， S= ＝4.2m  

S—ω图象如图　　（图象全对得分，有错误0分）

一、选择题

1、马水平方向拉车，车匀速前进时，下列说法中正确的有(      )  

A、马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力

B、马拉车的力与车拉马的力是一对不同性质的力

C、马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力

D、马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力

2、下列实例属于超重现象的是(        )

A、汽车驶过拱形桥顶端                      B、荡秋千的小孩通过最低点

C、跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动  D、火箭点火后加速升空

3、我国著名的田径运动员刘翔多次在国际比赛中为国争光。在奥运会的110m栏的决赛中，终点处有一站在跑道侧面的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是 s，得到照片后测得照片中刘翔的身高为h，胸部模糊部分的宽度为L，已知刘翔的身高为H。由以上数据可以知道刘翔的（         ）

  A、110m栏成绩 B、冲线速度

  C、110m内的平均速度 D、110m栏比赛过程加速度的大小

4、1798年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，若已知万有引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1（地球自转周期），一年的时间T2（地球公转的周期），地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离为L2．你估算出（          ）

A、地球的质量 B、太阳的质量

C、月球的质量 D、可求月球、地球及太阳的密度

5、作用于O点的三力平衡，设其中一个力的大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为θ，如图所示，下列关于第三个力F3的判断正确的是（         ）

A、力F3只能在第四象限    

B、力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小  

C、F3的最小值为F1cosθ    

D、力F3可能在第一象限的任意区域  

6、如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为 。则两小球的质量比 为 (          )  

A、        B、       C、         D、

7、在静止的电梯里放一桶水，把一个轻弹簧的一端连在桶底，另一端连接在浸没在水中的质量为m的软木塞，如图所示．当电梯由静止开始匀加速下降（g＞a）时，轻弹簧的长度将发生怎样的变化(          )

A、伸长量增加          B、 伸长量减小

 C、伸长量保持不变      D、由伸长变为压缩

8、如图所示，在倾角为300的足够长的斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图（a）、（b）（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）。已知此物体在t=0时速度为零，若用v1、v2 、v3 、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是

A、v1            B、v2            C、v3              D、v4

9、2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍 ，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是（         ）

A、飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天

B、飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/s

C、人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大

D、Gliese581c的平均密度比地球平均密度小

10、质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时．绳b被烧断的同时杆也停止转动，则(         )

A、小球仍在水平面内作匀速圆周运动    

 B、在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大

C、若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动

D、若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动

二、填空题(5×6=30分)

11、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，下图是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿,B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿。那么该车可变换________种不同档位；且A与D轮组合时，两轮的角速度之比A:D=_____________。

12、作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为υ和7υ，经历时间为t，则经A、B中点时速度为________________,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多________________。

13、如图，河水速度恒定，船头始终垂直河岸行驶，而船的轨迹是一个对称性极好的S形，则小船垂直河岸的速度大小变化是________ (填“逐渐增大，逐渐减少，先增大后减少，先减少后增大”)与船保持恒定的初始速度过河相比过河时间         （填“长了、短了、不变”）。

14、如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为        。小球能上升的最大高度为                   。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）

15、太空中有A，B两个天体，A的质量为m，B质量为A质量的2倍，设只在彼此间的万有引力作用下两者从静止开始相向运动。某一时刻两物体相距L，A的加速度为a。一段时间后，B的加速度也为a，速率为v，则后一时刻两物体相距___________，A的速率是__________。

16、如图所示，一根长为L、质量大于100kg的木头，其重心O在离粗端L/3的地方。甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N，乙的负担减轻了150N。可知丙是在距甲      处用       N的力向上扛。

三、实验题(3×5=15分)

17、A. 水银气压计，B. 水银温度计， C.摆钟，D.量角器，E.天平，F.弹簧秤这些测量器材中，能在轨道空间站中正常使用的有 __________________。（填字母）

18、如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．（电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点）

（1）请将下列实验步骤按先后排序：________________________。

① 使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触

② 接通电火花计时器的电源，使它工作起来

③ 启动电动机，使圆形卡纸转动起来

④ 关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹（如图乙所示），写出

角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。

（2）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_______

A ．秒表     B ．毫米刻度尺     C． 圆规     D ．量角器

（3）写出ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：___________________

（4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好 接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果有影响吗？______________________。

四、计算题(共55分)

19、（10分）如图，粗细均匀的直角铁料AOB，AO与BO等长，每段都重100牛，角顶O接有光滑转轴，可在纸面内转动，OB与竖直线成60°角，A端挂有重100牛的物体P。

（1）求P对地面的压力大小；

（2）若在直角铁料上作用一个最小的力可使P对地面的压力为零，求出此力的大小、方向和作用点。

20、（12分）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0×104km和r B=1.2×105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）

（1）求岩石颗粒A和B的周期之比。

（2）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出它在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4×103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？

21、（10分）直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ１＝45。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角１４０。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量Ｍ。（取重力加速度g=10 m/s2；sin１４０=0.242；cos １４０=0.970）

22、（12分）一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝．将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束．在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线．图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt1=1．0×10-3s，Δt2=0.8×10-3s．

(1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度；

(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；

(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3．

23、（11分）如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：

（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

（2）当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

（3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S—ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）

参考答案

一、选择题(50分)

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

答案 C BD B AB C A B C BC BCD

二、填空题(30分)

11、4;  1：4  

12、5V;  3vt/2.

13、先增后减;短了.  

14、（M+m）g/m;mv02/2（M+m）g.

15、 ;2v.   16、2L/3;25N.

三、实验题(15分)

17、   B D F  

18、(1)①③②④;        

(2) D

(3)  ，θ是n个点对应的圆心角，t是电火花计时器的打点时间间隔；

(4)没有影响

四、计算题（55                    

19、（1）N = 63.4N   (2) F = 31.7N 作用于B点，垂直OB向右下

20、（1）    

（2）设地球质量为M,地球半径为r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m0,在地球表面重力为G0,距土星中心r0/= km处的引力为G0’,根据万有引力定律:              

由上述两式得：  (倍)   ⑦

21、直升机取水，水箱受力平衡，T1sinθ1-f =0  (1)

                             T1cosθ1-mg =0  (2)

由（1）（2）得，f=mgtanθ1    （3）

  直升机返回，由牛顿第二定律

T2sinθ2-f =（m+M）a （4）  

T2cosθ2-(m+M)g =0    (5)

  由（4）（5）得，水箱中水的质量，M=4.5×103kg

22(1)由图线读得，转盘的转动周期T＝0.8s ①

角速度 ②

(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动)．

(3)设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为r1，第i个脉冲的宽度为△ti，激光器和探测器沿半径的运动速度为v．

③

r3－r2＝r2－r1＝vT ④

r2－r1＝

r3－r2＝                                      ⑤

由④、⑤、⑥式解得

23. 解：由机械能守恒定律可得：

，所以货物在B点的速度为V0=10m/s  

（1）货物从B到C做匀减速运动，加速度    

设到达C点速度为VC，则： ，所以：VC=2 m/s  

落地点到C点的水平距离：    

（2）皮带速度    V皮=ω•R=4 m/s，                    

同（1）的论证可知：货物先减速后匀速，从C点抛出的速度为VC=4 m/s，

落地点到C点的水平距离：          

（3）①皮带轮逆时针方向转动：

无论角速度为多大，货物从B到C均做匀减速运动：在C点的速度为VC=2m/s，落地点到C点的水平距离S=0.6m

②皮带轮顺时针方向转动时：

Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时， S=0.6m

Ⅱ、10＜ω＜50 rad/s时， S=ω•R =0.06ω

Ⅲ、50＜ω＜70 rad/s时， S=ω•R =0.06ω

Ⅳ、ω≥70 rad/s时， S= ＝4.2m  

S—ω图象如图　　（图象全对得分，有错误0分）