2．下列運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在任何相等的時(shí)間內(nèi)，物體動(dòng)量變化相等的是( )
A.自由落體運(yùn)動(dòng) B.平拋運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng) D.勻減速直線運(yùn)動(dòng)
1．下列敘述符合史實(shí)的是 [ ]
A．最先早發(fā)表有關(guān)碰撞問(wèn)題研究成果的是布拉格大學(xué)物理教授馬爾西。
B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定了萬(wàn)有引力常量，卡文迪許也因此被譽(yù)為“能測(cè)量地球質(zhì)量的人”
C．湯姆遜和赫茲通過(guò)電子和原子的碰撞實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了原子中的能量的量子化。
D．弗蘭克通過(guò)碰撞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子。
(二)必做題
15-20題為必做題，要求考生全部作答。
15．
(11分)某同學(xué)利用圖(a)所示的電路研究燈泡L1(6V，1.5W)、L2(6V，10W)的發(fā)光情況(假設(shè)燈泡電阻恒定)，圖(b)為實(shí)物圖。
(1)他分別將L1、L2接入圖(a)中的虛線框位置，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡均能正常發(fā)光。在圖(b)中用筆線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整。
(2)接著他將L1和L2串聯(lián)后接入圖(a)中的虛線框位置，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)燈泡亮而另一個(gè)燈泡不亮，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
現(xiàn)有如下器材：電源E(6V，內(nèi)阻不計(jì))，燈泡L1(6V，1.5W)、L2(6V，10W)，L3(6V，10W)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S。在圖(c)中設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向燈的控制電路：當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1相接時(shí)，信號(hào)燈L1亮，右轉(zhuǎn)向燈L2亮而左轉(zhuǎn)向燈L3不亮；當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與2相接時(shí)，信號(hào)燈L1亮，左轉(zhuǎn)向燈L3亮而右轉(zhuǎn)向燈L2不亮。
16．(13分)
(1)某學(xué)生用螺旋測(cè)微器在測(cè)定某一金屬絲的直徑時(shí)，測(cè)得的結(jié)果如下左圖所示，則該金屬絲的直徑d=_________mm。另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如下右圖所示，則該工件的長(zhǎng)度L=_________cm。
(2)1849年，法國(guó)科學(xué)家斐索用如圖所示的方法在地面上測(cè)出了光的速度。他采用的方法是：讓光束從高速旋轉(zhuǎn)的齒輪的齒縫正中央穿過(guò)，經(jīng)鏡面反射回來(lái)，調(diào)節(jié)齒輪的轉(zhuǎn)速，使反射光束恰好通過(guò)相鄰的另一個(gè)齒縫的正中央，由此可測(cè)出光的傳播速度。若齒輪每秒轉(zhuǎn)動(dòng)n周，齒輪半徑為r，齒數(shù)為P，齒輪與鏡子間距離為d，則齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為_(kāi)__________，每轉(zhuǎn)動(dòng)一齒的時(shí)間為_(kāi)_____________，斐索測(cè)定光速c的表達(dá)式為c=___________________．
(3)．如圖所示，質(zhì)量不同的兩個(gè)物體A和B，用跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩相連．開(kāi)始時(shí)B放在水平桌面上，A離地面有一定的高度，從靜止開(kāi)始釋放讓它們運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B始終碰不到滑輪，A著地后不反彈．不計(jì)滑輪與軸間摩擦及繩子和滑輪的質(zhì)量，用此裝置可測(cè)出B物體與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
①在本實(shí)驗(yàn)中需要用到的測(cè)量工具是 ；
需要測(cè)量的物理量是 ；(寫(xiě)出物理量的名稱(chēng)并用字母表示)
②動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式為μ= ．
17．(18分)
(1)宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過(guò)時(shí)間5t小球落回原處。(取地球表面重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì))，已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星:R地＝1:4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星:M地。
(2)固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運(yùn)動(dòng)，推力F與小環(huán)速度v隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g＝10m/s2。求：細(xì)桿與地面間的傾角a。
18．
(17分)如圖所示，邊長(zhǎng)為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)。電量為q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。
(1)若粒子從c點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能；
(2)若粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為Ek’，則電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？
19．(16分)如圖12所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑A2A
4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4與A1A3的夾角為60º。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成30º角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過(guò)圓心O進(jìn)入Ⅱ區(qū)，最后再?gòu)?i>A4處射出磁場(chǎng)。已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(忽略粒子重力)。
20．
(17分)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬球，在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，高平行軌道中夠長(zhǎng)。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時(shí)的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。
(1)求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)的加速度大小。
(2)若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。
(3)若將磁場(chǎng)II的CD邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，求所加外力F隨時(shí)間變化的關(guān)系式。
1.(C)2．(B)(D)3．(A)(B)4．(A)5．(B)(C)6．7(C). 8.[答案]ACD
故選項(xiàng) A、C、D 正確。
[高考考點(diǎn)]閉合電路歐姆定律
[易錯(cuò)點(diǎn)]本題求解的關(guān)鍵是確定ΔU1、ΔU2、ΔU 內(nèi)的關(guān)系，由于 E=U1+U2+U 內(nèi)，其中U1變小、U2 變大、U 內(nèi)變小，故有ΔU2=ΔU1+ΔU 內(nèi)。很多同學(xué)由于無(wú)法確定這個(gè)關(guān)系，而得出 ABD 的錯(cuò)誤結(jié)論。
[備考提示] 閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律的聯(lián)系與區(qū)別是近年常考的知識(shí)點(diǎn)。
9.[答案]BCD
[分析]由法拉第電磁感應(yīng)定律得 E=BLv，回路總電流 I=E/1.5R，安培力 F=BIL，所以電阻 R1 的功率 P1=(0.5I)2 R=Fv/6, B 選項(xiàng)正確。由于摩擦力 f=μmgcosθ，故因摩擦而消耗的熱功率為 μmgvcosθ。整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為(F+μmgcosθ)v。
[高考考點(diǎn)]法拉第電磁感應(yīng)定律 安培力 能量守恒和轉(zhuǎn)化定律 功率 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
[易錯(cuò)點(diǎn)]學(xué)生不容易找到各電阻的串并聯(lián)關(guān)系。
[備考提示]電磁感應(yīng)一類(lèi)題目的求解常用能量相結(jié)合的辦法來(lái)解決。
10.[答案]C
[分析]由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，
將=370代入解得 3 v1=20t，故只有 C 選項(xiàng)滿足條件。
[高考考點(diǎn)]平拋物體的運(yùn)動(dòng)，勻加速直線運(yùn)動(dòng)
[易錯(cuò)點(diǎn)] 學(xué)生容易將速度矢量三角形的夾角與位移矢量三角形的夾角混淆， 得出錯(cuò)誤結(jié)論：tanθ=gt2/v1，導(dǎo)致無(wú)法求解。
[備考提示] 平拋運(yùn)動(dòng)中的末速度矢量三角形和位移矢量三角形并不相似。 其正切是2倍關(guān)系。復(fù)習(xí)時(shí)一定要求能準(zhǔn)確畫(huà)出這兩個(gè)三角形。平拋運(yùn)動(dòng)作為典型的曲線運(yùn)動(dòng)是近年高考的熱點(diǎn)。
11．(A)(D)12．A
13．(1)．
，
(2)變大、變小、變大
14．.解：(1)從圖中可以看出兩列波的波長(zhǎng)分別為λa＝2.5m，λb＝4.0m，因此它們的周期分別為
s＝1s 
s＝1.6s
(2)-2cm
(3)兩列波的最小公倍數(shù)為 S＝20m t＝0時(shí)，兩列波的波峰生命處的所有位置為
x＝(2.5
20k)m，k＝0，1，2,3，……
15．(1)如圖b
(2)由于RL1比RL2小得多，燈泡L2分得的電壓很小，雖然有電流渡過(guò)，但功率很小，不能發(fā)光。
(3)如圖c
16．(1)d= 3.206 (或3.205 、3.207 ) (1分) L= 5.015 (1分)
(2)
， 
，2nPd；(3分)
(3)①天平，刻度尺； (2分)
A距地面的高度h，B在桌面上滑行的總距離s，A、B的質(zhì)量mA、mB (3分)
②
17(18分)(1)t＝，所以g’＝g＝2m/s2，
g＝，所以M＝，可解得：M星:M地＝1´12:5´42＝1:80，
(2)．由圖得：a＝＝0.5m/s2，
前2s有：F2－mg sina＝ma，2s后有：F2＝mg sina，代入數(shù)據(jù)可解得：m＝1kg，a＝30°。
18．(17分)(1)L＝v0t，L＝＝，所以E＝，qEL＝Ekt－Ek，所以Ekt＝qEL+Ek＝5Ek，
(2)若粒子由bc邊離開(kāi)電場(chǎng)，L＝v0t，vy＝＝，Ek’－Ek＝mvy2＝＝，所以E＝，
若粒子由cd邊離開(kāi)電場(chǎng)，qEL＝Ek’－Ek，所以E＝
19．(16分)
設(shè)粒子的入射速度為v，已知粒子帶正電，故它在磁場(chǎng)中先順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，再逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，最后從A4點(diǎn)射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分別表示在磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度、 
① 
②
③
④
設(shè)圓形區(qū)域的半徑為r，如答圖5所示，已知帶電粒子過(guò)圓心且垂直A3A4進(jìn)入Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)，連接A1A2，△A1OA2為等邊三角形，A2為帶電粒子在Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，其半徑 
⑤
圓心角
，帶電粒子在Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 
⑥
帶電粒子在Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在OA4的中點(diǎn)，即 R=r ⑦
在Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 
⑧
帶電粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的總時(shí)間
⑨
由以上各式可得
⑩ 
11
20．(17分)
解：(1)以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，棒在磁場(chǎng)I中切割磁感線，棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)，導(dǎo)體棒在策略與安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，得
mg－BIL＝ma，式中l＝
r
式中 
＝4R 由以上各式可得到
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒ab通過(guò)磁場(chǎng)II時(shí)，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變，即
式中 
解得 
導(dǎo)體棒從MN到CD做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有 
得 
此時(shí)導(dǎo)體棒重力的功率為 
根據(jù)能量守恒定律，此時(shí)導(dǎo)體棒重力的功率全部轉(zhuǎn)化為電路中的電功率，即
＝
所以，
＝
(3)設(shè)導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后經(jīng)過(guò)時(shí)間t的速度大小為
，此時(shí)安培力大小為
由于導(dǎo)體棒ab做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有
根據(jù)牛頓第二定律，有 F+mg－F′＝ma
即 
由以上各式解得 
(一)選做題
13、14兩題為選做題，分別考查3-3(含2-2)模塊和3-4模塊，考生應(yīng)從兩個(gè)選做題中選擇一題作答。
13．(10分)
(1)體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴(kuò)展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為＿＿＿＿＿。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為＿＿＿＿＿＿。
(2)如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U型玻璃管內(nèi)，右管上端開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，h將 ，當(dāng)大氣壓強(qiáng)升高時(shí)，h將 ，U型玻璃管自由下落時(shí)，h將 。(填變大、不變或變小)
14．
(10分)
有兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一媒質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v＝2.5m/s。在t＝0時(shí)，兩列波的波峰正好在x＝2.5m處重合，如圖所示。
(1)兩列波的周期Ta 和Tb 。
(2)當(dāng)t1＝0.4s時(shí)，橫波b的傳播使質(zhì)點(diǎn)P的位移為_(kāi)____________m。
(3)t＝0時(shí)，兩列波的波峰重合處的所有位置為x= 。
1.在下列4個(gè)核反應(yīng)方程中，x表示質(zhì)子的是( )
(A)
(B)
(C)
(D)
2．在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果( )
(A)用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋
(B)用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋
(C)用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋
(D)用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋
3．某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。5s內(nèi)物體的( )
(A)路程為65m (B)位移大小為25m，方向向上
(C)速度改變量的大小為10m/s (D)平均速度大小為13m/s，方向向上
4．
取兩個(gè)完全相同的長(zhǎng)導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖(a)所示的螺線管，當(dāng)該螺線管中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，測(cè)得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，若將另一根長(zhǎng)導(dǎo)線對(duì)折后繞成如圖(b)所示的螺線管，并通以電流強(qiáng)度也為I的電流時(shí)，則在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為( )
(A)0。 (B)0.5B。 (C)B。 (D)2 B。
5．
如圖所示，用兩根細(xì)線把A、B兩小球懸掛在天花板上的同一點(diǎn)O，并用第三根細(xì)線連接A、B兩小球，然后用某個(gè)力F作用在小球A上，使三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則該力可能為圖中的( )
(A)F1。 (B)F2。 (C)F3。 (D)F4。
6．物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t關(guān)系如圖所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W，則( )
(A)從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W。
(B)從第3秒末到第5秒末合外力做功為－2W。
(C)從第5秒末到第7秒末合外力做功為W。
(D)從第3秒末到第4秒末合外力做功為－0.75W。
7．鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖4(a)所示。圖4(a)中電流表的讀數(shù)為1.2A 。圖4(b)中用同一電纜線繞了3匝，則
(A)這種電流表能測(cè)直流電流，圖4(b)的讀數(shù)為2.4A
(B)這種電流表能測(cè)交流電流，圖4(b)的讀數(shù)為0.4A
(C)這種電流表能測(cè)交流電流，圖4(b)的讀數(shù)為3.6A
(D)這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交流電流，圖4(b)的讀數(shù)為3.6A
8．
在如圖所示電路中，閉合電鍵
S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭 P
向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用 I、U1、U2 和 U3 表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用 ΔI、ΔU1、ΔU2 和 ΔU3 表示．下列比值正確的是( )
(A)U1/I 不變，ΔU1/ΔI 不變．
(B)U2/I 變大，ΔU2/ΔI 變大．
(C)U2/I 變大，ΔU2/ΔI 不變．
(D)U3/I 變大，ΔU3/ΔI 不變．
9．
如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電R1 和 R2 相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒 ab，質(zhì)量為 m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻 R1 和 R2 的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ，導(dǎo)體棒 ab 沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為 V 時(shí)，受到安培力的大小為 F．此時(shí)( )
(A)電阻 R1消耗的熱功率為 Fv／3．
(B)電阻 R2 消耗的熱功率為 Fv／6．
(C)整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為 μmgvcosθ．
(D)整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為(F+μmgcosθ)v·
10．如圖所示．一足夠長(zhǎng)的固定斜面與水平面的夾角為 370 ，物體 A以初速度v1 從斜面頂端水平拋出，物體 B 在斜面上距頂端 L＝15m 處同時(shí)以速度 v2 沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t物體A和物體B在斜面上相遇，則下列各組速度和時(shí)間中滿足條件的是(sin370＝0.6，cos370＝0.8，g＝10 m/s 2 ) ( )
(A)v1＝16 m/s，v2＝15 m/s，t＝3s． (B)v1＝16 m/s，v2＝16 m/s，t＝2s．
(C)v1＝20 m/s，v2＝20 m/s，t＝3s． (D)v1＝20m/s，v2＝16 m/s，t＝2s．
11．一點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力作用，由A點(diǎn)無(wú)初速釋放，先后經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中的B點(diǎn)和C點(diǎn)。點(diǎn)電荷在A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)能分別用EA、EB、EC表示，則EA、EB和EC間的關(guān)系可能是( )
(A)EA＞EB＞EC。 (B)EA＜EB＜EC。
(C)EA＜EC＜EB。 (D)EA＞EC＞EB。
12．如圖所示，平行于y軸的導(dǎo)體棒以速度v向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半徑為R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε與導(dǎo)體棒位置x關(guān)系的圖像是()
20.解：(1)設(shè)物體下落末速度為v0，由機(jī)械能守恒定律
(2分) 得
(1分)
設(shè)碰后共同速度為v1，由動(dòng)量守恒定律
2mv1=mv0 (2分)
得
(1分)
碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能力
(2分)
(2)設(shè)加速度大小為a,有
(2分) 得 
(2分)
(3)設(shè)彈簧彈力為FN，ER流體對(duì)滑塊的阻力為FER
受力分析如圖所示
(2分)
FS=kx (1分)
x=d+mg/k (1分)
(2分)
19．解:(1)設(shè)地球質(zhì)量為M，飛船質(zhì)量為m，飛船圓軌道的半徑為r,根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有: 
①
在地面附近物體有:
② 由①②式解得: 
③ 又 
④ 由③④式解得: 
⑤
(2) 設(shè)宇航員剛出艙噴出氧氣質(zhì)量為m1后速度大小為V, 則根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:
⑥
宇航員到達(dá)距飛船S=50m處的時(shí)間為 
⑦
由⑥⑦式解得: 
⑧
宇航員t1時(shí)間內(nèi)消耗的氧氣質(zhì)量為：
⑨
設(shè)宇航員再次反向噴出氧氣質(zhì)量m2后速度大小為u,則根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:
⑩
宇航員安全返回的時(shí)間為: 
11
由⑥⑨⑩式得：
12
當(dāng)
時(shí), 由12式解得
13
宇航員在t2時(shí)間內(nèi)消耗的氧氣質(zhì)量為：
14
宇航員在太空行走過(guò)程中共消耗的氧氣質(zhì)量為
15
因?yàn)?sub>
，所以宇航員能安全返回飛船。
20(18分)題如圖中有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度為k的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料--ER流體，它對(duì)滑塊的阻力可調(diào).起初，滑塊靜止,ER流體對(duì)其阻力為0，彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊瞬間碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)。為保證滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下移距離為
時(shí)速度減為0，ER流體對(duì)滑塊的阻力須隨滑塊下移而變。試求(忽略空氣阻力):
(1)下落物體與滑塊碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；
(2)滑塊向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小；
(3)滑塊下移距離d時(shí)ER流體對(duì)滑塊阻力的大小.
19.(17分) 2008年9月25日我國(guó)“神舟七號(hào)”宇宙飛船成功發(fā)射，9月27日下午四點(diǎn)四十五分十七秒，我國(guó)宇航員翟志剛邁出中國(guó)人太空第一步，經(jīng)過(guò)二十分鐘的太空漫步后，成功返回軌道艙，這標(biāo)志著中國(guó)歷史上第一次太空行走成功完成。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1).現(xiàn)測(cè)得“神舟七號(hào)”宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，已知地球半徑為R，表面的重力加速度為g，求“神舟七號(hào)”宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小。
(2).假如宇航員出艙時(shí)沒(méi)有系安全繩，靠噴出氧氣的反沖來(lái)完成太空行走，設(shè)宇航員連同裝備的總質(zhì)量為M=100kg，其中所帶氧氣質(zhì)量為m=0.90kg，已知宇航員呼吸的耗氧率為
,氧氣噴出的速度大小為v0=50m/s，每次噴氣時(shí)間極短,不考慮噴出氧氣對(duì)設(shè)備及宇航員總質(zhì)量的影響.宇航員剛出艙噴出氧氣質(zhì)量為m1=0.2kg后，達(dá)到距飛船S=50m處時(shí)再次噴出m2=0.30kg氧氣立即返回飛船,問(wèn)宇航員是否能安全返回飛船?
18．(15分)解：(1)在環(huán)被擋住而立即停止后小球立即以速率
繞A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式有：
．．．．．．．．．．．．．3分
解得繩對(duì)小球的拉力大小為：
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3分
(2)根據(jù)上面的計(jì)算可知，在環(huán)被A擋住的瞬間繩恰好斷裂，此后小球做平拋運(yùn)動(dòng)．
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分
假設(shè)小球直接落到地面上，則：
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1分
球的水平位移：
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1分
所以小球先與右邊的墻壁碰撞后再落到地面上．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1分
設(shè)球平拋運(yùn)動(dòng)到右墻的時(shí)間為t′，則
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2分
小球下落的高度
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1分
所以球的第一次碰撞點(diǎn)距B的距離為：
．．．．．．．．．．．．．．．2分
18．
(15分))如圖所示，長(zhǎng)為L的細(xì)繩上端系一質(zhì)量不計(jì)的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上，在細(xì)線的下端吊一個(gè)質(zhì)量為m
的鐵球(可視作質(zhì)點(diǎn))，球離地的高度h=L，當(dāng)繩受到大小
為3mg的拉力時(shí)就會(huì)斷裂．現(xiàn)讓環(huán)與球一起以
的
速度向右運(yùn)動(dòng)，在A處環(huán)被擋住而立即停止，A離右墻的水
平距離也為L．不計(jì)空氣阻力，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?sub>
．
試求：
(1)在環(huán)被擋住而立即停止時(shí)繩對(duì)小球的拉力大小；
(2)在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，球的第一次碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離是多少？
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