高中物理人造卫星上进行微重力条件下的实验试题

如图，倾角为θ的斜面固定在水平地面上（斜面底端与水平地面平滑连接），A点位于斜面底端，AB段斜面光滑，长度为s，BC段足够长，物体与BC段斜面、地面间的动摩擦因数均为μ．质量为m的物体在水平外力F的作用下，从A点由静止开始沿斜面向上运动，当运动到B点时撤去力F．求：

（1）物体上滑到B点时的速度v_B；
（2）物体最后停止时距离A点的距离．

如图所示，质量M=kg的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量m=kg的小球相连悬在空中。今用跟水平方向成α=30°角的力F=N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s²。求：

（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；
（2）木块与水平杆间的动摩擦因数为μ.

如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L₁=1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接阻值R=1.5Ω的电阻；质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L₂=4m，棒与导轨垂直并保持良好接触．整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示．（g=10m/s²）

（1）保持ab棒静止，在0～4s内，通过金属棒ab的电流多大？方向如何？
（2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F，求当t=2s时，外力F的大小和方向；
（3）5s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出该位置与棒初始位置相距2.4m，求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热．

近日，美国航空航天局的科学家们称，他们找到一颗迄今与地球最相似的行星，它被称作Kepler﹣186f．人类探索宇宙的脚步一直在前行．某宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落同原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处（地球表面重力加速度g取10m/s²，空气阻力不计）
（1）该星球表面附近的重力加速度g′是多大？
（2）若已知该星球的半径与地球半径之比为R_量：R_地=1：4，则该星球的质量与地球质量之比M_星：M_地是多少？

如图，在光滑的倾角为θ的固定斜面上放一个劈形的物体A，其上表面水平，质量为M．物体B质量为m，B放在A的上面，先用手固定住A．

（1）若A的上表面粗糙，放手后，求AB相对静止一起沿斜面下滑，B对A的压力大小．
（2）若A的上表面光滑，求放手后的瞬间，B对A的压力大小．

某学生想了解所居住高楼内电梯运行的大致规律，他设计一个利用称体重的磅秤来进行测量和研究的方案：
①把磅秤平放在电梯的地板上，他站在磅秤上，请两位同学协助他观察磅秤示数的变化情况，并记录电梯运行时不同时刻磅秤的示数．
②将两位同学随机记录的7个数据列表．由于不知记录时刻的先后，故表格数据按从小到大的次序排列，并相应标明t₁、t₂…t₇．（记录时电梯作平稳运动）
观察
次数   时刻   磅 秤
读数（N）
1    t₁    449
2    t₂    450
3    t₃    450
4    t₄    549
5    t₅    550
6    t₆    551
7    t₇    551
③对实验数据进行分析研究，了解电梯的运行情况，并粗略测 定电梯的加速度．
思考回答下列问题：
（1）在测量时该学生所受的重力将　   　（填“变大”、“变小”、“不变”）
（2）如果先记录到的是较小的示数，后记录到的是较大的示数，则记录时电梯相应的运动可能是（　　）
A．先加速下降后减速下降         B．先减速下降后匀速下降
C．先匀速上升后减速上升         D．先减速上升后加速上升
（3）如果电梯在运行过程中经历过匀加速、匀速和匀减速三个过程，而两位同学记录的数据不知处于哪一运动阶段，则此电梯加速度的可能值为（　　）
A．1.0m/s²   B．1.82m/s²   C．2.22m/s²    D．2.50m/s²
（4）由于每部电梯运行时加速度都是设定好的，如果要知道该高楼电梯的加速度，还需要测定的物理量是　   　．

如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB与水平面的夹角为30°，两细杆上分别套有带孔的a、b两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平。某时刻剪断细线，在两球下滑到底端的过程中，下列说法中正确的是（   ）

A.a、b两球到底端时速度大小相同
B.a、b两球重力做功相同
C.小球a受到的弹力等于小球b受到的弹力
D.小球a下滑的时间大于小球b下滑的时间

下列说法正确的是(　　)

A．物体静止在水平桌面上，它对桌面的压力就是重力

B．形状规则的物体重心一定物体的几何中心

C．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力，而乙对甲没有力

D．两个物体发生相互作用不一定相互接触

如图，质量的两物体A、B叠放在一起放在倾角为的光滑斜面上，现让它们由静止开始释放，在沿斜面下滑过程中，物体B的受力图是（  ）

如图，物体A在粗糙的斜面B上，在下列各种状态中，斜面B对物体A的支持力最大的是（ ）

A．物体A与斜面B均静止在水平面上

B．物体A沿斜面B加速下滑，B不动

C．物体A与斜面B相对静止并加速向右运动

D．物体A与斜面B相对静止并匀速向右运动

下面叙述均选自2008年北京奥运会比赛项目的一段，存在克服重力做功的过程是跳水比赛中①、运动员从10米高的跳台上跃入水中；②、运动员从水底迅速浮出水面。举重比赛中③、运动员艰难的挺举起110kg的杠铃；④、运动员举起杠铃后向前走了两步停下。马术比赛中⑤、运动员骑马迅速冲上山坡；⑥运动员骑马在水平跑道上冲过终点后减速。（     ）

A．①④⑥

B．②③⑤

C．⑥②③

D．⑤①③

如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则不可能出现的现象是(　　)

A．江河的水不会流动

B．鸡毛和铁球都可以悬浮在空中

C．天不会下雨

D．一切物体的质量都变为零

一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为m的物体A，用一轻质光滑圆环O穿过轻绳，并用力F拉住轻环上一点，如图所示．现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置。则在这一过程中，力F、绳中张力F_T和力F与水平方向夹角的变化情况是（）

A．F保持不变，FT逐渐增大，夹角θ逐渐减小

B．F逐渐增大，FT保持不变，夹角θ逐渐增大

C．F逐渐减小，FT保持不变，夹角θ逐渐减小

D．F保持不变，FT逐渐减小，夹角θ逐渐增大

升降机地面上固定着一个倾角=37º的光滑斜面，用一条平行于斜面的细绳拴住一个质量m=2kg的小球，如图所示，当升降机以加速度a=2m/s²做竖直向上匀加速直线运动时，重力加速度g取10m/s²，，求：

（1）绳子对球的拉力T？
（2）小球对斜面的压力N？

一个重30N的物体置于斜面上，如图，斜面的倾斜角为30°，挡板竖直，不计一切摩擦．（取g=10m/s²）

（1）画出小球受力分析示意图．
（2）求出斜面和挡板对小球的作用力．