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我國(guó)的“嫦娥奔月”月球探測(cè)工程已經(jīng)啟動(dòng)，分“繞、落、回”三個(gè)發(fā)展階段：在2007年已發(fā)射一顆圍繞月球飛行的衛(wèi)星，計(jì)劃在2012年前后發(fā)射一顆月球軟著陸器，在2018年后發(fā)射一顆返回式月球軟著陸器，進(jìn)行首次月球樣品自動(dòng)取樣并安全返回地球．設(shè)想著陸器完成了對(duì)月球表面的考察任務(wù)后，由月球表面回到圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙．如圖所示，假設(shè)返回的著陸器質(zhì)量為m，月球表面的重力加速度為g，月球的半徑為R，軌道艙到月球的中心距離為r，已知著陸器從月球表面返回軌道艙的過(guò)程中需克服月球的引力做功W=mgR（1-R/r）．不計(jì)月球表面大氣對(duì)著陸器的阻力和月球自轉(zhuǎn)的影響，則返回的著陸器至少需要獲得多少能量才能返回軌道艙？

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我國(guó)的“嫦娥奔月”月球探測(cè)工程已經(jīng)啟動(dòng)，分“繞、落、回”三個(gè)發(fā)展階段；在2007年前后發(fā)射一顆圍繞月球飛行的衛(wèi)星，在2012年前后發(fā)射一顆月球軟著陸器，在2017年前后發(fā)射一顆返回式月球軟著陸器，進(jìn)行首次月球樣品自動(dòng)取樣并安全返回地球.設(shè)想著陸器完成了對(duì)月球表面的考察任務(wù)后，由月球表面回到圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙，如圖所示.為了安全，返回的著陸器與軌道艙對(duì)接時(shí)，必須具有相同的速度.設(shè)返回的著陸器質(zhì)量為m，月球表面的重力加速度為g，月球的半徑為R，軌道艙到月球中心的距離為r，已知著陸器從月球表面返回軌道艙的過(guò)程中需克服月球的引力做功W=mgR.不計(jì)月球表面大氣對(duì)著陸器的阻力和月球自轉(zhuǎn)的影響，則返回的著陸器至少需要獲得多少能量才能返回軌道艙?

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我國(guó)的“嫦娥奔月”月球探測(cè)工程已經(jīng)啟動(dòng)，分“繞、落、回”三個(gè)發(fā)展階段：在2007年已發(fā)射一顆圍繞月球飛行的衛(wèi)星，計(jì)劃在2012年前后發(fā)射一顆月球軟著陸器，在2018年后發(fā)射一顆返回式月球軟著陸器，進(jìn)行首次月球樣品自動(dòng)取樣并安全返回地球．設(shè)想著陸器完成了對(duì)月球表面的考察任務(wù)后，由月球表面回到圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙．如圖所示，假設(shè)返回的著陸器質(zhì)量為m，月球表面的重力加速度為g，月球的半徑為R，軌道艙到月球的中心距離為r，已知著陸器從月球表面返回軌道艙的過(guò)程中需克服月球的引力做功W=mgR（1-R/r）．不計(jì)月球表面大氣對(duì)著陸器的阻力和月球自轉(zhuǎn)的影響，則返回的著陸器至少需要獲得多少能量才能返回軌道艙？

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我國(guó)的“嫦娥奔月”月球探測(cè)工程已經(jīng)啟動(dòng)，分“繞、落、回”三個(gè)發(fā)展階段：在2007年發(fā)射一顆圍繞月球飛行的衛(wèi)星，在2012年前后發(fā)射一顆月球軟著陸器，進(jìn)行首次月球樣品自動(dòng)取樣并安全返回地球．設(shè)想著陸器完成了對(duì)月球表面的考察任務(wù)后，由月球表面回到圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙，如圖所示．為了安全，著陸器與軌道艙對(duì)接時(shí)，必須具有相同的速度．已知著陸器返回過(guò)程中需克服月球的引力做功W＝mgR(1－)，式中m為著陸器與人的總質(zhì)量，g為月球表面的重力加速度，R為月球的半徑，r為軌道艙到月球中心的距離，不計(jì)月球表面大氣對(duì)返回艙的阻力和月球自轉(zhuǎn)的影響，則返回的著陸器至少需要獲得多少能量才能返回軌道艙？

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一、選擇題

1.AC       2.A         3.BD              4.B         5.ABD

6.B         7.D         8.BCD           9.B         10.BC

二、本題共3小題，共14分。把正確答案填在答題紙上。

11.B                                                                       (3分)

12.(1)，          (2)         (每空2分)

13.(1)BCE                                                                     (3分)說(shuō)明：沒(méi)有E扣1分。

(2)4.3                                                                           (2分)(得4.27不給分)

三、

14.(7分)

解：由v－t圖象可知，物塊在0∽3s內(nèi)靜止，3s∽6s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a,6s∽9s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，                                                  2分

結(jié)合F－t圖象可知

f=4N=μmg                                                                    1分

F₃－f=2N=ma                                                                1分

v₂=6m/s=at=3a                                                              1分

由以上各式得m=1kg，μ=0.4                                         2分

15.(7分)

設(shè)物體受摩擦力為f，支持力為N

(1)物體受力平衡

水平方向上：                                             1分

豎直方向上：                                           1分

設(shè)金屬塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則             1分

解得：                                                     1分

(2)設(shè)金屬塊滑行的加速度大小為a，撤去拉力后在地面上還能滑行的距離為s

根據(jù)牛頓第二定律：                                       1分

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：                                             1分

解得：或                           1分

用下列解法也給分：設(shè)撤去拉力后，金屬塊在地面上還能滑行的距離為s，根據(jù)動(dòng)能定理

                                                            2分

解得：                                                1分

16.(8分)

解：(1)                                2分

(2)                                      2分

解之得                                     1分

(3)由牛頓第二定律，得                           2分

所以                                          1分

17. (8分)

解：A球受力如圖所示，則有

水平方向：        ①                         2分

豎直方向：         ②                         2分

由②式得               2分

由①、②式得             2分

所以力F大小應(yīng)滿足的條件是17.3N≤F≤34.6N              (若沒(méi)寫(xiě)成這種形式扣1分)

18. (8分)

(1)學(xué)生與地面撞擊過(guò)程中損失的機(jī)械能為：

                                                                1分

解得                                                              1分

(2)設(shè)學(xué)生從H高處下落到地板所用時(shí)間為t₁，剛接觸地板時(shí)的速度為v₁；反彈離地時(shí)的速度為v₂，上升的時(shí)間為t₂，由動(dòng)能定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

下落過(guò)程：

解得：，                                 1分

上升過(guò)程：

解得：，                                 1分

學(xué)生與地面接觸時(shí)間為                  1分

設(shè)地面對(duì)學(xué)生的平均撞擊力為F，向上為正，由動(dòng)量定理

                                                      1分

解得：                                                           1分

根據(jù)牛頓第三定律，學(xué)生對(duì)地面的平均撞擊力

，方向向下                                              1分

(利用求平均撞擊力，或用其他方法求平均撞擊力，結(jié)果正確的同樣給分)

19. (9分)

(1)設(shè)滑塊從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度為v_C，從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)間為t

滑塊從C點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：                     1分

水平方向：                                                                      1分

解得：                                                                        1分

(2)設(shè)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為v_B，根據(jù)機(jī)械能守恒定律

                                                                  1分

解得：                                                                     1分

設(shè)在B點(diǎn)滑塊受軌道的運(yùn)動(dòng)力為N，根據(jù)牛頓第二定律

解得：

(3)設(shè)滑塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為，根據(jù)動(dòng)能定理

                                                               1分

解得：

設(shè)滑塊在A點(diǎn)受到的沖量大小為I，根據(jù)動(dòng)量定理

                                                                                        1分

解得：(不開(kāi)方同樣給分)               1分

20. (9分)

(1)設(shè)子彈和滑塊相對(duì)靜止時(shí)共同速度為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

                                                                   1分

解得：                                                                         1分

方向向右                                                                                    1分

(2)設(shè)彈簧壓縮到最短時(shí)它們的共同速度為v’，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

解得：                                                                         1分

設(shè)滑塊與車摩擦產(chǎn)生的熱為Q，彈簧的最大彈性勢(shì)能為E_P，根據(jù)能量守恒有：

                             1分

解得：                                                                          1分

(3)設(shè)彈簧再次回到原長(zhǎng)時(shí)，車的速度為v₁，滑塊(和子彈)的速度為v₂，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

                                                    1分

根據(jù)能量守恒：   1分

解得：車的速度大小為                         1分

(另一解舍去)