1、简答题  空间探测器从某一星球表面竖直升空．已知探测器质量为1500kg，发动机推动力为恒力．探测器升空后发动机因故障突然关闭，如图所示是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线，则由图线可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm为多少？发动机的推动力F为多少？

参考答案：探测器在星球表面达到的最大高度等于0～24s内速度图线与坐标轴所围三角形ABO的面积，
最大高度h=12×40×24m=480m．
空间探测器在8s后关闭发动机，其加速度等于重力加速度，g=△v△t=2.5m/s2，
0～8s内空间探测器的加速度a=△v△t=40-08m/s2=5m/s2，
由牛顿第二定律得，F-mg=ma得到F=mg+ma=11250N．
答：由图线可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm为480m，发动机的推动力F为11250N

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  如图所示，铁块质量m=1.2kg（长度不计），它以速度v0=2.0m/s水平地滑上一辆静止的平板小车，已知小车质量M=0.4kg，铁块与小车间的动摩擦因数为μ=0.2，小车所受地面阻力是车对地面压力大小的0.1倍，铁块恰好没有滑离小车，g取10m/s2，求：
（1）铁块刚好相对小车静止时小车的速度；
（2）小车长度；
（3）铁块运动过程的总位移大小．

参考答案：（1）铁块：μ1mg=ma1
a1=2m/s2
小车：μ1mg-μ2（m+M）g=Ma2
a2=2m/s2
铁块相对小车静止时速度相同，v0-a1t=a2t
t=0.5s
v1=a2t=1.0m/s
（2）小车长度　l=v02t=0.5m
（3）铁块相对小车静止后与小车一起做匀减速运动直到静止μ2（m+M）g=（m+M）a3
得：a3=1m/s2
运动时间：t′=v1a3=1.0s
小车的总位移：S=v12(t+t′)=0.75m
所以铁块的总位移：S铁=l+S=1.25m
答：（1）铁块刚好相对小车静止时小车的速度为1.0m/s；
（2）小车长度为0.5m；
（3）铁块运动过程的总位移大小为1.25m．

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题  如图3所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角，则小车可能的运动情况是（?）

A．向右加速运动
B．向右减速运动
C．向左加速运动
D．向左减速运动

参考答案：AD

本题解析：由图易知小球即小车的加速度向右，所以小车可能是向右加速，也可能是向左减速．选AD．
对于多个物体的受力分析通常采用的方法就是整体法和隔离法，通过整体法求得加速度，再利用隔离法求物体之间的力的大小．

本题难度：简单

4、简答题  在如图所示的平行于直角坐标系内，有一用特殊材料制成的PQ，平行于y轴放置，该材料特性是只能让垂直打到PQ界面上的带电粒子通过．其左侧有一直角三角形区域，分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，其右侧有竖直向上场强为E的匀强电场．现有速率不同的带电粒子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域，不考虑带电粒子间的相互作用及带电粒子重力．已知带电粒子的电荷量为e，质量为m，在△OAC中，OA=a，θ=60°．求：
（1）要想使带电粒子通过PQ，带电粒子带正电还是带负电？在经过磁场边界OC时的速度方向与OC的夹角是多少？
（2）能通过PQ界面的带电粒子所具有的最大速度是多少？其从O点入射时与y轴夹角是多少？
（3）在PQ右侧x轴上能接收到带电粒子的最远位置坐标．

参考答案：（1）要使电子能通过PQ界面，电子飞出磁场的速度方向必须水平向右，根据几何图形得：
在经过磁场边界OC时的速度方向与OC的夹角是30°
（2）由Bev=mv2r知，r越大v越大，从C点水平飞出的电子，运动半径最大，对应的速度最大，
即r=2a时，电子的速度最大即r=2a时，电子的速度最大



由Bev=mv2r
得：vmax=2Beam
从O点入射速度方向与y轴夹角为30°
（3）粒子在电场中做类平抛运动，将其运动分解成垂直电场强度方向与沿着电场强度方向．
则有，电场强度方向做初速度为零的匀加速度直线运动：a=12eEmt2
垂直电场强度方向做匀速直线运动：x=vt
解得：xmax==2Ba

本题解析：

本题难度：一般

5、实验题  鸵鸟是当今世界上最大的鸟。有人说它不会飞是因为翅膀退化了，如果鸵鸟长了一副与身体大小成比例的翅膀，它是否就能飞起来呢？这是一个使人极感兴趣的问题，试阅读下列材料并填写其中的空白处。
鸟飞翔的必要条件是空气的上举力F至少与体重G＝mg平衡，鸟扇动翅膀获得的上举力可表示为，式中S为鸟翅膀的面积，v为鸟飞行的速度，c是恒量，鸟类能飞起的条件是，即_________，取等号时的速率为临界速率。
我们作一个简单的几何相似性假设。设鸟的几何线度为，质量体积，，于是起飞的临界速率。燕子的滑翔速率最小大约为20 km/h，而鸵鸟的体长大约是燕子的25倍，从而跑动起飞的临界速率为________km/h，而实际上鸵鸟的奔跑速度大约只有40km/h，可见，鸵鸟是飞不起来的，我们在生活中还可以看到，像麻雀这样的小鸟，只需从枝头跳到空中，用翅膀拍打一两下，就可以飞起来。而像天鹅这样大的飞禽，则首先要沿着地面或水面奔跑一段才能起飞，这是因为小鸟的_______，而天鹅的______。

参考答案：鸵鸟起飞的临界速率约为100km/h，而实际上鸵鸟的速率约为40km/h，可见鸵鸟是飞不起来的。

本题解析：根据题意，鸟类飞起的必要条件是
即满足
故
燕子的最小滑翔速率约为20 km/h，而鸵鸟的体长大约是燕子的25倍。因

故

本题难度：一般