3.在静电场中,一个电子只在电场力的作用下由A点沿直线运动到B点,在这个运动过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.该电子速度大小一定增加 B.电子可能沿等势面运动
C.A点的场强一定比B点场强大 D.电子的电势能可能增加
2.如图所示,将两弹簧秤a、b联结在一起,当用力缓慢拉a弹簧秤时,发现不管拉力F多大,a、b两弹簧秤的示数总是相等,这个实验说明 ( )
A.这是两只完全相同的弹簧秤
B.弹力的大小与弹簧的形变量成正比
C.作用力与反作用力大小相等、方向相反
D.力是改变物体运动状态的原因
1.汽车上坡时,司机一般都将变速档换到低速档位上,这样做主要是为了 ( )
A.节省燃料 B.使汽车获得较大的功率
C.使汽车获得较大的牵引力 D.避免因车速大而发生危险
17.(14分)如图所示,在方向水平向右、大小为E = 6×103N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面。一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙,甲的质量为m1 = 2×10-4kg,带电量为q1 = 2×10-9C,乙的质量为m2 = 1×10-4kg,带电量为q2 =-1×10-9C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块,t = 3s时细绳突然断裂,不计滑块间的库仑为力,试求:
(1)细绳断裂前,两滑块的加速度。
(2)在整个运动过程中,乙的电势能增量的最大值。
(3)当乙的电势能增量为零时,甲与乙组成的系统机械能的增量。
15.(8分)铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内轨高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上行驶的速率。下表中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及Y与之相应的轨道的高度差h。
弯道半径r (m) |
660 |
330 |
220 |
165 |
132 |
110 |
内外轨高度h (m) |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
(1)根据表中数据,试导出h与r关系的表达式,并求出当r = 400m时,h的设计值。
(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧面压力,又已知我国铁路内外轨的距离设计值为L = 1.435m,结合表中数据,求出我国火车的转弯速率v(路轨倾角α很小时,tgα= sinα)。
(3)随着人们的生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求,为了提高运输能力,国家对铁路不断进行提速改造,这就要求铁路转弯速率也需提高,请根据上述高处原理和上表分析,提速时应采取怎样的有效措施?(g取9.8m/s2)
16.(9分)如图所示,在倾角为α的固定长斜面上,有一块用绳子拴着的矩形长木板,木板上站着一个人。已知木板质量是人质量的2倍,木板与斜面之间的摩擦忽略不计。当绳子突然断开时,人立即沿着木板向上奔跑,以保持其相对斜面的位置不变。假设木板长度为l,开始人恰好在木板底端。求:
(1)木板沿斜面一滑的加速度。
(2)人沿着木板和上奔跑至人板分离的过程中人对
木板做的功。
(3)人沿着木板向上奔跑直至人板分离的过程中人
消耗的最大功率。
14.(8分)质量为50kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动,他所用的弹性绳自由长度为12m,假设弹性绳中的弱力与弹性绳的伸长之间的关系遵循胡克定律,在整个运动过程中弹性绳不超过弹性限度。运动员从桥面下落,能达到距桥面为36m的最低点D处,运动员下落速率v跟下落距离S的关系如图所示,运动员在C点时的速度最大,空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)弹性绳的劲度系数k。
(2)运动员到达D点时,弹性绳的弹性势能为Ep。
(3)运动员到达D点时的加速度值a。
13.(8分)雨滴接近地面的过程可以看作匀速直线运动,此时雨滴的速度称为收尾速度,某同学在一本资料上看到,雨滴的收尾速度v与雨滴的半径r成正比,由此该同学对雨滴运动中所受的阻力f作了如下几种假设:
(1)阻力只与雨滴的半径成正比,即f = kr(k为常数)
(2)阻力只与速度的平方成正比,即f = kv2(k为常数)
(3)阻力与速度的平方和半径的乘积成正比,即f = kr v2(k为常数)
你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成正比这一关系?请写出推导过程。
12.(6分)某学生想了解所居住高楼内电梯运行的大致规律,他设计一个利用体重计来进行测量和研究的方案:
(1)把体重计平放在电梯的地板上,他站在体重计上,请两位同学协助他观察体重计示数的变化情况,并记录电梯运行时不同时刻体重计的示数。
(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)
(3)对实验数据进行分析研究,了解电梯的运动情况,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.先加速下降后匀速下降 B.先匀速下降后减速下降
C.先匀速上升后减速上升 D.先加速上升后匀速上升
观察次数 |
时刻 |
体重计读数(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 。
11.(7分)如图甲所示,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速运动,使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号,如图乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.00mm,已知电动机铭牌上标有“1200 r / min”字样,由此验证机械能守恒定律,根据以上内容,可得:
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T = s.
(2)根据乙图所给的数据,可知毛笔画下记号3时,圆柱棒下落的速度v3 = m/s;画下记号6时,圆柱棒下落的速度v6 = m/s;记号3、6之间棒的动能的变化量为 J。重力势能的变化量为 J,由此可得出的结论是
。(g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
9.如图所示,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给小球B一个垂直AB连线方向的速度v0,使其在水平桌面上运动,则( )
A.若A、B为同种电荷,B球一定做速度变大的曲线运动
B.若A、B为同种电荷,B球一定做加速度变大的曲线运动
C.若A、B为异种电荷,B球可能做加速度、速度都变小的
曲线运动
D.若A、B为异种电荷,B球速度的大小和加速度的大小可能都不变
10.如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等
势面之间的电势差相等,即Uab = Ubc,实线为一带正电的
质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是
这条轨迹上的两点,据此可知 ( )
A.三个等势面中的,a的电势最高
B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
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