23.(12分)一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合。如图所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。先突然以恒定的加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)
22.(12分)弹性小球从某一高度H下落到水平地面上,与水平地面碰撞后弹起,假设小球与地面的碰撞过程中没有能量损失,但由于受到大小不变的空气阻力的影响,使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的3/4。为使小球弹起后能上升到原来的高度H,则需在小球开始下落时,在极短时间内给它一个多大的初速度vo,才能弹回到原来的高度H?
某同学对此解法是:由于只能上升H,所以机械能的损失为mgH,只要补偿损失的机械能即可回到原来的高度,因此mvo2=mgH,得vo =。你同意上述解法吗?若不同意,请简述理由并求出你认为正确的结果。
21.(12分)如下图所示,均匀长斜板AB可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,已知AB板的质量为M=2 kg,长为L=150 cm,AO=60 cm,A点离水平地面h=90 cm,B端与地接触,在B端上的物体质量m=1 kg,它与斜面间的动摩擦因数m=0.25,当物体以初速度v0=4 m/s,沿板向上运动,问:
(1)物体上滑过程中,AB板始终维持静止,则物体沿AB板上滑的最大距离为多少?
(2)在物体运动过程中地面对斜面板B端的最小弹力为多少?
20.(10分)A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2×105N/C,方向如下图所示,电场中a、b两点相距10cm,ab连线与电场线成60° 角,a点距A板3cm,b点距B板4cm,以a点电势为零电势点。
(1)A、B两板间电势差UAB多大?
(2)用外力F把电量为10-6C的带正电的点电荷,由b点匀速移动到a点,那么外力F做的功是多少?该正点电荷在b点时所具有的电势能是多大?(重力不计)
19.(10分)当物体从高空下落时,空气阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关。下表是某次研究的实验数据:(重力加速度g=9.8m/s2)
小球编号 |
A |
B |
C |
D |
E |
小球的半径(×10-3m) |
0.5 |
0.5 |
1.5 |
2 |
2.5 |
小球的质量(×10-6kg) |
2 |
5 |
45 |
40 |
100 |
小球的终极速度(m/s) |
16 |
40 |
40 |
20 |
32 |
(1)根据表中的数据,可知B球与C球在达到终极速度时所受的空气阻力之比为_____。
(2)根据表中的数据,可归纳出球型物体所受的空气阻力f与球的速度及球的半径的关系为___________,其中比例系数k = __________。
(3)现将C号和D号小球用轻质细线连接,若它们在下落时所受的空气阻力与单独下落时的规律相同。让它们同时从足够高处下落,则它们的终极速度v=________m/s;先落地的小球是__________球。
18.(5分)某同学用如下图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:
(1)根据所测数据,在坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度与砝码质量m的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在所挂砝码质量0-5×102g范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为 ___ N/m.
17.(7分)如下图甲所示是用手握住钢钳夹住一长方体工件时的情景。为了研究钢钳的平衡情况,可将钢钳抽象为两个杠杆模型,其中一个如图乙中实线所示,今在A点施加一个大小不变.方向始终垂直于AB的握力F,则:
(1)当稍用力向右抽工件时,工件仍被夹住,则在图乙中B点可看作杠杆的转轴,请在乙图上画出钢钳D点受力的示意图。
(2)在下列情况发生时,其中判断正确的是( )
(A)将工件往右抽动时比往左抽动时容易
(B)将工件往左抽动时比往右抽动时容易
(C)向右抽动时,将工件横置(夹住部分较薄)容易抽动
(D)向右抽动时,将工件竖置(夹住部分较厚)容易抽动
16.(4分)S1、S2是两个完全相同的波源,它们发出两列波长均为λ的简谐横波,图中虚线和实线分别代表某时刻这两列波的波谷和波峰.
(1)在空间有很多的加强点和减弱点,其中A、B、M、N、P、Q中是减弱点有 .
(2)根据图中的特征填写下表中的各项(下表中已给出部分物理量,请再根据给出的部分物理量的有关特征填写空缺项)
质 点 |
P |
Q |
M |
N |
A |
到S1的距离 |
3λ |
3.5λ |
2λ |
2.5λ |
|
到S2的距离 |
4λ |
2.5λ |
2λ |
1.5λ |
4.5λ |
15.(4分)(1)小球作直线运动时的频闪照片如下图所示.已知频闪周期T=0.1s,小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA=6.51 cm,AB=5.59 cm,BC=4.70 cm,CD=3.80 cm,DE=2.89 cm,EF=2.00 cm. 小球在位置A时的速度大小vA= _____ m/s,小球运动的加速度大小a= ______ m/s2
14.某地沙河抽水蓄能电站自投入运行以来,在缓解用电高峰电力紧张方面取得了良好的社会效益和经济效益。抽水蓄能电站的工作原理是:在用电低谷时(如深夜),电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中,到用电高峰时,再利用蓄水池中的水发电.如图,蓄水池(上游水库)可视为长方体,有效总库容量(可用于发电)为V,蓄水后水位高出下游水面H,发电过程中上游水库水位最大落差为d.统计资料表明,该电站年抽水用电2.4×108kW·h,年发电量为l.8×108kW·h.则下列计算结果正确的是(水的密度为ρ,重力加速度为g,涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面
A.能用于发电的水最大重力势能EP=ρVgH.
B.能用于发电的水的最大重力势能EP=ρVg(H-d/2).
C.电站的总效率达75%.
D.该电站平均每天所发电能可供给一个城市居民用电 (电功率以105kW计)约10h.
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