2.如图所示,质量为m2的物体2放在车厢底板上,用竖直细线通过定滑轮与质量为m1的物体1连接,不计滑轮摩擦,车厢正在水平向右做匀加速直线运动,连接物体1的细线与竖直方向成θ角,物体2仍在车厢底板上,则 ( )
A.细线拉力为
B.车厢的加速度为
C.底板对物体2的支持力为
D.底板对物体2的摩擦力为零
本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分。
1.如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60㎏,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,g取10m/s22,那2在222
2,那么该消防队员 ( )
A.下滑过程中的最大速度为8m/s
B.加速与减速过程的时间之比为1:3
C.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1:3
D.加速与减速过程的位移之比为1:4
15.(13分)如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间变化的交变电压,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长,板间距离,在金属板右侧有一边界为的区域足够大的匀强磁场,与两板中线垂直,磁感应强度,方向垂直纸面向里,现有带正电的粒子流沿两板中线连续射入电场中,已知每个粒子的速度,比荷,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的.
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度;
(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值:
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间.
14.(12分)如图所示,有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,当滑块运动时,圆筒内壁对滑块有阻力的作用,阻力的大小恒为f=(g为重力加速度)。在初始位置滑块静止,圆筒内壁对滑块的阻力为零,弹簧的长度为l。现有一质量也为m的物体从距地面2l处自由落下,与滑块发生碰撞,碰撞时间极短。碰撞后物体与滑块粘在一起向下运动,运动到最低点后又被弹回向上运动,滑动到初始位置时速度恰好为零,不计空气阻力。求:
(1)物体与滑块碰撞后共同运动初速度的大小;
(2)碰撞后,在滑块向下运动到最低点的过程中弹簧弹性势能的变化量。
13.(12分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V,内阻r=1Ω,电阻R=15Ω。闭合开关S,待电路稳定后,在两板之间形成匀强电场,在A板上有一个小孔k,一个带电荷量q=+1×10-2C、质量m=2×10-2㎏的粒子P由A板上方高h=10cm处的O点自由下落,从k孔进入电场并打在B板上k/点处。当P粒子进入电场时,另一个与P相同的粒子Q恰好从两板正中央Q/点水平飞入。则滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,粒子Q与P恰好同时打在k/处.此时,电源的输出功率是多大?(粒子间的作用力及空气阻力均忽略不计,取g=10m/s2)
12.(8分)一汽车质量为m,以恒定的功率从静止启动。汽车沿水平路面行驶S后,速度达到最大速度v,其后汽车做匀速运动。已知汽车所受阻力恒为车重的k倍,求汽车加速运动S的过程中所经历的时间t为多少?
11.Ⅰ.(4分)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径,如图1所示的读数是 mm。用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图2如图所示的读数是 mm。
Ⅱ.(11分)一额定功率为0.01W的电阻,其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值结果如图所示(档位上×1K)。现有下列器材,试设计适当的电路,选择合适的器材,较精确地测定其阻值(滑动变阻器的调节要方便)。
A.电流表,量程0-400μA,内阻约150Ω
B.电流表,量程0-10mA,内阻约45Ω
C.电压表,量程0-3V,内阻约6KΩ
D.电压表,量程0-15V,内阻约30KΩ
E.干电池两节,每节电动势为1.5V
F.直流稳压电源,输出电压6V,额定电流3A
G.直流稳压电源,输出电压24V,额定电流0.5A
H.滑动变阻器,0-50Ω,1A
I.滑动变阻器,0-4KΩ,0.1A
J.电键一只,导线若干
①欧姆表测得的电阻值约为 Ω;
②电流表应该选择 ,电压表应该选择 ,电源应该选择 ,滑动变阻器最好选择 (填字母代号);
③在方框中画出电路原理图。
10.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2,磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,在下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离的关系图象正确的是 ( )
第II卷(非选择题 共60分)
9.如图所示,斜面上有a、b、c、d 四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,若小球从 a 点以初动能 2E0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.小球一定落在c点
B.小球一定落在d点与c点之间
C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大
D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同
8.如图所示,在光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的物体,已知m1>m2,两物体间水平连接着一轻质弹簧秤,若用大小为F的水平力向右拉m1,稳定后的加速度大小为a1,弹簧秤的示数为F1;若改用大小为F的水平拉力向左拉m2,稳定后的加速度大小为a2,弹簧秤的示数为F2,则以下说法正确的是 ( )
A.a1=a2 F1>F2 B.a1=a2 F1<F2
C.a1<a2 F1=F2 D.a1>a2 F1>F2
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