25. (20分) 解:⑴正电荷 (2分)
⑵依题意,可知小球在BC间做匀速直线运动,
在C点的速度为:
在BC段,其受力如图所示,设重力和电场力合
力为F,
又 F=mg/cos37°=3N (2分)
解得:
(2分)
在D处由牛顿第二定律可得: (2分)
将及代入上式并化简得:
解得 (2分)
小球离开D点后作类平抛运动,其加速度为:a=F/m= (2分)
由得:
(2分)
(2分)
⑶CD段克服摩擦力做功Wf
由动能定理可得:
(2分)
解得:Wf=5.76J (2分)
24.(19分)
解:(1)设当物体刚刚离开地面时,弹簧的伸长量为xA,
:
(2分)
:
(2分)
:
(2分)
由上两式得:
当获得最大速度时,有:
解得:, 所以:
(2分)
(2)开始时弹簧压缩的长度为: (2分)
当物体刚离开地面时,物体
上升的距离以及物体
沿斜面下滑的距离为“
(2分)
由于,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,弹簧弹力做功为零.且物体
刚刚离开地面时,
、
两物体的速度相等,设为
,由能量关系:
(4分)
由此解得
(3分)
22.(1)0.5 (3分)
(2)①如图所示②ABEGHI ③电键S2闭合时.测得电流表的示数,I1和I2;断开电键S2,调整电阻箱的阻值为R时,测得电流表的示数I1’.和I2’,;
(用其他方法测量正确也可)
23(16分)解:(1)小球由静止摆到最低点的过程中,有(2分)
(2分)
小球与物块Q相撞时,动量守恒, (2分)
由于,解得
(2分)
(2). 此后,对Q:(2分)
对P:由于,所以Q在平板上滑行时,平板静止. (2分)
物块Q滑行的距离: (2分) 解得:
(2分)
14.A 15.C 16.B 17.ABD 18.C 19. AC 20. BC 21.D
25.(20分)如图所示,ab为与水平面成37°角的倾斜轨道,其延长线在c点与半圆轨道cd相切,cd的半径R=1.2 m,全部轨道由绝缘材料制成且固定于竖直平面内.整个空间存在水平向左的匀强电场E,ab轨道b端的右侧空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场B.-个质量m=0.24 kg的带电小球沿ab轨道下滑,至b点时的速度vb=12m/s,接着沿直线bc(此处无轨道)匀速运动到c处并进入半圆轨道cd,且到达d点时对轨道的压力大小FN=2.7 N,小球离开轨道后磁场立即消失.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小球所带电荷的种类;
(2)小球离开d点后的运动轨迹与直线ac的交点距c点的距离;
(3)小球在半圆轨道上运动时克服摩擦力所做的功.
24.(19分)如图所示,在竖直方向上、
两物体通过劲度系数为
的轻质弹簧相连,
放在水平地面上;
、
两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,
放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证
段的细线竖直、
段的细线与斜面平行.已知
、
的质量均为
,
的质量为
,重力加速度为
,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放
后它沿斜面下滑,
刚离地面时,
获得最大速度.斜面足够长.求:
(1) 斜面倾角;
(2)
的最大速度
.
23.(16分)如图所示,质量为M的平板P左端放置一质量为m的小物块Q,系统原来静止在地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高R处,另一端系一质量也为m的小球.今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q发生碰撞,碰撞时间极短,碰后小球静止,而物块Q在平板上滑动,最后物块Q刚好未脱离平板. 已知Q与P之间、P与地之间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g.求:
(1)小球与小物块Q碰后瞬间,小物块Q的速度;
(2)平板车P的长度.
22.(17分)(1)某同学在公路边等汽车回校上学,他发现路边有一台小四轮拖拉机的发动机下漏机油,他估算了一下,大约每2秒钟滴下一滴机油,这些油在路面上形成一小片油迹.后来这台拖拉机开走了,在路面上留下一系列油点.他走过去观察了一下,发现从那一小片油迹开始,向前2m有一个油点,再向前走4m又有一个油点,然后再向前走6m又有一个油点.这位同学由此估算出这台拖拉机启动时的加速度约为______m/s2 .
(2)从下列实验器材中选出适当的器材,设计测量电路来测量两个电流表的内阻,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度.
(A)待测电流表A1,量程50mA,内电阻约几十欧.
(B)待测电流表A2,量程30mA,内电阻约几十欧.
(C)电压表V,量程15V,内阻rV=15kΩ.
(D)电阻箱R1,阻值范围0-9999.9Ω.
(E)电阻箱R2,阻值范围0-99.9Ω.
(F)滑动变阻器R3阻值O-150Ω,额定电流1.5A.
(G)滑动变阻器R4,阻值0-20Ω,额定电流1.5A.
(H)电阻R0,阻值是40Ω,功率是0.5W(作保护电阻用).
(I)电池组,电动势为12V,内电阻约0.5Ω.
此外还有单刀电键若干和导线若干,供需要时选用.
①请设计一个测量电路,画出电路图.
②选出必要的器材,用器材前的字母表示,有________________________.
③说明实验需要测量的物理量,并列出计算两个电流表内电阻的计算式.
21.如图所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面
内的“∧”形框架,其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小
环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别
系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结
点为O.OP、OQ两根细绳的长度分别用、
表示,长度之比
:
= 2 :
3,将质量为m的钩
码挂在绳套上,则两绳受到的拉力之比 :
等于( )
A.3︰2 B.2︰3 C. 4︰9 D.1︰1
20.下图电路中,R1=10 Ω,R2=8 Ω,电源内阻不能忽略.开关接到“1”时,电流表示数为0.20 A,当开关接到“2”时,电流表示数可能是( )
A.0.27 A B.0.24 A C.0.21 A D.0.18
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