2.如图所示,斜面体固定在水平面上,斜面光滑,倾角为,斜面底端固定有与斜面垂直的挡板,木板下端离地面高H,上端放着一个细物块。木板和物块的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力(k>1),断开轻绳,木板和物块沿斜面下滑.假设木板足够长,与挡板发生碰撞时,时间极短,无动能损失,空气阻力不计.求:
(1)木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中,物块的加速度;
(2)从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间,木板运动的路程s;
(3)从断开轻绳到木板和物块都静止,摩擦力对木板及物块做的总功W.
解析:(1)设木板第一次上升过程中,物块的加速度为a物块
物块受合力 F物块=kmgsinθ-mgsinθ ①
由牛顿第二定律 F物块=ma物块 ②
由①②得 a物块=(k-1)gsinθ,方向沿斜面向上
(2)设以地面为零势能面,木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为v1
由机械能守恒 解得
设木板弹起后的加速度a板 由牛顿第二定律 a板=–(k+1)gsinθ
S板第一次弹起的最大路程 解得
木板运动的路程 S= +2S1=
(3)设物块相对木板滑动距离为L 根据能量守恒 mgH+mg(H+Lsinθ)=kmgsinθL
摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgsinθL 解得
1.如图,ABCD为一竖直平面的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10米,BC长1米,AB和CD轨道光滑。一质量为1千克的物体,从A点以4米/秒的速度开始运动,经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零。求:(g=10m/s2)
(1)物体与BC轨道的滑动摩擦系数。
(2)物体第5次经过B点时的速度。
(3)物体最后停止的位置(距B点)。
解:(1)分析从A到D过程,由动能定理得
(3分)
解得 (1分)
(2)物体第5次经过B点时,物体在BC上滑动了4次,由动能定理得
(3分)
解得 (1分)
(3)分析整个过程,由动能定理得
(2分)
解得s=21.6m (1分)
所以物体在轨道上来回了20次后,还有1.6m,故离B的距离为
(1分)
13、(20分)如图所示,在以O为圆心,半径为R=10cm的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B2=0.1T,方向垂直纸面向外。M、N为竖直平行放置的相距很近的两金属板, S1、S2为M、N板上的两个小孔,且S1、S2跟O点在垂直极板的同一水平直线上。金属板M、N与一圆形金属线圈相连,线圈的匝数n=1000匝,面积S=0.2m2,线圈内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小随时间变化的规律为B1=B0+kt(T),
其中B0、k为常数。另有一水平放置的足够长的荧光屏D,O点跟荧光屏D之间的距离为H=2R。比荷为2×105 C/kg的正离子流由S1进入金属板M、N之间后,通过S2向磁场中心射去,通过磁场后落到荧光屏D上。离子的初速度、重力、空气阻力及离子之间的作用力均可忽略不计。问:
(1)k值为多少可使正离子垂直打在荧光屏上?
(2)若k=0.45T/s,求正离子到达荧光屏的位置。
12、(18分)如图甲所示,空间存在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场,ab、cd是相互平行的间距为l的长直导轨,它们处于同一水平面内,左端由金属丝bc相连,MN是跨接在导轨上质量为m的导体棒,已知MN与bc的总电阻为R,ab、cd的电阻不计。用水平向右的拉力使导体棒沿导轨做匀速运动,并始终保持棒与导轨垂直且接触良好。图乙是棒所受拉力和安培力与时间关系的图像,已知重力加速度为g。
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)已知导体棒发生位移x的过程中bc边上产生的焦耳热为Q,求导体棒的电阻值;
(3)在导体棒发生位移x后轨道变为光滑轨道,此后水平拉力的大小仍保持不变,图丙中Ⅰ、Ⅱ是两位同学画出的导体棒所受安培力随时间变化的图线。判断他们画的是否正确,若正确请说明理由;若都不正确,请你在图中定性画出你认为正确的图线,并说明理由。(要求:说理过程写出必要的数学表达式)
11、(16分)如图所示,劲度系数为k的轻质水平弹簧的左端固定在质量为mA=4m的物块A上,右端系一不可伸长的轻质细线,细线绕过轻质光滑的定滑轮后与质量为mB=2m的小物块B相连.物块A放在足够长的水平桌面上,它与桌面间的摩擦因数m,且知物块A与桌面的最大静摩擦力正好等于滑动摩擦力.滑轮以左的细线始终处于水平,整个系统当初处于静止状态.某时刻,一颗质量等于m的子弹以初速度v0水平击中物块A,并留在其中,物块A向前滑行一小段距离s而停下,此后将不再滑动.试求:
(1)子弹击中物块A后的瞬时,物块A的速度.
(2)物块A停下后,物块B加速度的最大值应为多少?
(3)物块A停下后,物块B的最大速度.
10、(10分)要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻,实验室提供些列器材:
(1)待测线圈L:阻值约为2Ω,额定电流为2A
(2)电流表A1:量程为0.6A,内阻为0.2Ω
(3)电流表A2:量程为3A,内阻约为0.2Ω
(4)变阻器R1阻值为0~10Ω
(5)变阻器R2阻值为0~1kΩ
(6)电源E:电动势为9V,内阻很小
(7)定值电阻R3=10Ω
(8)定值电阻R4=100Ω
(9)开关两个S1和S2
要求实验时,改变变阻器的阻值,可使在尽可能大的范围内测得多组A1、A2的读数I1、I2,然后利用I1-I2图象求出电感线圈电阻RL。
(1)实验中定值电阻应该选 ,变阻器应选择 。
(2)请在方框内画出电路图。
(3)实验结束时应先断开开关 。
(4)实验测得数据如图II所示,则电感线圈的直流电阻值为 。(保留两位有效数字)
孝感三中---严防转载
9、(8分)在“DIS研究机械能守恒定律”中,将实验装置中的 传感器接入数据采集器,测定摆锤在某一位置的瞬时速度,从而求得摆锤在该位置的动能,同时输入摆锤的高度,求得摆锤在该位置的重力势能,进而研究势能和动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由计算机默认,不必输入。现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度。其实验装置如图所示,接着他点击“开始记录”,同时让摆锤从图中所示位置释放,计算机将摆锤通过光电门传感器的速度自动记录在表格的对应处,如图。
(1)请问该实验中所用传感器的名称是_________传感器。
(2)请指出该同学实验中的错误之处:① ;
②
(3)摆图中计算机记录的数据与真实值相比将 (填“偏大”、“偏小”或“仍准确”)
8、如图所示,在坐标系O-XY平面内的O点,有速率相同、方向各异、质量为m、电量为-q的粒子。匀强磁场的磁 感应强度为B,方向垂直纸面向里。坐标系中点P的坐标为P(x,y)。不计粒子的重力,不考虑粒子之间的相互作用。下列判断正确的是:
A.从O点出发的粒子中,可能有一个出发方向的粒子会过点P(x,y)
B.从O点出发的粒子中,可能有两个出发方向的粒子会过点P(x,y)
C.如果知道过P点粒子的出发方向与OP之间的夹角,则可求得粒子的运行速度
D.如果知道过P点粒子的出发方向与OX轴之间的夹角,则可求得粒子的运行速度
孝感三中---严防转载
班级: 学号: 姓名: 得分:
第I卷选择题答题卡
1 2 3 4 5 6 7 8
[A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A]
[B] [B] [B] [B] [B] [B] [B] [B]
[C] [C] [C] [C] [C] [C] [C] [C]
[D] [D] [D] [D] [D] [D] [D] [D]
第 II 卷 (非选择题共72分)
7、水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙,乙的斜面倾角大,甲、乙斜面长分别为S、L1,如图所示。两个完全相同的小滑块A、B可视为质点)同时由静止开始从甲、乙两个斜面的顶端释放,小滑块A一直沿斜面甲滑到底端C,而小滑块B滑到底端P后沿水平面滑行到D处(小滑块B在P点从斜面滑到水平面的速度大小不变),在水平面上滑行的距离PD=L2,且S=L1+L2。小滑块A、B与两个斜面和水平面间的动摩擦因数相同,则:
A.滑块A到达底端C点时的动能一定比滑块B到达D点时的动能小
B.两个滑块在斜面上加速下滑的过程中,到达同一高度时,动能可能相同[
C.A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中,滑块A重力做功的平均功率小于滑块B重力做功的平均功率
D.A、B滑块从斜面顶端分别运动到G、D的过程中,由于克服摩擦而产生的热量一定相同
6、2009年10月28日上午11时30分,美国宇航局的“战神Ⅰ-X”火箭在佛罗里达肯尼迪航天中心咆哮着发射升空。它是人类有史以来威力最大的火箭,这也是美国重返月球的第一步。据悉若干年后“奥莱恩”载人飞船将被“战神Ⅰ-X”火箭送入月球轨道,若以T表示“奥莱恩”在离月球表面高度h处的轨道上做匀速圆周运动的周期,以R表示月球的半径,则 :
A.“奥莱恩”运行时的向心加速度为
B.“奥莱恩”运行时的向心加速度
C.月球表面的重力加速度为
D.月球表面的重力加速度为
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com