18. (13分)如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力.
(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度是多少?
17、(10分)如图所示的装置可以测量飞行器在竖直方向上做匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形箱子的上、下壁上各安装一个可以测力的传感器(可测压力和拉力),分别连接两根劲度系数相同(可拉伸可压缩)的轻弹簧的一端,弹簧的另一端都固定在一个滑块上,滑块套在光滑竖直杆上.现将该装置固定在一飞行器上,传感器P在上,传感器Q在下.飞行器在地面静止时,传感器P、Q显示的弹力大小均为10 N.求:
(1)滑块的质量.(地面处的g=10 m/s2)
(2)当飞行器竖直向上飞到离地面处,此处的重力加速度为多大?(R是地球的半径)
(3)若在离地面处时,传感器P、Q显示的弹力大小均为F'=20 N,此时飞行器的加速度是多大?传感器始终竖直方向放置,P在上, Q在下。
16.用以下器材测量待测电阻Rx的阻值:
待测电阻Rx:阻值约为100Ω;
电源E:电动势约为6.0V、内阻忽略不计;
电流表1:量程50mA、内阻r1=20Ω;;
电流表2:量程300 mA、内阻r2约为4Ω
定值电阻R0:阻值为20Ω;
滑动变阻器R:最大阻值为10Ω;
单刀单掷开关S、导线若干.
测量电阻Rx的电路图如右图所示
⑴电路图中的电流表A1应该选择电流表 (填“1”或“2”),开关S闭合前,滑动变阻器R滑片应该移到 端(填“A”、“ B”或“无要求”) (4分)
⑵若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx= .(4分)
15.某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离s,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.
⑴用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = .(3分)
⑵用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔEP = ,动能的增加量ΔEK= (6分).
14.在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径。整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直。现给带电球体一个水平速度v0,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功可能为( )
A、0 B、
C、 D、。
13.如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑,则它在下滑h高度的过程中,以下说法正确的是( )
A.作用在金属棒上各力的合力做功为零
B.重力做功等于系统产生的电能
C.金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热
D.金属棒克服恒力F做功等于电阻R上发出的焦耳热
12.如图(a)所示,用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图(b)所示,若重力加速度g取10m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出( )
A.物体的质量
B.斜面的倾角
C.斜面的长度
D.加速度为6m/s2时物体的速度
11.如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度大小为,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( )
A.重力势能增加了mgh B.克服摩擦力做功mgh
C.动能损失了mgh D.机械能损失了
10.如图所示,一条红色光线和另一条紫色光线,以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖,其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出.则可知( )
A.AO是红光
B.AO是紫光
C.AO穿过玻璃砖所需时间较长
D.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光变为红光,则干涉亮条纹间距变小
9.图示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为2 m/s,则 ( )
A.质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向
B.P点的振幅比Q点的小
C.经过△t=4 s,质点P将向右移动8 m
D.经过△t=4 s,质点Q通过的路程是0.4 m
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