16.(15分)从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系,球运动的速率随时间变化规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1,且落地前球已经做匀速运动.求:
(1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功;
(2)球抛出瞬间的加速度大小;
(3)球上升的最大高度H.
15.(15分)如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°.试求:
(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势;
(3)物块能获得的最大速度.
14.(14分)如图所示,一位质量m =60kg参加“挑战极限”的业余选手,要越过一宽度为s=2.5m的水沟,跃上高为h=2.0m的平台,采用的方法是:人手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始匀加速助跑,至B点时,杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生形变、同时脚蹬地,人被弹起,到达最高点时杆处于竖直,人的重心在杆的顶端,此刻人放开杆水平飞出,最终趴落到平台上,运动过程中空气阻力可忽略不计.
(1)设人到达B点时速度vB=8m/s,人匀加速运动的加速度a=2m/s2,求助跑距离sAB.
(2)人要到达平台,在最高点飞出时刻速度v至少多大?(取g=10m/s2)
(3)设人跑动过程中重心离地高度H=0.8m,在(1)、(2)问的条件下,在B点蹬地弹起瞬间,人至少再做多少功?
13.(14分)如图所示的坐标平面内,在y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小B1=0.20T的匀强磁场,在y轴的右侧存在垂直纸面向里、宽度d=12.5cm的匀强磁场B2.某时刻一质量m=2.0×10-8kg、电量q=+4.0×10-4C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为(-0.25m,0)的P点以速度v=2.0×103 m/s沿y轴正方向运动.试求:
(1)微粒在y轴的左侧磁场中运动的轨道半径;
(2)微粒第一次经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角;
(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件.
12.(11分)如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为m的小球,试管的开口端与水平轴O连接,试管底与O相距l, 试管通过转轴带动在竖直平面内匀速转动.试求:
(1)若转轴的角速度为ω,在图示的最低点位置球对管底的压力大小;
(2)若小球到达最高点时,管底受到的压力为mg,此时小球的线速度大小.
11.(10分)某一电阻值不变的纯电阻元件(阻值Rx在50Ω-100Ω之间),额定功率为0.25W.要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:
电流表A1:量程为100mA,内阻约为5Ω
电流表A2:量程为1 A,内阻约为0.5Ω
电压表V1:量程为6V,内阻约为10kΩ
电压表V2:量程为30V,内阻约为50kΩ
滑动变阻器R: 0-10Ω ,2A
电源(E=9V),开关,导线若干
(1)实验中应选用的电流表为 ,电压表为 ;(填入器材符号)
(2)在虚线框内画出实验电路图;
(3)测出的电阻值与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”).
10.(10分)(1)如图所示,螺旋测微器的示数为 ▲ mm;游标卡尺的示数为 ▲ cm.
(2) 某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50Hz,下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7为计数点,相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.74cm,x3=6.40cm,x4=8.02cm,x5=9.64cm,x6=11.28cm,x7=12.84cm.
计数点 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
各计数点的速度(m/s) |
0.50 |
0.70 |
0.90 |
1.10 |
▲ |
1.51 |
(a)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字);
(b)根据表中数据,在所给的坐标系中作出v-t图象(以0计数点作为计时起点);由图象可得,小车运动的加速度大小为 ▲ m/s2.
9.如图所示,水平向右的匀强电场场强为E,垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度为B,一带电量为q的液滴质量为m,在重力、电场力和洛伦兹力作用下做直线运动,下列关于带电液滴的性质和运动的说法中正确的是
A.液滴可能带负电
B.液滴一定做匀速直线运动
C.不论液滴带正电或负电,运动轨迹为同一条直线
D.液滴不可能在垂直电场的方向上运动
8.如图甲所示,一物块在t=0时刻,以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.由此可以确定
A.物块返回底端时的速度
B.物块所受摩擦力大小
C.斜面倾角θ
D.3t0时间内物块克服摩擦力所做的功
7.如图所示,平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接, G为一零刻度在表盘中央的电流计,闭合开关S后,下列说法中正确的是
A.若在两板间插入电介质,电容器的电容变大
B.若在两板间插入一导体板,电容器的带电量变小
C.若将电容器下极板向下移动一小段距离,此过程电流计中有从a到b方向的电流
D.若将滑动变阻器滑片P向上移动,电容器储存的电能将增加
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