題目列表(包括答案和解析)
(07。上海物理卷)如圖(a)所示,光滑的平行長直金屬導軌置于水平面內,間距為L、導軌左端接有阻值為R的電阻,質量為m的導體棒垂直跨接在導軌上。導軌和導體棒的電阻均不計,且接觸良好。在導軌平面上有一矩形區域內存在著豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B。開始時,導體棒靜止于磁場區域的右端,當磁場以速度v1勻速向右移動時,導體棒隨之開始運動,同時受到水平向左、大小為f的恒定阻力,并很快達到恒定速度,此時導體棒仍處于磁場區域內。
(1)求導體棒所達到的恒定速度v2;
(2)為使導體棒能隨磁場運動,阻力最大不能超過多少?
(3)導體棒以恒定速度運動時,單位時間內克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大?
(4)若t=0時磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運動,經過較短時間后,導體棒也做勻加速直線運動,其v-t關系如圖(b)所示,已知在時刻t導體棒瞬時速度大小為vt,求導體棒做勻加速直線運動時的加速度大小。
(07。上海物理卷)如圖(a)所示,光滑的平行長直金屬導軌置于水平面內,間距為L、導軌左端接有阻值為R的電阻,質量為m的導體棒垂直跨接在導軌上。導軌和導體棒的電阻均不計,且接觸良好。在導軌平面上有一矩形區域內存在著豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B。開始時,導體棒靜止于磁場區域的右端,當磁場以速度v1勻速向右移動時,導體棒隨之開始運動,同時受到水平向左、大小為f的恒定阻力,并很快達到恒定速度,此時導體棒仍處于磁場區域內。
(1)求導體棒所達到的恒定速度v2;
(2)為使導體棒能隨磁場運動,阻力最大不能超過多少?
(3)導體棒以恒定速度運動時,單位時間內克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大?
(4)若t=0時磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運動,經過較短時間后,導體棒也做勻加速直線運動,其v-t關系如圖(b)所示,已知在時刻t導體棒瞬時速度大小為vt,求導體棒做勻加速直線運動時的加速度大小。
正以v=30m/s的速度運行中的列車,接到前方小站的請求:在該站?1分鐘接一位危重病人上車。司機決定剎車,以加速度大小a1=0.6m/s2勻減速運動到小站,停車1分鐘后,列車啟動,以加速度大小為a2= 1.0m/s2做勻加速起動,又恢復到原來的速度,求:
(1)從剎車開始到恢復原來速度共經歷的時間t;
(2)從剎車開始到恢復原來速度共經歷的路程s;
(3)司機由于臨時停車共耽誤了多少時間?
如圖,V形細桿AOB能繞其對稱軸OO’轉動,OO’沿豎直方向,V形桿的兩臂與轉軸間的夾角均為。兩質量均為
的小環,分別套在V形桿的兩臂上,并用長為
、能承受最大拉力
的輕質細線連結。環與臂間的最大靜摩擦力等于兩者間彈力的0.2倍。當桿以角速度
轉動時,細線始終處于水平狀態,取
。]
(1)求桿轉動角速度ω的最小值;
(2)將桿的角速度從(1)問中求得的最小值開始緩慢增大,直到細線斷裂,寫出此過程中細線拉力隨角速度變化的函數關系式。
如圖,V形細桿AOB能繞其對稱軸OO’轉動,OO’沿豎直方向,V形桿的兩臂與轉軸間的夾角均為。兩質量均為
的小環,分別套在V形桿的兩臂上,并用長為
、能承受最大拉力
的輕質細線連結。環與臂間的最大靜摩擦力等于兩者間彈力的0.2倍。當桿以角速度
轉動時,細線始終處于水平狀態,取
。]
(1)求桿轉動角速度ω的最小值;
(2)將桿的角速度從(1)問中求得的最小值開始緩慢增大,直到細線斷裂,寫出此過程中細線拉力隨角速度變化的函數關系式。
一、本題共12小題.每小題4分,共48分.在每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有多個選項正確,全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分。
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
C
C
B
C
D
C
B
B
AD
CD
AC
二.實驗題(12分,每空2分)
13.8.472;10.040;。
14.球1將在水平軌道上擊中球2;平拋運動水平方向上的分運動是勻速直線運動;。
三、計算題。
15.(8分)解析:
(1)當彈簧豎直懸掛物體時:kL=mg ① 2分
在A從三棱體上下滑時,對A和三棱體組成的系統,在水平方向上,應用牛頓運動定律得:
② 2分
由①、②可得=2m/s2 1分
(2)對物塊A: ③ 2分
解得: 1分
16.(8分)
解析:(1)由0-v2=-2as 得
加速度大小a===0.05m/s2。2分)
(2)由牛頓第二定律得
f阻+F附=ma
故f阻=ma-F附=3×106×0.05-9×104=6×104N (2分)
(3)由P=Fv得
P=f阻?vm
故P=6×104×20=1.2×106W (2分)
(4)由動能定理得:
Pt-f阻s1=mv2m
代入數據解得:s1=10km
故總行程s=s1+s2=14km (2分)
17.(10分)
解析:(1)設彈簧剛好恢復原長時,A和B物塊速度的大小分別為vA、vB,由動量守恒和能量守恒得:
2分
2分
聯立解得
(2)彈簧第二次被壓縮到最短時,彈簧具有的彈性勢能最大,此時A、B、C具有相同的速度,設此速度為v,由動量守恒得:
2分
所以
C與B碰撞,設碰后B、C粘連時的速度為v /,由動量守恒得:
2分
故彈簧第二次被壓縮到最短時,彈簧具有的最大彈性勢能為:
2分
18.(14分)(1)由系統機械守恒得:
…………①
得 ………………②
方向斜向下
(2)當球b運動到最低時,其豎直方向的速度與va大小相等,方向相反(因為繩長不變),球b在水平方向的速度 …………③
而與球a在水平方向碰撞,碰后兩球的速度為v,由動量守恒,得
………………④
繩中張力T由牛頓第二定律得: …………⑤
聯立②③④⑤式得: …………⑥
(3)球a的動量變化 …………⑦
與水平方向的夾角 …………⑧
評分標準:本題14分。①式2分,②式1分,③④⑤式各2分,⑥式1分,⑦⑧式2分。
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