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科目: 來源: 題型:

(11分)如圖所示,長為L的木板A靜止在光滑的水平桌面上,A的左端上方放有小物體B(可視為質點),一端連在B上的細繩,繞過固定在桌子邊沿的定滑輪后,另一端連在小物體C上,設法用外力使A、B靜止,此時C被懸掛著。A的右端距離滑輪足夠遠,C距離地面足夠高。已知A的質量為6m,B的質量為3m,C的質量為m。現(xiàn)將C物體豎直向上提高距離2L,同時撤去固定A、B的外力。再將C無初速釋放,當細繩被拉直時B、C速度的大小立即變成相等,由于細繩被拉直的時間極短,此過程中重力和摩擦力的作用可以忽略不計,細繩不可伸長,且能承受足夠大的拉力。最后發(fā)現(xiàn)BA上相對A滑行的最大距離為。細繩始終在滑輪上,不計滑輪與細繩之間的摩擦,計算中可認為AB之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度g=10m/s2。

(1)求細繩被拉直前瞬間C物體速度的大小υ0;

(2)求細繩被拉直后瞬間BC速度的大小υ;

(3)在題目所述情景中,只改變C物體的質量,可以使BA上滑下來。

C的質量為km,求k至少為多大?

 


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(11分)如圖所示,相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對著放置,s1s2分別為M、N板上的小孔,s1、s2、O三點共線,它們的連線垂直M、N,且s2O=R。以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場。D為收集板,板上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R,板兩端點的連線垂直M、N板。質量為m、帶電量為+q的粒子,經(jīng)s1進入MN間的電場后,通過s2進入磁場。粒子在s1處的速度和粒子所受的重力均不計。

(1)當M、N間的電壓為U時,求粒子進入磁場時速度的大小υ

(2)若粒子恰好打在收集板D的中點上,求M、N間的電壓值U0;

(3)當M、N間的電壓不同時,粒子從s1到打在D上經(jīng)歷的時間t會不同,求t的最小值。

 


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(10分)如圖所示,兩塊相同的金屬板正對著水平放置,金屬板長為L,兩板間距離為d。上極板的電勢比下極板高U。質量為m、帶電量為q的正離子束,沿兩板間中心軸線以初速度υ0進入兩板間,最終都能從兩板間射出。不計離子重力及離子間相互作用的影響。

(1)求離子在穿過兩板的過程中沿垂直金屬板方向上移動的距離y;

(2)若在兩板間加垂直紙面的勻強磁場,發(fā)現(xiàn)離子束恰好沿直線穿過兩板,求磁場磁感應強度B的大小和方向;

(3)若增大兩板間勻強磁場的強度,發(fā)現(xiàn)離子束在穿過兩板的過程中沿垂直金屬板方向上移動的距離也為y,求離子穿出兩板時速度的大小υ

 


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(10分)如圖所示,矩形單匝導線框abcd豎直放置,其下方有一磁感應強度為B的有界勻強磁場區(qū)域,該區(qū)域的上邊界PP′水平,并與線框的ab邊平行,磁場方向與線框平面垂直。已知線框ab邊長為L1,ad邊長為L2,線框質量為m,總電阻為R。現(xiàn)無初速地釋放線框,在下落過程中線框所在平面始終與磁場垂直,且線框的ab邊始終與PP′平行。重力加速度為g。若線框恰好勻速進入磁場,求:

(1)dc邊剛進入磁場時,線框受安培力的大小F

(2)dc邊剛進入磁場時,線框速度的大小υ;

(3)在線框從開始下落到ab邊剛進入磁場的過程中,重力做的功W。

 


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(10分)水上滑梯可簡化成如圖所示的模型,斜槽AB和水平槽BC平滑連接,斜槽AB的豎直高度H=6.0m,傾角θ=37°。水平槽BCd=2.0m,BC面與水面的距離h=0.80m,人與AB、BC間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.10。取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6。一小朋友從滑梯頂端A點無初速地自由滑下,求:

(1)小朋友沿斜槽AB下滑時加速度的大小a;

(2)小朋友滑到C點時速度的大小υ

(3)在從C點滑出至落到水面的過程中,小朋友在水平方向位移的大小x。

 


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如圖所示,一塊質量為M的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有擋板,擋板上固定一個小彈簧。一個質量為m的小物塊(可視為質點)以水平速度υ0從木板的右端開始向左運動,與彈簧碰撞后(彈簧處于彈性限度內),最終又恰好停在木板的右端。根據(jù)上述情景和已知量,可以求出

A.彈簧的勁度系數(shù)

B.彈簧的最大彈性勢能

C.木板和小物塊之間的動摩擦因數(shù)

D.木板和小物塊組成的系統(tǒng)最終損失的機械能

 


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如圖所示,半徑為R的光滑圓形軌道豎直固定放置,小球m在圓形軌道內側做圓周運動。對于半徑R不同的圓形軌道,小球m通過軌道最高點時都恰好與軌道間沒有相互作用力。下列說法中正確的是

A.半徑R越大,小球通過軌道最高點時的速度越大

B.半徑R越大,小球通過軌道最高點時的速度越小

C.半徑R越大,小球通過軌道最低點時的角速度越大

D.半徑R越大,小球通過軌道最低點時的角速度越小

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如圖所示,兩塊平行金屬板正對著水平放置,兩板分別與電源正、負極相連。當開關閉合時,一帶電液滴恰好靜止在兩板間的M點。則

A.當開關閉合時,若減小兩板間距,液滴仍靜止

B.當開關閉合時,若增大兩板間距,液滴將下降

C.開關再斷開后,若減小兩板間距,液滴仍靜止

D.開關再斷開后,若增大兩板間距,液滴將下降

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圖1中的變壓器為理想變壓器,原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為10 : 1。變壓器的原線圈接如圖2所示的正弦式電流,兩個20Ω的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端。電壓表V為理想電表。則

A.原線圈上電壓的有效值為100V

B.原線圈上電壓的有效值約為70.7V

C.電壓表V的讀數(shù)為5.0V

D.電壓表V的讀數(shù)約為3.5V

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在如圖所示的電路中,E為電源的電動勢,r為電源的內電阻,R1、R2為可變電阻。在下列敘述的操作中,可以使燈泡L的亮度變暗的是

A.僅使R1的阻值增大

B.僅使R1的阻值減小

C.僅使R2的阻值增大

D.僅使R2的阻值減小

 


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