題目列表(包括答案和解析)
在軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的空間站中,物體均處于完全失重狀態(tài),F(xiàn)有如圖所示的裝置,半徑分別為r和R(R>r)的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上,軌道之間有一條水平軌道CD相通,宇航員讓小球以一定的速度先滑上甲軌道,通過粗糙的CD段,又滑上乙軌道,最后離開兩圓軌道,那么下列說法中正確的是
A.小球在CD間由于摩擦力而做減速運(yùn)動
B.小球經(jīng)過甲軌道最高點(diǎn)時比經(jīng)過乙軌道最高點(diǎn)時速度大
C.如果減小小球的初速度,小球有可能到達(dá)不了乙軌道的最高點(diǎn)
D.小球經(jīng)過甲軌道最高點(diǎn)時對軌道的壓力大于經(jīng)過乙軌道最高點(diǎn)時對軌道的壓力
二、實(shí)驗(yàn)題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。
9、(6分)①a f d b e c (3分)
②A (3分)
10、(12分)(2)①0.183(0.181~0.185);(3分)
②V1,A1;R1;(3分)
③見答圖1;(3分)
④(3分)………………共12分
說明:答圖1中電壓表連接線柱b、c也正確。
三、本大題共三小題共計(jì)54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位
11、(16分)(1)滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運(yùn)動,設(shè)滑塊C從滑上傳送帶到速度達(dá)到傳送帶的速度v所用的時間為t,加速度大小為a,在時間t內(nèi)滑塊C的位移為x。
根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式………1分 ………1分
…………1分 解得…………1分
即滑塊C在傳送帶上先加速,達(dá)到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運(yùn)動,并從右端滑出,則滑塊C從傳道帶右端滑出時的速度為v=3.0m/s…………1分
(2)設(shè)A、B碰撞后的速度為v1,A、B與C分離時的速度為v2,由動量守恒定律
mv0=2mv1 ………………1分 2 mv1=2mv2+mvC…………1分
由動量守恒規(guī)律 ……1分 解得EP=1.0J……1分
(3)在題設(shè)條件下,若滑塊A在碰撞前速度有最大值,則碰撞后滑塊C的速度有最大值,它減速運(yùn)動到傳送帶右端時,速度應(yīng)當(dāng)恰好等于傳遞帶的速度v。
設(shè)A與B碰撞后的速度為,分離后A與B的速度為,滑塊C的速度為,由能量守恒規(guī)律和動量守恒定律………1分
…………1分
由能量守恒規(guī)律…………1分
由運(yùn)動學(xué)公式 …………2分 解得:
說明:其他方法解答正確也給分。
12、(18分)(1)(5分)因金屬框勻速運(yùn)動,所以金屬框受到的安培力等于重力與阻力之和,設(shè)當(dāng)電梯向上勻速運(yùn)動時,金屬框中感應(yīng)電流大小為I
① (1分)
② (2分)
由①②式得金屬框中感應(yīng)電流I =1.2×104A (1分)
圖示時刻回路中感應(yīng)電流沿逆時針方向 (1分)
(2)(5分)金屬框中感應(yīng)電動勢 ③ (2分)
金屬框中感應(yīng)電流大小 ④ (2分)
由③④式得 v0=12.7m/s (1分)
(3)(8分)金屬框中的焦耳熱為:P1 = I2R =1.3×105W (1分)
重力功率為:P2 = mg v1=4.75×105W (2分)
阻力的功率為:P3 = f v1=5×103W (2分)
提升轎廂的效率 100% (2分)
77.9 % (1分)
13、(20分)(1)依題意,R=L/4,由qvB=mv2/R,qU0=,解得U0=(6分)
(2)設(shè)AF中點(diǎn)為G,連接GC,作其垂直平分線,與AF延長線交點(diǎn)即為圓心
由相似三角形得R′=O′G=13L/4,qvB=mv2/R′,q=,∴UNM=(7分)
(3)由于粒子在磁場中運(yùn)動周期T=,T與速率無關(guān)粒子撞擊BC中點(diǎn)和DE中點(diǎn)后回到G,用時最短圓周半徑R″=3L/2,得到最短時間t==(7分)
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