题目列表(包括答案和解析)
(07。上海物理卷)如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)所示,已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
(07。上海物理卷)如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)所示,已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
正以v=30m/s的速度运行中的列车,接到前方小站的请求:在该站停靠1分钟接一位危重病人上车。司机决定刹车,以加速度大小a1=0.6m/s2匀减速运动到小站,停车1分钟后,列车启动,以加速度大小为a2= 1.0m/s2做匀加速起动,又恢复到原来的速度,求:
(1)从刹车开始到恢复原来速度共经历的时间t;
(2)从刹车开始到恢复原来速度共经历的路程s;
(3)司机由于临时停车共耽误了多少时间?
如图,V形细杆AOB能绕其对称轴OO’转动,OO’沿竖直方向,V形杆的两臂与转轴间的夹角均为
。两质量均为
的小环,分别套在V形杆的两臂上,并用长为
、能承受最大拉力
的轻质细线连结。环与臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍。当杆以角速度
转动时,细线始终处于水平状态,取
。]
(1)求杆转动角速度ω的最小值;
(2)将杆的角速度从(1)问中求得的最小值开始缓慢增大,直到细线断裂,写出此过程中细线拉力随角速度变化的函数关系式。
如图,V形细杆AOB能绕其对称轴OO’转动,OO’沿竖直方向,V形杆的两臂与转轴间的夹角均为
。两质量均为
的小环,分别套在V形杆的两臂上,并用长为
、能承受最大拉力
的轻质细线连结。环与臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍。当杆以角速度
转动时,细线始终处于水平状态,取
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(1)求杆转动角速度ω的最小值;
(2)将杆的角速度从(1)问中求得的最小值开始缓慢增大,直到细线断裂,写出此过程中细线拉力随角速度变化的函数关系式。
一、本题共12小题.每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
题号
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.实验题(12分,每空2分)
13.8.472;10.040;。
14.球1将在水平轨道上击中球2;平抛运动水平方向上的分运动是匀速直线运动;。
三、计算题。
15.(8分)解析:
(1)当弹簧竖直悬挂物体时:kL=mg ① 2分
在A从三棱体上下滑时,对A和三棱体组成的系统,在水平方向上,应用牛顿运动定律得:
② 2分
由①、②可得=2m/s2 1分
(2)对物块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)由牛顿第二定律得
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)由动能定理得:
Pt-f阻s1=mv2m
代入数据解得:s1=10km
故总行程s=s1+s2=14km (2分)
17.(10分)
解析:(1)设弹簧刚好恢复原长时,A和B物块速度的大小分别为vA、vB,由动量守恒和能量守恒得:
2分
2分
联立解得
(2)弹簧第二次被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能最大,此时A、B、C具有相同的速度,设此速度为v,由动量守恒得:
2分
所以
C与B碰撞,设碰后B、C粘连时的速度为v /,由动量守恒得:
2分
故弹簧第二次被压缩到最短时,弹簧具有的最大弹性势能为:
2分
18.(14分)(1)由系统机械守恒得:
…………①
得 ………………②
方向斜向下
(2)当球b运动到最低时,其竖直方向的速度与va大小相等,方向相反(因为绳长不变),球b在水平方向的速度 …………③
而与球a在水平方向碰撞,碰后两球的速度为v,由动量守恒,得
………………④
绳中张力T由牛顿第二定律得: …………⑤
联立②③④⑤式得: …………⑥
(3)球a的动量变化 …………⑦
与水平方向的夹角 …………⑧
评分标准:本题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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