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0.5 Ω的电源,连接导线的电阻不计.今有一根质量为10 g,电阻为1.5 Ω的棒置于两环内侧且可顺环滑动,而棒恰好静止于图所示的水平位置,它与圆弧的两接触点P?Q和圆弧最低点间所夹的弧所对应的圆心角均为θ=60°,取重力加速度为g=10 m/s,试求此电源电动势E的大小.
16(12分)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示.己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g=10 m/s,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)求木板何时停止运动.
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17、(12分)在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V,内电阻r=20?,电阻R1=1980?。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10C,质量m=2.0×10kg,不考虑空气阻力,忽A R1 2
E 略射入小球对电路的影响,取g=10m/s。求:(1)A、B两金属板间的电压的大小U;2)滑v(0 P r m B S 动变阻器消耗的电功率P滑。
18、(12分)桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3 m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于
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M点.在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=
m2g.现用质量m1=0.4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停q止在B点.用同种材料、质量为m2=0.2 kg、带+q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P.(取g=10 m/s)(1)物块
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m2经过桌面右侧边缘B点时的速度大小;(2)物块m2在半圆轨道运动时对轨道的最大压力;(3)
释放后物块m2运动过程中克服摩擦力做的功.
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1 C 7 CD 2 A 8 AB 3 D 9 BC 4 C 10 BD 5 D 11 BCD 6 D 12 BC 高三物理答案
13(1) 0.40 1.46 (2) AD
14.①换用“×1”的欧姆档。没有重新欧姆调零②23.7mm 2.795(2,792mm~2.796mm)
③乙
?l2U4LI
15、在图中,从左向右看,棒PQ的受力如图所示,棒所受的重力和安培力FB的合力与环对棒的弹力FN是一对平衡力,且FB=mgtanθ=3mg而FB=IBL,所以
3mg3?10?10?3I???10A?1A
BL0.87?0.2在图所示的电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为R,则
99?(9?)3??2? R?39由闭合电路欧姆定律得E=I(r+2R+R棒)=1×(0.5+2×2+1.5)V=6 V.
16(12分)(1)从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减速,此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止.
由图可知,在t1=0.5 s时,物块和木板的速度相同.设t=0到t=t1时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别为a1和a2,则
v1a1= t1v0-v1
a2=
t1
① ②
式中v0=5 m/s、v1=1 m/s分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小.设物块和木板的质
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量均为m,物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,由牛顿第二定律得
μ1mg=ma1
(μ1+2μ2)mg=ma2 联立①②③④式得
③ ④
μ1=0.20 μ2=0.30.
⑤ ⑥
(2)在t1时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与木板之间的摩擦力改变方向.设物块与木板之间的摩擦力大小为f,物块和木板的加速度大小分别为a′1和a′2,则由牛顿第二定律得
f=ma′
2μ2mg-f=ma′2
⑦ ⑧
假设f<μ1mg,则a′1=a′2;由⑤⑥⑦⑧式得f=μ2mg>μ1mg,与假设矛盾.故f=μ1mg
⑨
由⑦⑨式知,物块加速度的大小a′1等于a1;物块的v -t图像如图中点划线所示. 由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为
v21
s1=2×
2a1
v0+v1v21
s2=t1+
22a′2
⑩ ?
物块相对于木板的位移的大小为
s=s2-s1
联立①⑤⑥⑧⑨⑩??式得
?
s=1.125 m.
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17、
18、(1)3 m/s (2)(62+2) N 与竖直方向成45°斜向下 (3)0.9 J
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