合肥七中2012~2013学年度第二学期。
1、单项选择题(每题6分,共36分)
1.从同一高度将两个质量相同、速度大小相等的物体同时抛出,一个水平抛出,一个竖直上抛。从抛出到落地的过程中,以下说法正确的是( )
a.重力对竖直上抛的物体的功较多。
b.重力对两物体做功的平均功率相同。
c.两物体落地前任意时刻的机械能相同。
d.竖直上抛的物体落地前的机械能较水平抛出的物体大。
2.一块木板可绕过o点光滑水平轴在竖直平面内转动,木板上放有一木块,木块有端受到竖直向上的作用力f,从图中位置a缓慢转动到位置b,木块相对木板不发生滑动。则在此过程中( )
a.木板对木块的支持力不做功。
b.木板对木块的摩擦力做负功。
c.木板对木块的摩擦力不做功。
d.木板对木块所做的功等于木块重力势能的增加。
3.如图所示,矩形线圈的匝数为n,线圈面积为s,线圈电阻为r,在磁感应强度为b的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动,外电路电阻为r。当线圈在外力的作用下从由图示位置转过的过程中( )
a.通过r的电荷量q为。
b.通过r的电荷量q为。
c.外力做功w为。
d.外力做功w为。
4.“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器于北京时间2023年11月3日凌晨实现刚性对接,形成组合体,使中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功。若已知地球的自转周期t、地球半径r、地球表面的重力加速度g、组合体运行的轨道距地面高度为h,下列表达式正确的是( )
a.组合体围绕地球做圆周运动的线速度大小。
b.组合体围绕地球做圆周运动的角速度大小。
c.组合体围绕地球做圆周运动的运行周期。
d.组合体所在轨道的重力加速度。
5.如图所示,在直面内有一匀强电场,带正电荷的小球与竖直线ab夹角为的力f作用下,由a匀速运动至b,已知ab间距离为d,小球的质量为m,带电量为q,则下列结论正确的是( )
a.若匀强电场的方向水平向右,则电场强度为最小,
b.若匀强电场的方向水平向右,则里f的大小必有。
c.若匀强电场的方向与f方向垂直,则电场强度为最小,
d.若匀强电场的方向与f方向垂直,则电场强度为最小,则力f的大小必为。
6.如图所示,等腰三角形ocd由不同的材料a、b拼接而成,p为两材料在cd边上的交点,且。现od边水平放置,让小物块从c由静止滑到d;然后将oc边水平放置,再让小物块从d由静止滑到c,小物块两次从开始滑动到p点的时间相同,且滑动过程中三角体与地面均保持静止。
下列说法正确的是( )
a.两次滑动中物块到达底端速率相等。
b.两次滑动中物块到达p点速率相等。
两材料的动摩擦因数相同。
d.两次滑动中物块到达底端摩擦生热不相等。
2、计算题(64分)
7.(10分)用同种材料制成倾角为的倾斜和长水平面,斜面长2.5m且固定,斜面与水平面之间有一段很小的弧形连接。
一小物块从斜面顶端以初速度沿斜面向下滑动,若初速度,小物块运动2.0s后停止在斜面上。减小初速度,多次进行实验,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出相应的图像如图所示。
()求:
1)小物块在斜面上下滑的加速度;
2)小物块与该种材料间的动摩擦因数;
3)若小物块初速度,求小物块从开始运动到最后停下的时间。
8.(10分)如图所示,某货场将质量为的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速度滑下,轨道半径。地面上紧靠轨道排放两完全相同的木板a、b,长度均为,木板上表面与轨道末端相切。
货物与木块间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取)
1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力;
2)若货物滑上木板a时,木板不动,而滑上木板b时,木板b开始滑动,求应满足的条件;
3)若,求货物滑到木板a末端时的速度和在木板a上运动的时间。
9.(10分)如图所示,轮子的半径均为r=0.20m且均由电动机驱动以角速度逆时针匀速转动,轮子的转动轴在同一水平面上,轴心相距d=1.
6m。现将一块质量为m=20kg的均匀木板条轻轻平方在轮子上,开始时木板条的重心恰好在o2轮的正上方,已知木板条的长度l>2d,木板条与轮子间的动摩擦因数均为=0.16,试求:
1)木板条做匀加速运动的位移;
2)木板条重心恰好运动到o1轮正上方所需的时间;
3)木板条在整个运动过程中因摩擦而产生的热量。
10.(10分)甲图为质谱仪的原理图,带正电粒子从静止开始经过电势差为u的电场加速后,从g点垂直于mn进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线mn为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为,带电粒子经偏转磁场后,最终达到照相底片上的h点,测得g、h间的距离为d,粒子的重力可忽略不计,试求:
1)该粒子的比荷();
2)若偏转磁场为半径为圆形的区域,且与mn相切与g点,如图乙所示,其它条件不变。要保证上述粒子从g点垂直于mn进入偏转磁场,最终到达照相底片上的h点,则磁感应强度比的比值是多少?
11.(10分)如图所示,在磁感应强度为b的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为2r的电阻(导轨电阻不计)。
两金属棒a和b的电阻均为r,质量分别被,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦运动。闭合开关s,先固定b,用一恒力f向上拉a,稳定后a以的速度匀速运动,此时在释放b,b恰好能保持静止,设导轨足够长,试求:
1)求拉力f的大小;
2)若将金属棒a固定,让金属棒b自由下滑(开关仍闭合),求b滑行的最大速度;
3)若断开开关,将金属棒a和b都固定,使磁感应强度从b随时间匀速增加,经0.1s后磁感应强度增加到2b时,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求两金属棒间的距离h。
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