时间:2019-06-29 05:22:00
1、计算题 光滑水平桌面上,一球在绳拉力作用下,做匀速圆周运动,已知球的质量为m,线速度为v,且绳长为l,试求球运动半圆周过程中绳拉力的冲量大小。
参考答案:解:球做匀速圆周运动时,受重力、桌面支持力FN及绳子的拉力,重力G和支持力FN平衡,绳子拉力即为合力,尽管大小恒定,但方向时刻在变,不能用冲量公式I=Ft计算,根据动量定理得:
I绳=△p=2mv
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题
(1)撤去外力时两棒的速度是多大?
(2)电路中产生的总的焦耳热是多少?
参考答案:
(1),
(2)
本题解析:⑴cd棒运动0.5m的过程中,由功能关系有:
由,,
得:
当时;
,故
又
所以
又,所以撤去外力时:
,
⑵由公式F=BIL知,任一时刻都有2Fab=Fcd,则
由动量定律得,
稳定时,且2Lab=Lcd
联立解得:v’ab=6.4 m/s,v’cd=3.2 m/s
所以电路中产生的总的焦耳热为:
本题难度:一般
3、计算题 【物理——选修3-5】(15分)
小题1:下列说方法正确的是?(?)
A.人类关于原子核内部的信息,最早来自天然放射现象
B.在α、β、γ三种射线中γ射线电离作用最强
C.放射性元素的半衰期会随着温度的升高而缩短
D.较重的核分裂成中等质量大小的核或较轻的核合并成中等质量大小的核,核子的比结合能都会增加
小题2:某小组在探究反冲运动时,将质量为m1一个小液化瓶固定在质量为m2的小球具船上,利用液化瓶向外喷射气体做为船的动力。现在整个装置静止放在平静的水面上,已知打开液化汽瓶后向外喷射气体的对地速度为v1,如果在△t的时间内向后喷射的气体的质量为△m,忽略水的阻力,则
(1)喷射出质量为△m的液体后,小船的速度是多少?
(2)喷射出△m液体的过程中,小船所受气体的平均作用力的大小是多少?
参考答案:
小题1:AD
小题2:
本题解析:得:v船=
。
(2)对喷射出的气体运用动量定理得:F△t=△mv1,
解得F=?。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸条后,铁块掉在地上的P点.若以2 v速度抽出纸条,则铁块落地点为?(?)
A.仍在P点
B.在P点左边
C.在P点右边不远处
D.在P点右边原水平位移的两倍处
参考答案:B
本题解析:本题考查动量定律的概念,无论用多大速度抽出纸条,铁块受力不变,但速度越大,摩擦力做用时间越短,冲量越小,铁块获得的速度越小,B对;
本题难度:简单
5、简答题 如图所示,两条光滑的绝缘导轨,导轨的水平部分与圆弧部分平滑连接,两导轨间距为L,导轨的水平部分有n段相同的匀强磁场区域(图中的虚线范围),磁场方向竖直向上,磁场的磁感应强度为B,磁场的宽度为S,相邻磁场区域的间距也为S,S大于L,磁场左、右两边界均与导轨垂直.现有一质量为m,电阻为r,边长为L的正方形金属框,由圆弧导轨上某高度处静止释放,金属框滑上水平导轨,在水平导轨上滑行一段时间进入磁场区域,最终线框恰好完全通过n段磁场区域.地球表面处的重力加速度为g,感应电流的磁场可以忽略不计,求:
(1)刚开始下滑时,金属框重心离水平导轨所在平面的高度.
(2)整个过程中金属框内产生的电热.
(3)金属框完全进入第k(k<n)段磁场区域前的时刻,金属框中的电功率.
参考答案:(1)设金属框在进入第一段匀强磁场区域前的速度为v0,金属框在进入和穿出第一段匀强磁场区域的过程中,线框中产生平均感应电动势为
? .E=2BL2t
平均电流强度为(不考虑电流方向变化).I=.Er=2BL2rt
由动量定理得:
? -B.ILt=mv1-mv0
? -B2BL2rtLt=mv1-mv0
? -2B2L3r=mv1-mv0
同理可得:-2B2L3r=mv2-mv1
? -2B2L3r=mv3-mv2
…
整个过程累计得:-n2B2L3r=0-mv0
解得:v0=2nB2L3mr
金属框沿斜面下滑机械能守恒:mgh=12mv20
解得? h=v202g=2n2B4L6m2gr2
(2)金属框中产生的热量Q=mgh,
解得? Q=2n2B4L6mr2
(3)金属框穿过第(k-1)个磁场区域后,由动量定理得:-(k-1)2B2L3r=mvk-1-mv0
金属框完全进入第k个磁场区域的过程中,由动量定理得:-B2L3r=mvk′-mvk-1
解得:vk′=(2n-2k+1)B2L3mr
金属框中的电功率:P=(BLv/k)2r=(2n-2k+1)2B6L8m2r3
答:
(1)刚开始下滑时,金属框重心离水平导轨所在平面的高度是2n2B4L6mr2.
(2)整个过程中金属框内产生的电热是2n2B4L6mr2.
(3)金属框完全进入第k(k<n)段磁场区域前的时刻,金属框中的电功率是(2n-2k+1)2B6L8m2r3.
本题解析:
本题难度:一般