高中物理小问题 整个过程都是相对滑动吗 第三问为什么只算bc的机械能损失 而没有ab段呢_百度知道
高中物理小问题 整个过程都是相对滑动吗 第三问为什么只算bc的机械能损失 而没有ab段呢
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你先计算一下，Q到B点时，木板P所得到的水平速度！若是它与物块P速度等大，则AB段二者没有发生相对运动！
在平面上二者加速度不同啊
若是从B点起二者速度相同，无相对运动，何处来的外力？又何谈加速度？
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AB段有摩擦吗？
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我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。如图所示.传递带AB始终保持的速度水平向右匀速运动.将质量的小物块轻放在皮带的A点.物块与皮带间的动摩擦因数为0.1.AB之间的距离..求:(1)物块由A点运动到速度达到2m/s时发生的位移,(2)物块由A点运动到B点所经历的时间.(3)物块由A点运动到B点的过程中发生的相对位移和产生的热量. 题目和参考答案——精英家教网——
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（12分）如图所示，传递带AB始终保持的速度水平向右匀速运动，将质量的小物块(可视为质点）轻放在皮带的A点，物块与皮带间的动摩擦因数为0.1，AB之间的距离，，求：（1）物块由A点运动到速度达到2m/s时发生的位移；（2）物块由A点运动到B点所经历的时间.（3）物块由A点运动到B点的过程中发生的相对位移和产生的热量.
（1）&（2）&（3），
解析试题分析:（1）物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知加速度：由运动学公式可得:, 解得：&（2）由于，则物体先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动加速时间；匀速时间则A运动至B的时间（3）匀加速阶段物块和传送带发生相对位移由功能关系：考点：本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律、功能关系.
练习册系列答案
科目：高中物理
题型：计算题
（14分）传送皮带在生产生活中有着广泛的应用，一运煤传送皮带与水平面夹角为30°，以v=2m/s的恒定速度顺时针运行。现将一质量为10kg的煤块(视为质点)轻放于底端，经一段时间送到高2m的平台上，煤块与皮带间的动摩擦因数为μ=，取g=10m/s2 。求：(1)煤块从底端到平台的时间；(2) 带动皮带的电动机由于传送煤块多消耗的电能。
科目：高中物理
题型：计算题
10只相同的轮子并排水平排列，圆心分别为O1、O2、O3…O10，已知O1O10＝3.6m，水平转轴通过圆心，轮子均绕轴以n＝±的转速顺时针转动。现将一根长0.8m、质量为2.0kg的匀质木板平放在这些轮子的左侧，木板左端恰好与O1竖直对齐（如图所示），木板与轮子间的动摩擦因数为0.16，不计轴与轮间的摩擦，g取10m/s2。求：（1）木板在轮子上水平移动的总时间；（2）轮子由于传送木板所多消耗的能量。
科目：高中物理
题型：计算题
（14分）汽车以20m/s的速度在平直公路上匀减速行驶，刹车后经3s速度变为8m/s，求：（1）刹车后3s内前进的距离及刹车过程中的加速度；（2）刹车后前进32m所用的时间；（3）刹车后6s内前进的距离。（4）驾驶员以20m/s的速度运动时，发现前方70m处有障碍物，若驾驶员的反应时间为0.5s，问汽车以上述加速度刹车是否会出现安全问题？
科目：高中物理
题型：计算题
如图所示，一个长为L=1m、质量M=2kg，厚度可以忽略不计的木板B静止在水平地面上，一个质量为m=3kg的物块A（可视为质点）从B的左端以速度v0=3m/s的初速度向右滑上木板B。若A、B与水平地面的摩擦因数均为μ1=0.2， A、B之间的动摩擦因数为μ2=0.4，求：（1）A在B上滑动时，A、B的加速度。（g取10m/s2）（2）试分析A能否从B上滑下，若不能求最终A相对大地的运动位移；若能，求A、B停下来时A、B间的距离（不计A从B上滑下因与地面磕碰导致A的速率损失。）
科目：高中物理
题型：计算题
(12分)一质量m＝0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图．求：(g取10m/s2)⑴滑块冲上斜面过程中加速度大小；⑵滑块与斜面间的动摩擦因数；⑶判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的速度；若不能返回，求出滑块停在什么位置．
科目：高中物理
题型：计算题
如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。AB段是一光滑曲面，A距离水平段BC的高为H＝1.25m，水平段BC使用水平传送带装置传送工件，已知BC长L＝3m，传送带与工件(可视为质点)间的动摩擦因数为μ＝0.4，皮带轮的半径为R＝0.1m，其上部距车厢底面的高度h＝0.45m。让质量m＝1kg的工件由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失。通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使工件经C点抛出后落在固定车厢中的不同位置，取g＝10m/s2。求：(1)当皮带轮静止时，工件运动到点C时的速度为多大？(2)皮带轮以ω1＝20rad/s逆时针方向匀速转动，在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能是多少？(3)设工件在车厢底部的落点到C点的水平距离为s，在图乙中定量画出s随皮带轮角速度ω变化关系的s－ω图象。(规定皮带轮顺时针方向转动时ω取正值，该问不需要写出计算过程)
科目：高中物理
题型：计算题
一物体做匀加速直线运动，初速度v0=5m/s，加速度a=0.1m/s2，求：（1）物体在第3s末的速度是多少？（2）物体在3s内发生的位移是多少？（3）物体在第4s内的位移是多少？
科目：高中物理
题型：计算题
科技的发展给人们生活带来了极大的方便，荆州火车站从日开通运营后不久，“和谐号”动车D5714便投入运营，大大缩短了人们出行时间。D5714在早上8点24分从荆州出发途经仙桃西、天门南、汉川，10点14分到达终点站武昌火车站，其中在仙桃西、天门南、汉川每站停留两分钟，设动车出站和进站时做匀变速直线运动且加速度大小相等，从减速到进站需要5分钟，全程平均时速为，最高时速为，设动车启动达到最高时速后一直以该速度匀速行驶直到下一站减速进站停止，试求：（1）荆州到武昌的路程有多远？出站加速度是多少（2）动车因停靠各站所耽搁的时间是多少分多少秒
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一道基础高中物理大题，请问一下为什么mb＋mc而不是只是mb？第二小题那里c离开时为啥ab速度一样
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1).注意题中有数值的速度都是相对地面的，参考答案中选取C的初速度为正方向，可知C的初速Vo和BC的共同末速度V符号不变。2）。答案考虑了整体，确实较抽象，你可以从另一个角度来理解本题，把小铁块c看作一个质点，地面光滑，刚开始A和B静止，第一阶段：C由于惯性以初速Vo=10m/s来到不光滑的物体A的表面，C受到水平向左的摩擦力开始作匀减速运动，此时把AB看作一个整体，AB由于受到了C的水平向右的摩擦力开始作匀加速运动，当质点C刚离开A运动到B的表面时，AB脱离，这一刹那，进入第二阶段，A由于不再受外力作匀速直线运动（A将一直保持VA的速度)，C不再受A上水平向左的摩擦力，改由受到B水平向左的摩擦力（C以VC’的初速度，C的速度会继续减小），同时B受到C的水平向右的摩擦力做第二次匀加速运动（B以VA的初速度，B的速度会增加）,最后BC的速度为V0（B相对C静止，B的速度增至V0，C的速度降至v0），且BC将以V0=1.5m/s的速度一直运动下去（因为地面光滑，二者不受外力）
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因为C还有动量啊 C最好又没静止
瞬间让b的速度跟c一样？
是啊 C停B上 速度肯定一样啊
可以接着问 明白了就采纳
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我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。河南省襄城高中高中物理13． （13 分）晓晗同学觉得去新疆玩，最刺激的莫过于滑沙运动。当晓晗蹲在滑沙板上从沙坡斜面的顶端 由静止沿直线下滑到达斜面底端时，速度为 2v0。 （1）若晓晗在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以 v0 的初速度下滑，则晓晗到达斜面底端的速度多大?（2）晓晗估测到沙坡长 L，约为坡高的 2 倍（即斜面倾 角约 30°） ，已知晓晗质量为 m，则晓晗沿沙坡下滑时所受的平均阻力约多大？14． （14分）水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代，利在千秋的大事，现在水力发 电已经成为我国的重要能源之一。 某小河水流量为40m /s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000 千瓦的发电机发电。（1）设发电机输出电压为500V，在输送途中允许的电阻为5Ω ，许可损耗总功率的5%， 则所用升压变压器原副线圈匝数比应是多大？（2）若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最 佳效能，则拦河坝至少要建多高？g取10m/s 。2 315． （12 分）物体 A 放在水平面上与半径为 r 的圆柱体 B 用跨过定滑轮的细线相连接，半径为 R 的圆柱体 C 穿过细绳后搁在 B 上，三个物体的质量分别为 mA＝0.8kg，mB＝mC＝0.1kg。现让它们由静止开始运动， B 下降 h1＝0.5m 后，C 被内有圆孔（半径为 R′）的支架 D 挡住（r&R′&R） ，而 B 穿过圆孔继续下降，当 B 再下降 h2＝0.3m 时才停止下 状态分别如图甲、乙所示。试 面间的动摩擦因数。 滑轮的摩 间的摩擦以及空气阻力均不 甲 D B A C B h1 乙 A 落，运动的初末 求物体 A 与水平 擦、细线和 C 之 C h2 术的飞速发展， 古老的月球即将 计，g 取 10m/s2。16． （14 分）随着现代科学技 广寒宫中的嫦娥将不再寂寞，留下中华儿女的足迹。 航天飞机作为能往返于地球与太空， 可以重复使用的太空飞行器， 倍受人们的喜爱。 宇航员现欲乘航天飞机对在距月球表面 h 高的圆轨道上运行的月球卫星进行维修。试根据你所学的知识回 答下列问题： （1）试求维修卫星时航天飞机的速度。 （2）已知地球自转周期为 T0，则该卫星每天可绕月球 转几圈？已知月球半径 R，月球表重力加速度为 gm，计算过程中可不计地球引力的影响，计算结果用 h、 R、gm、T0 等表示。 17． （16 分）平行光滑导轨置于匀强磁场中，磁感应强度为 B＝0.4T，方向垂直于导轨平面。金属棒 ab 以 速度 v 向左匀速运动。导轨宽度 L＝1m，电阻 R1＝R3＝8Ω ，R2＝4Ω ，导轨电阻不计（金属棒 ab 电阻不 能忽略） ，平行板电容器两板水平放置，板间距离 d＝ 量为 m＝1×10 10m/s 。 求： （1）金属棒运动的速度为多少？ （2）s 闭合后，作用于棒的外界拉力的功率为 b2－1410mm， 内有一质 aR3 S R1 R2K，电量 q＝1×10－15C 的粒子，在 v电键 s 断开时粒 加速下落，g 取子处于静止状态， s 闭合后粒子以 a＝6m/s2 的加速度匀m多少？18． （16 分）如图中甲所示，真空中两水平放置的平行金属板 C、D，上面分别开有正对的小孔 O1 和1河南省襄城高中高中物理O2，金属板 C、D 接在正弦交流电源上，C、D 两板间的电压 UCD 随时间 t 变化的图线如图中乙所示。t＝0 时刻开始， 从 C 板小孔 O1 处连续不断飘入质量为 m＝3.2× 10－21kg、 电荷量 q＝1.6× 10－15C 的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零） 。在 D 板外侧有以 MN 为边界的匀强磁场，MN 与金属板 C 相距 d＝10cm， 匀强磁场的大小为 B＝0.1T，方向如图中所示，粒子的重力及粒子间相互作用力不计，平行金属板 C、D 之间的距离足够小，粒子在两板间的运动时间可忽略不计。求： （1）带电粒子经小孔 O2 进入磁场后，能飞出磁场边界 MN 的最小速度为多大？ （2）从 0 到 0.04s 末时间内哪些时刻飘入小孔 O1 的粒子能穿过电场并飞出磁场边界 MN？ （3）以 O2 为原点建立直角坐标系，在图甲中画出粒子在有界磁场中可能出现的区域（用斜线标出） ， 并标出该区域与磁场边界交点的坐标。要求写出相应的计算过程UCD/V M B C D O2 O1 N 50 0 0.02 0.01 0.03 0.04 t/s～ UCD 甲-50乙2007 年佛山市普通高中高三教学质量检测物理试题参考答案mg 13． （共 13 分） （1）设晓晗沿斜面做匀加速直线运动，加速度大小为 a，斜面长为 s，晓晗被人推一把后，到达斜面底2 端的速度为 vt，根据匀变速直线运动的公式 vt2 ? v0 ? 2as 得：?2v0 ?2 ? 02 ? 2as2 vt2 ? v0 ? 2as① ②（2 分） （2 分） ③ （2 分） （2 分） （2 分） （3 分）N f G1 α mg G2∴ 4v ? v ? v2 0 2 t2 0解得： vt ? 5v02 （2）将 L 代入①式得 a＝2 v0 /L根据牛顿第二定律得： F 合＝G1－f＝ma 而 G1＝mgsinα 解得： f ?1 2 mg ? 2mv 0 /L 214． （共 14 分） （1）设送电电流为 I，损耗的功率为 P 耗、导线 R 线，由 P＝I2R 得：2河南省襄城高中高中物理I?P耗 R线? ? 0.05 ? 100? A? 5（3 分）设送电电压为 U 送，由 P＝IU 得： U 送＝ ＝P I ＝ 1 ? 104 ?V ? 100（2 分）（2 分）则升压变压器原副线圈匝数比n原U 500 1 ＝ 原＝ ＝ n副 U 副 10000 20（2）发电时水的重力势能转化为电能 故：mgh×50％＝Pt （3 分） 其中m V ? ? ? 1 ? 10 3 ? 40 ? 4 ? 10 4 ?kg s ? （2 分） t t∴h ? 15． （共 12 分）Pt
? ? 5?m? mg ? 0.5 4 ? 104 ? 10 ? 0.5（2 分）第一过程 A、B、C 三物体一起做匀加速运动，第二过程 A、B 一起做匀减速运动。 设 A 与水平面间的动摩擦因数为 μ，设 C 即将碰 D 的瞬间速度为 v，则第一过程的末速度即第二过程 的初速度 根据动能定理 在第一过程中，对 A、B、C 组成的系统有： （mB+mc）gh1―μmAgh1＝（mA+mB+mC）v2/2 ……（4 分） 在第二过程，对 A、B 组成的系统有： mBgh2 一 μmAgh2＝0 一（mA+mB）v2／2 ……（4 分） 代人数据解得 μ=0.2 ……（2 分） （2 分）16． （共 14 分） （1）根据万有引力定律，在月球上的物体 m gm ?Gm M月 R2①（2 分）卫星绕月球作圆周运动，设速度为 v，则 G?R ? h?2Mmv2 ?m ?R ? h ?② （3 分）①②式联立解得： v ?gR 2 ? R＋ h ?（2 分）（2）设卫星运动周期为 T，则 G?R ? h?2Mm? 2? ? ? m? ? ?R ? h ? ?T ?32（3 分）河南省襄城高中高中物理解得： T＝2??R＋h ?3GM? 2??R ? h ?3gm R2gR 2（2 分）则每天绕月球运转的圈数为T0 T0 ? T 2??R ? h ?3（2 分）17． （共 16 分） （1）当 K 断开时：由于粒子处于静止:? mg ? qEE? Uc d① ②（1 分） （1 分）由 ①②解得： U c ?m gd 10?14 ?10?10?10?3 ? V ? 1V q 10?15Uc 1 1 ? A? A R1 ? R2 8 ? 4 121 r 12③（1 分）流过 ab 棒的电流： I ?④（1 分）由闭合电路欧姆定律得： ? ? U c ? Ir ? 1 ?⑤（1 分）K 闭合时：粒子作匀加速运动，由牛顿第二定律有：? mg ? qE1 ? ma又⑥ ⑦（1 分） （1 分）E1 ?U c1 d由⑥⑦解得： U c1 ?(m g ? m a)d 10?14 ? (10 ? 6) ?10?10?3 ? V ? 0.4V ⑧ （1 分） q 10?15⑨ （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分）又??U c1 R 0.4 (r ? 1 ? R2 ) ? (r ? 8) ? 0.8 ? 0.1r R2 2 4⑩r ? 12? 由⑤⑨解得： ? ? 2V ..... ?? ? B L V得金属棒速度： V ??BL?2 m / s ? 5m / s 0.4 ?1（2）∵金属棒匀速运动，外力与安培力平衡 安培力 F 安＝BI1LI1 ?U C1 0.4 ? A ? 0.1A R2 4∴外力的功率：P=FV=BI1LV=0.4×0.1×1×5W=0.2W18． （共 16 分） （1） （4 分）设粒子飞出磁场边界 MN 的最小速度为 v0，粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为 R0，根据 洛伦兹力提供向心力知：4R0河南省襄城高中2高中物理qv0B＝mv0 /R0 (1 分) 要使粒子恰好飞出磁场，据图有： R0＝d (1 分) 所以最小速度 v0＝qBd/m＝5× 103m/s (2 分) （2） （4 分）由于 C、D 两板间距离足够小，带电粒子在电场中运动时间可忽略不计，故在粒子通过电场 过程中，两极板间电压可视为不变，CD 间可视为匀强电场。要使粒子能飞出磁场边界 MN，则进入磁场 时的速度必须大于 v0，粒子在电场中运动时 CD 板对应的电压为 U0，则根据动能定理知： qU0＝mv02/2 (1 分) 得： U0＝mv02/(2q)＝25V (1 分) 因为电荷为正粒子，因此只有电压在－25V～－50V 时进入电场的粒子才能飞出磁场。 根据电压图像可知：UCD＝50sin50πt，－25V 电压对应的时间分别为：7/300s 和 11/300s，所以粒子在 0 到 0.04s 内能够飞出磁场边界的时间为 7/300s≤t≤11/300s (2 分) （3） （8 分）设粒子在磁场中运动的最大速度为 vm，对应的运动半径为 Rm，Um＝50V，则有： qUm＝mvm2/2 (1 分) 2 qvmB＝mvm /Rm (1 分) Rm≈0.14m (1 分) 粒子飞出磁场边界时相对小孔向左偏移的最小距离为： x＝Rm－(Rm2－d2)1/2=0.1× (21/2－1)m≈0.04m (1 分) 因此，粒子能到达的区域如图所示：其中弧 PBO2 是以 d 为半径的半圆，弧 O2A 是以 Rm 为半径的圆弧。 与磁场边界交点的坐标分别为： A y B O2（０，０） A： （－0.04m，0.1m） ； （1 分） Rm （ B： （－0.1m，0.1m） （1 分） P P： （－0.2m，0） （1 分） 画图正确给 1 分 x 未标 O2（０，０）的不扣分19A．( 10 分)人们经常使用高压锅煮水或食物，高压锅有很好的密封性。使用高压锅 时要在锅盖的排气孔上套一个专用限压阀，加热高压锅，锅内气体的压强增大到一定 程度，气体就能把限压阀顶起来，部分气体即从排气孔排出。加热时水沸腾的温度会 超过 100oC，容易煮熟食物．在使用高压锅时规定：装入锅内的水及食品不能超过总 容量的 4／5，最好在 2／3 以下．不计气体体积的变化，请你运用已有的物理知识对下述问题作出说明和 计算． （1）说明上述规定所依据的物理原理是什么？ ２ （2）如果限压阀的质量为 m=100g，排气孔的截面积为 8（mm） ，加热时锅内气体的最大压强可达多 少？锅内沸水的最高温度是多少？已知液面上方气体压强每增加 3.5×103 Pa，水的沸点相应升高 1oC。 外界大气压强为 1.0×105Pa． 得分 评卷人5河南省襄城高中高中物理B类题(适合于使用二期课改教材的考生) 得分 19B． （10 分）热水瓶是日常生活中的必需品，在使用中会出现许多物理现象，如① 在给热水瓶灌水时，随着水位上升可以听到瓶内气柱发出的共鸣声音逐渐变化；② 有时倒开水拔软木瓶塞时感觉到好象瓶塞被吸住了．请对以上两种现象运用物理知 识作出说明和计算． （1）说明①所描述的气柱逐渐变化的共鸣声音是怎样产生的？ （2）假设在②中瓶塞重力不计，瓶塞的横截面积为 12 (cm)2，灌沸水后水面与瓶塞间留有少量 100 oC 的空气，当一段时间后瓶内密闭空气的温度下降到 40 oC 时，空气的体积约为原来的 1.05 倍，则拔出 瓶塞的力要比塞进瓶塞时的力增大多少？设空气柱的质量不变， 瓶塞的热膨胀不计， 外界大气压强为 1.0 5 ×10 Pa． 评卷人公共题(全体考生必做) 2 得分 评卷人 0． （10 分）带帆的滑块质量为 m=2kg，运动时帆所受的空气阻力与滑块的速度平方 成正比，即 f=Kv2。现让滑块沿倾角为? 0=37o 的斜面下滑时，恰能以大小为 v=1m/s 的速度匀速下滑。若将滑块放在倾角为? =53o 的斜面上，则能加速下滑，滑块与两 斜面间的动摩擦因数均为 μ =0.25。 求：（1）比例系数 K； （2）沿倾角为 53o 的斜面下滑速度为 v 为 1m/s 时的加速度； （3）沿倾角为 53o 的斜面下滑时的最大速度。6河南省襄城高中高中物理21． （l2 分）辨析题表面光滑的正圆锥体，母线与轴线间夹角 ? =37o，细线长 L=1m， 一端固定于圆锥顶点上的 O 点。当质量为 m=1kg 的小球以速率 v= 3m/s 绕圆锥轴线 在水平面内作匀速圆周运动时，求绳子的张力 T。 某同学求解思路如下： 先进行受力分析，小球受到重力 G、绳子拉力 T 和锥体的弹力 N， 画出受力图， 如 O 图所示。由于小球绕锥体在水平面内作圆周运动，所以将这三个力 沿水平方向和 T 竖直方向进行分解，得到下面二个方程 得分 评卷人T sin ? ? N cos ? ? mT cos? ? N sin ? ? mgv L sin ?2NL ?①G②将 ? =37°、L=1m、m=1kg、v= 3m/s 代入上面二式，可求得绳子的张力 T。 问该同学的解题思路是否正确？若有错误请给出正确分析和解答。22． （14 分）在场强为 E = 100 v/m 的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大 的接地金属板，在金属板的正上方，高为 h = 0.8m 处有一个小的放射源放在一端开 口的铅盒内，如图所示。放射物以 v0 = 200m/s 的初速度向水平面以下各个方向均匀 地释放质量为 m = 2×10-15kg、电量为 q = +10-12C 的带电粒子．粒子最后落在金属板 上．不计粒子重力，试求： 得分 评卷人 （1）粒子下落过程中电场力做的功； （2）粒子打在板上时的动能； （3）画出粒子大致的轨迹和最后落在金属板上所形成的图形； （4）计算此图形面积的大小．放射源h7河南省襄城高中高中物理得分评卷人23． （l4 分）如图所示，MNPQ 是一个足够长的处于竖直平面内的固定的金属框架， 框架的宽度为 L，电阻忽略不计．ab 是一根质量为 m，有一定电阻的导体，能紧贴 框架无摩擦下滑， 整个框架平面处于垂直于框架平面的匀强磁场中， 磁感强度为 B． 当单刀双掷开关 S 置于 1 位置时，导体 ab 恰好静止在框架的某一处．已 P 知电源的 1 S M 电动势为?，内阻为 r． 2 （1） 匀强磁场的方向如何？ a b （2） 当开关 S 置于 2 位置时，导体 ab 由静止开始下落，试分析 ab 下 落运动的过程，并用所给的物理量表达 ab 在下落过程中的最 大 速度； （3） ab 达到最大速度的 3/4 时，其加速度大小是多大？此时 ab 两 端 Q N 的电压为多少？ （4） 如果 ab 由静止开始下落到达到最大速度所用的时间为 t，下落高度为 h．试推导该过程中 h 和 t 应 满足的不等式关系．8河南省襄城高中高中物理2007 年高三年级教学质量检测物理试卷（4 月 12 日）参考答案及评分标准四、计算题（共 60 分） 19A 解：上述规定主要是要求水或食物离锅盖的距离不能太近，否则液体沸腾时，由于锅内压强较大导致 液体食物从排气孔喷出，并容易堵塞排气孔。 （2 分）由于一定质量的气体，体积不变时，压强随温度 的升高不断增大，可能引起不安全事故。 （2 分） Pm=P0+mg =2.25×105Pa S（3 分）tm =100+ 19B?2.25 ? 1? ? 1053.5 ? 103? 135.7 0 C（3 分）解：共鸣声是瓶内热空气气柱振动产生的，由于气柱的长度在改变，产生的共鸣声的频率也相应逐 渐变化。 （3 分） △ F=（P1－P2）S （3 分）P1V1 P2V2 ? T1 T2（2 分）解出 P2 代入上式代入数据求得△ F = 24N （2 分）20．解： （1）mgsin? 0=μmgcos? 0+ Kv2 （2 分）得 K ? (0.6 ? 0.25? 0.8) ? 20 ? 8kg / m (2 分) 1 （2）mgsin? －μmgcos? －Kv2=ma 代数据求得 a=2.5 m/s2 (3 分) （3）mgsin? －μmgcos? = Kvm2 代数据求得 vm=1.27m/s (3 分) 21．解：令①与②式中 N=0，求得 v=2.12m/s ＜3m/s 表明小球已飘起 （5 分）v2 ； （3 分） T sin ? ? m L sin ?由以上两式代入数据可求得 T=15.5NT cos ? ? m g （2 分）（2 分）22. 解：(1) W=Eqh=100×10-12×0.8J=8×10-11J (3 分) -11 -15 (2) W=Ek2－Ek1 Ek2=8×10 +2×10 ×2002/2 = 1.2×10-10J （4 分） 放射源 (3) （2 分） (4)h?1 2 Eq 2 at ? t 2 2m(2 分)数据代入求得 t = 5.66×10-3s （1 分） 圆半径 r= v0 t = 1.13m （1 分） 2 2 圆面积 S=π r = 4.0m （1 分） 23．解： （1）磁场方向垂直纸面向内 （2）S 接 1 时， F=BIL=B（2 分） （2 分）9? L =mg ① R?r河南省襄城高中高中物理S 接 2 时，刚开始 ab 下落的加速度为 g，接着加速运动，同时受重力和 mg 安培力 F 作用，由牛 顿第二定律得：mg-F=ma 随着 v 增大，感应电动势增大，感应电流也增大，从而使 F 增大而导致加速度 a 减小，最终 F 和 mg 平衡，加速度 a=0 此后做匀速运动。 （2 分）因而有：F ? BIL ?B 2 L2 vm ? mg R②（1 分）由①得到 R 代入②整理后求得：vm=? mgr ? 2 2 BL B L（1 分） ，因此有：(3) 由②可知，当 ab 达到最大速的 3/4 时，安培力 F= 3mg/4 mg C F=ma ， a=g/4 （2 分） 因外电阻为 0， ab 两端的电压（端电压）为 0 （1 分） （4）作出 ab 运动过程的?-t 图线： ab 初始加速度为 g，即图线在原点的切线斜率为 g。运动 离 h 即为图线曲线部分所包的“面积” ，它介于图示“梯形面 形面积”之间。故有：过程下落距 积”和“三角v 1 1 vm (2t ? m ) ? h ? vm t ， 2 g 2（2 分）1 ? mgr ? mr 1 ? mgr ( ? 2 2 )(2t ? ? 2 2)?h ? ( ? 2 2 )t 2 BL B L BLg B L 2 BL B L（1 分）19A.（10 分）我国于 2005 年 10 月 12 日上午 9 时整发射“神舟六号”宇宙飞船，发射后，经 583s，船箭分离，飞船入轨。为了使飞船顺利升空，飞船需要有一个加速过程，在加速过程中，宇航员处于 超重的状态。人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与静止在地球表面时所受重力的比值，称为耐受 力值，用 k 表示。在选拔宇航员时，要求他在此状态的耐受力值为 4≤k≤ 12。我国宇航员费俊龙的 k 值为 10。 神舟六号变轨后以 7.8× 103m/s 的速度沿圆形轨道环绕地球运行。 已知地球半径 R＝6400km， 地面重力加速度 g＝10m/s2 。求： （1）飞船开始沿竖直方向加速升空时，费俊龙的耐受力值 k＝4。此时飞船的加速度 a； （2）求飞船在上述圆形轨道上运行时距地面的高度 h。B 类题（适合于使用二期课改教材的考生）10河南省襄城高中高中物理19B. 我国于 2005 年 10 月 12 日上午 9 时整发射“神舟六号”载人飞船。飞船在预定轨道以 7.8km/s 的速度在 115.5h 内绕地飞行了 77 圈。在期间进行了多项科学试验，在 2005 年 10 月 14 日 16 时 31 分，费俊龙在三分钟里连续匀速翻了 4 个筋斗。据以上资料，试回答以下问题： （1）试计算费俊龙一个筋斗翻了多少公里? （2）根据以上数据，可以估计飞船的轨道半径约是同步通讯卫星轨道半径的多少倍?（保留根号）公共题（全体考生必做）得 分评卷人20．（10 分）一定质量的理想气体的三个状态在 V－T 图上用 A，B，C 三个点表示，如图所示。试比较气体在这三个状态时的压强 pA，pB，pC 的大小关系有： A.pC＞pB＞pA B．pA＜pC＜pB C．pC＞pA＞pB D.无法判断。 甲乙两个同学在做这道选择题的时候出现了分歧，他们的选择和分析分别如下： 甲同学认为：因为一定质量的理想气体压强与温度成正比，哪个状态对应的温度高，在哪个状态时， 气体的压强就大，即 TC＞TA＞TB，所以有 pC＞pA＞pB，应选 C。 乙同学认为： 因为一定质量的理想气体的压强与体积成反比， 体积越大， 压强越小， 从图上可以看出： VA＞VC＞VB，所以有 pA＜pC＜pB，应选 B。 请你对甲、乙两位同学的选择和分析做出评价，如果认为他们的选择和分析是错误的，请指出原因， 并给出正确的选择和分析：11河南省襄城高中高中物理得 分评卷人21． （10 分）如图所示，横截面为四分之一圆（半径为 R）的柱体放在水平地面上， 一根匀质木棒 OA 长为 4R，重为 G。木棒的 O 端与地面上的铰链连接，木棒搁在柱体 上，各处摩擦均不计。现用一水平推力 F 作用在柱体竖直面上，使柱体沿着水平地面向左缓慢移动。问： （1）当木棒与地面的夹角 θ＝30° 时，柱体对木棒的弹力 （2）此时水平推力 F 多大？ （3）在柱体向左缓慢移动过程中，柱体对木棒的弹力及 别如何变化？ OθA F 多大？水平推力 F 分得 分评卷人22． （14 分）如图光滑斜面的倾角 α＝30° ，在斜面上放置一矩形线框 abcd，ab 边 的边长 l1＝1m，bc 边的边 l2＝0.6m，线框的质量 m＝1kg，电阻 R＝0.1Ω，线框用细 线通过定滑轮与重物相连，重物质量 M＝2kg，斜面上 ef 线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度 B＝0.5T，如果线框从静止开始运动，当 ab 边进入磁场时恰好做匀速直 线运动，ef 线和 gh 线的距离 s＝11.4m，求： （1）线框进入磁场时匀速运动的速度 v； （2）ab 边由静止开始运动到 gh 线所用的时间 t； （3）t 时间内产生的焦耳热．12河南省襄城高中高中物理得 分评卷人23． （14 分）如图所示，P 为位于某一高度处的质量为 m 的物块，Q 为位于水平地面 m 1 上的质量为 M＝1kg 的特殊平板， ＝ ，平板与地面间的动摩擦因数 μ＝0.02。在 M 8板的上表面的上方，存在一定厚度的D相互作用区域‖，区域的上边界为 MN，如图中划虚线的部分．当物 块 P 进入相互作用区域时，P、Q 之间便有相互作用的恒力 F＝kmg，其中 Q 对 P 的作用力竖直向上，且 k ＝41，F 对 P 的作用使 P 刚好不与 Q 的上表面接触．在水平方向上，P、Q 之间没有相互作用力。P 刚从 离 MN 高 h ＝20m 处由静止自由落下时，板 Q 向右运动的速度 v0＝8m/s，板 Q 足够长，空气阻力不计。 求： （1） P 第一次落到 MN 边界的时间 t 和第一次在相互作用 的时间 T； （2）P 第 2 次经过 MN 边界时板 Q 的速度 v； （3）从 P 第 1 次经过 MN 边界，到第 2 次经过 MN 边界 P、Q 系统损失的机械能?E； （4）当板 Q 的速度为零时，P 一共回到出发点几次? 的过程中， 区域中运动2007 年 嘉定区高三年级物理学科第二次调研考试试卷参 考 答 案 四． （58 分）计算题. 19A.（10 分）解析 （1）根据题意可知，座椅对费俊龙的压力 N＝kmg＝4mg。 由牛顿第二定律 N－mg＝ma。--------------------------------------------------------------------- 3 分13河南省襄城高中高中物理求出 a＝3g＝30m／s2。 ------------------------------------------------------------------------------- 2 分 （2）由万有引力定律和牛顿第二定律，有 G 在地面附近有 GMm v2 ? m ------------------------------ 1 分 r r2Mm ? mg ------------------------------------------------------------------------- 1 分 r2由以上两式得， r ?GM gR 2 ? 2 ---------------------------------------------------------------- 1 分 v2 v代入数值，得 r＝6.73× 106m。 ---------------------------------------------------------------------- 1 分 所以，飞船距地面的高度 H＝r－R＝3.3× 105m 。 -------------------------------------------- 1 分vt 7.80 ? 3 ? 60 ? 351(km ) 3 分 n 4 115 .5 ? 1.5(h) ------------------------- 2 分 （2）飞船在太空环绕飞行，飞船周期为： T ? 7719B. 解（1） S ? 同步卫星 m 作圆周运动，万有引力作为向心力有：GMm 2? ? m( ) 2 r ----------------------------------------------------------------------------------- 2 分 2 T r4? 2 r 3 T? GM2 2r ?T2 3------------------------------------------------- 1 分r T 3 1.5 3 1 3 ? （ ） ? （ ） ? （ ） r同 T同 24 1621 3 r? （ ） r同 ----------------- 2 分 16PV ? C ，要 T220． （10 分） 【错解原因】以上两种错解，从分析思路上讲都错了，都没有了解到气体状态的三个参量（p， V，T）之间两两定量关系是有条件的。当第三个参量不是定量时，三者之间的关系只能是 综合分析考虑。 2 分【分析解答】因为所给的是 V－T 图，A，B，C 三点的温度体积都不一样，要想比较三个状态的压 强，可以利用 V－T 图上的等压线辅助分析。 在 V－T 图上，等压线是一条延长线过原点的 过 A，B，C 三点做三条等压线分别表示三个等压过 一定质量的理想气体在等压过程中压强保持不变， 正比，为了比较三个等压线所代表的压强的大小， 温线 （亦可作一条等容线， 方法大同小异， 以下略） ， 程与三个等压过程联系起来，等温线（温度为 T'） 直线，可以通 程， 如图所示。 体积与温度成 可以做一条等 使一个等温过 与等压线分别交于 A'，B'，C'，在等温过程中，压强与体积成反比（玻意耳定律），从图上可以看出：VA'＞VB'＞VC'， 所以可以得出结论：pA'＜pB'＜pC’，而 A 与 A'，B 与 B'，C 与 C 分别在各自的等压线上，即 pA＝pA'，pB＝ pB'，pC＝pC’，所以可以得出结论，即 pA＜pB＜pC，所以正确答案为 A。 --------------------- 8 分 21． （10 分） （1）利用力矩平衡： G4Rsinθ＝NRctgθ14N＝G------------------- 3 分河南省襄城高中高中物理（2）以四分之一圆柱为研究对象，将 N 正交分解得： F＝Nｓｉｎθ＝0.5G------------------------------------------------------------- 3 分 （3）得： N＝G／cosθ 当圆柱体向左推时 θ 角增大，故 N 增大， 又 F＝Nsinθ＝Ntgθ，所以 F 也在增大。 -------------------------------------- 4 分 22． （14 分） （1） 因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，所以重物受力平衡 Mg＝T 线框 abcd 受力平衡 T ? mgsin ? ? FA ab 边进入磁场切割磁感线，产生的电动势 ? ? Bl v1形成的感应电流 I ? ? ? Bl1v R R22 联立得： Mg ? mg sin ? ? B l1 v R受到的安培力 F ? BIl A 1 解得 v ? 6m / s ----------------------------------------------- 4 分?线框 abcd 进磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运 动到 gh 线，仍做匀加速直线运动。 进磁场前 对 M Mg ? T ? Ma 对 m T ? mg sin ? ? ma联立解得： a ? Mg ? mg sin ? ? 5m / s 2 --------------------------------------------------------- 2 分M ?m该阶段运动时间为v 6 t ? ? ? 1.2s 1 a 5进磁场过程中 匀速运动时间l 0.6 t ? 2? ? 0.1s 2 v 6---------------------------------- 2 分进磁场后 线框受力情况同进磁场前，所以该阶段的加速度仍为 a ? 5m / s 21 s ? l ? vt ? at 2 2 3 2 3解得： t1 11.4 ? 0.6 ? 6t ? ? 5 ? t 2 3 2 33? 1 .2 s--------------------------------------------------------------------------------------------- 2 分 1分因此 ab 边由静止开始运动到 gh 线所用的时间 ? 23． （14 分） 1 （1）P 自由落下第一次到达边界 MN 时 h＝ gt2，t＝2s 2 vp2＝2gh P 到达边界 MN 时速度 vp＝ 2g h ＝20m/s J ----------------------------------------------------- 3 分P 进入相互作用区域时，kmg－mg＝ma15河南省襄城高中高中物理a＝（k－1）g＝400m/s2 υp 第一次在相互作用区域中运动时 T＝ a ＝0.1s ------------------------------------------- 4 分 （2）P 在相互作用区域中运动的 T 末，又越过 MN，速度大小又等于 vp，然后做竖直上抛运动回到 原出发点，接着又重复上述运动过程．每当 P 从出发点运动到 MN 的时间 t 内，板 Q 加速度 a1 向左，a1 ＝ μMg ＝μg＝0.2m/s2 M 每当 P 在相互作用区中运动的时间 T 内，板 Q 加速度 a2 向左 a2＝ μ(kmg＋Mg) ＝1.225m/s2 MP 第 2 次经过 MN 边界时，板 Q 的速度 v＝v0－a1t－a2T v＝（8－0.2 ×2－1.225 × 0.1）m/s＝7.48m/s --------------------------------------------------- 4 分 （3）v1＝v0－a1t＝8－0.2×2＝7.6 m/s?E＝ 2 Mv12－ 2 Mv2＝0.925 J -------------------------------------------------------------------------- 2 分（4）设板 Q 速度为零时，P 一共回到出发点 n 次。由以上分析得： v0－2na1t－na2T＝0 代入数据，解得 n＝8.7 故n取8 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 2 分1119A. ( 10 分) 如图所示，水平桌面 AB 长 L=1.5m，B 端连接一个光滑斜面．使一个 质量为 m＝0.5kg 的小木块在 F=1.5N 的水平拉力作用下， 从桌面上 A 端由静止开始向 右运动，木块到达 B 端时撤去拉力 F，木块由于惯性冲上斜面，而后又沿斜面滑下， 2 最后停在 AB 的中点．忽略在连接处由于碰撞损失的能量，取 g=10m/s ．求： （1）木块与水平桌面间的动摩擦因数 ?； （2）木块沿斜面上升的最大高度 h． F B A 得分 评卷人B类题(适合于使用二期课改教材的考生) 得分 评卷人 19B． （10 分）如图所示，AB 是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端 B 与水 平直轨道相切． 一个小物块自 A 点由静止开始沿轨道下滑， 已知轨道半径为 R=0.2m， 2 小物块的质量为 m=0.1kg， 小物块与水平面间的动摩擦因数 ? = 0.5， 取 g=10m/s ． 求：16AmO R.河南省襄城高中高中物理（1）小物块到达圆弧轨道末端 B 点时受支持力； （2）小物块在水平面上滑动的最大距离．.17河南省襄城高中高中物理公共题(全体考生必做) 20、 （l0 分）辨析题： 汽车发动机的功率为 60 kW，若汽车总质量为 5?103 kg，在 得分 评卷人 水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为 5?103 N，试求： （1）汽车所能达到的最大速度． （2）若汽车以 0.5 m/s2 的加速度由静止开始做匀加速运动， 这一过程能维持多长时间？ 以下为某同学的解答： （1）因为 F＝f，所以汽车所能达到的最大速度为 vm＝ P ???? fvm vm （2）因为 a＝ ，这一过程能维持的时间为 t＝ ???? t a 你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法 算出正确结果．21． （l2 分）一圆柱形气缸，质量为 M，总长度为 L，内有一厚度不计的活塞，质量 为 m、截面积为 S，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，温度为 t0 时，如果用绳子 系住活塞将气缸悬挂起来，如图甲所示，气缸内气体柱的高为 L1，如果用绳子系住 气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，气缸内气体柱的高为 L2，设两种情 况下气缸都处于竖直状态，求： （1）图乙状态时温度升高到多少时，活塞将从气缸中落出； （2）当时的大气压强． 得分 评卷人mLMS图甲图乙18河南省襄城高中高中物理得分22． （14 分）如图所示电路，电源内阻 r＝1Ω ，R1＝2Ω ，R2＝5Ω ，灯 L 标有“3V， 1.5W” ，滑线变阻器最大值为 R，当滑片 P 滑到最右端 A 时，电流表读数为 1A，此 时灯 L 恰好正常发光，试求： （1）当滑片 P 滑到最左端 B 时，电流表读数； （2）当滑片 P 位于滑线变阻器的中点时，变阻器上消耗的功率． 评卷人23． （l4 分）如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距 0.5m，与水平面夹 角为 30°，不计电阻，广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度 B＝0.4T， 垂直导轨放置两金属棒 ab 和 cd， 长度均为 0.5m， 电阻均为 0.1Ω ， 质量分别为 0.1 kg 和 0.2 kg，两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动．现 ab 棒在外力作用 下，以恒定速度 v＝1.5m／s 沿着导轨向上滑动，cd 棒则由静止释放，试求： (取 g＝10m／s2) （1）金属棒 ab 产生的感应电动势； （2）闭合回路中的最小电流和最大电流； （3）金属棒 cd 的最终速度． 得分 评卷人19河南省襄城高中高中物理物理参考答案2007、4 四． （60分）计算题． 19A. ( 10 分)解： （1） 由 FL - f ? 1.5L ? 0 及 f ? ?N ? ?m g 得 ? ? 0.2 （2）由 FL-fL-mgh=0 得h ? （2 分） （2 分） （2 分） （2 分） （2 分）FL ? fL 1.5 ? (1.5 ? 1.0) m=0.15m ? mg 0.5 ? 1019B． （10 分）解： （1）由机械能守恒定律，得： mgR ?1 2 m? B 2（2 分）在B点N ? mg ? m?B 2R（2 分）由以上两式得N ? 3mg ? 3 ? 0.1? 10 N=3N（2 分）（2）设在水平面上滑动的最大距离为 s 由动能定理得mgR ? ?m g s ?0（2 分）s?R??0.2 m=0.4m 0.5（2 分）20、 （l0 分）辨析题： 解答：该同学第（1）小题解答正确，对第（2）小题的解答却是错误的。因为当汽车加速度一定时，由于F? f ?P ? f ? ma ，随速度的增加 P 也增加，P 达到最大时，加速过程的速度也达到最大，设为 v′， v但此后的阶段为加速度逐渐减小直至加速度为零的过程，并且速度也逐渐增大至 vm，该同学误把匀加速过 程和变加速过程看成为一个匀加速的过程，导致错解。 正确解答： （1）F＝f，最大速度为 vm＝ P 60?103 ＝ m/s＝12 m/s。 f 5?103 （2 分）（2）设 0.5 m/s2 加速度运动的最大速度设为 v’，则 P －f＝ma， v' v′= （2 分）P 60 ?103 m/s＝8 m/s ? f ? ma 5 ?103 ? 5 ?103 ? 0.5（1 分）20河南省襄城高中高中物理v' v’ 8 又 a＝ ，这一过程能维持的时间为 t＝ ＝ s＝16 s t a 0.5 评分标准：回答“不合理”1 分，理由正确 2 分 21．（12 分） L2S LS （1） ＝ t0＋273 t＋273 （2）p1 ＝ p0 所以（p0 22． （14 分） 解： （1） 灯 L 的电阻： RL ?2 UL 32 ? ? ? 6? PL 1.5（2 分）（2 分）， 得 t ＝L（t0＋273） - 273 L2（2 分）Mg mg （2 分）， p2＝p0 （2 分），p1L1S ＝ p2L2S （2 分） S S（ML1 - mL2）g Mg mg ）L1S ＝（p0 ）L2S， 可解得 p 0＝ （2 分） S S （L1 - L2）S（l 分）当 P 滑到 A 时，R2 被短路，灯正常发光 通过灯 L 的电流为： I L ?PL 1.5 ? A ? 0.5A UL 3（l 分）∵总电流为 I ? 1A ，∴ I R ? 0.5A ，即 R ? RL ? 6? 电源电动势： ? ? I ( R1 ? r ?（2 分）R ? RL ) ? 1? (2 ? 1 ? 3)V ? 6V R ? RL（2 分）当 P 滑到 B 点时，灯 L、变阻器 R 及电阻 R2 都被短路，此时电流表的读数为：I? ?（2）P 位于变阻器的中点时，灯 L 与 此时： R并 ??R1 ? r?6 A ? 2A 2 ?1（3 分）R 并联后再与 R1 串联。 2（l 分）RL ? 1 6?3 2 R ? ? ? 2? 1 RL? 2 R 6?3I总 ??R并 ? R1 ? r?6 A ? 1.2A 2 ? 2 ?1（1 分）并联部分的电压为： U并 ? I总 ? R并 ? 1.2 ? 2V ? 2.4V2 U并 2.42 变阻器上消耗的功率为： PR ? ? W ? 1.92W R 3 2（l 分） （2 分）23． （l4 分） 解：21河南省襄城高中高中物理（1） Eab ? BLv ? 0.4 ? 0.5 ?1.5 ? 0.3V （2）刚释放 cd 棒时， I 1 ?（2 分） （2 分） （2 分）E 0. 3 ? ? 1. 5 A 2 R 2 ? 0 .1cd 棒受到安培力为： F1 ? BIL ? 0.4 ?1.5 ? 0.5 ? 0.3N cd 棒受到的重力为： Gcd=mg sin30? = 1N ；F1 ?Gcd ；cd 棒沿导轨向下加速滑动，既 abcd 闭合回路的 ? ?为： I min ? I（ ; 1 ? 1.5 A） （2 分）?? 增大 ；电流也将增大，所以最小电流 ?t当 cd 棒的速度达到最大时，回路的电流最大，此时 cd 棒的加速度为零。 由 mg sin30 ? BIL得：I max ?0mg sin300 ? 5A BL（3 分）（3）由：I max ?BL（v ? vcd） 得：vcd ? 3.5 m s 2R（3 分）19A． （8 分）目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不会被抱死，使车轮仍有一定的滚 动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大 大减小。假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力恒为 F，驾驶员的反应时间为 t，汽车的质量为 m，刹车 前匀速行驶的速度为 v，试推出驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离 s 的表达式。B 类题（适合于使用二期课改教材的考生） 19B． （8 分）某些城市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶的速度不能超过 vm。一辆汽车在该水平路段 紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止，交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长 sm，又从手册 中查出该车车轮与地面间的动摩擦因数 ? ，有关数据在下面表中。请你判断这辆汽车是否违反规定超速 行驶。 vm（km/h） Sm(m) 30 10?0.72g(m/s2) 1022河南省襄城高中高中物理公共题（全体考生必做） 20． （12 分）如图所示，均匀玻璃管内有一长 h=15 厘米的汞柱将一些空气封于闭端，当气温为 27?C、玻 璃管水平放置时，空气柱长 l1=20 厘米（如图甲） ，外界大气压为 1.0×10 帕，且保持不变。已知水银密 度为 ? ＝13.6×10 千克/米3 3 5 2，取 g＝9.8 米/秒 。问： 来，使开口的一端（1）保持温度不变，小心地将玻璃管竖立起 向上（如图乙） ，管内气柱长度 l2 等于多少？ （2）玻璃管开口向上竖直放置时，要使管内 米，管内气体温度应变为多少摄氏度？ l1甲气柱长仍为 20 厘 h乙l221．(12 分) 在光滑的绝缘水平面上有一质量为 m=1.0×10 kg、电量 q=1.0×10 C 的带正电小球静止在 O 点，以 O 点为原点在该水平面内建立直角坐标系 Oxy。现突然加一个沿 x 轴正方向、场强大小 E=2.023-3-10河南省襄城高中6高中物理×10 V/m 的匀强电场使小球运动，并开始计时。在第 1s 末所加电场方向突然变为沿 y 轴正方向，大小 不变；在第 2s 末电场突然消失，求第 3s 末小球的位置。 一位同学这样分析：第 1s 内小球沿 x 轴做初速度为零的匀加速直线运动，可求出其位移 x1；第 2s 内小球沿+y 方向做初速度为零的匀加速直线运动， 可求出其位移 y2 及速度 ? ， 第 3s 内小球沿+y 方向做 匀速直线运动，可求出位移 s，最后小球的横坐标是 x1，纵坐标是 y2+s 你认为他的分析正确吗？如果认为正确，请按他的思路求出第 3s 末小球的位置；如果认为不正确， 请指出错误之处并求出第 3s 末小球的位置。 yOx22. (14 分) 如图所示，光滑的平行水平金属导轨 MN、PQ 相距 l，在 M 点和 P 点间连接一个阻值为 R 的电 阻，在两导轨间 cdfe 矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为 d 的匀强磁场，磁感应强度为 B。一质 量为 m、电阻为 r、长度也刚好为 l 的导体棒 ab 垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距 d0。现用一个水平 向右的力 F 拉棒 ab，使它由静止开始运动，棒 ab 离开磁场前已做匀速直线运动，棒 ab 与导轨始终保持 良好接触，导轨电阻不计，F 随 ab 与初始位置的距离 x 变化的情况如图，F0 已知。求： （1）棒 ab 离开磁场右边界时的速度 （2）棒 ab 通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能 （3）d0 满足什么条件时，棒 ab 进入磁场后一直做匀速运动 M R b P O d0 a F d d c B f24e NF 2F 0 F0 O d0 d0+dQ xx河南省襄城高中高中物理23． （14 分）如图所示，桌面上有许多大小不同的塑料球，它们的密度均为 ? ，有水平向左恒定的风作用 在球上，使它们做匀加速运动（摩擦不计） 。已知风对球的作用力与球的最大横截面积成正比，即 F=kS， k 为一常量。 （1）对塑料球来说，空间存在一个风力场，请定义风力场强度并写出其表达式 （2）在该风力场中风力对球做功与路径无关，因此可引入风力势能和风力势的概念。若以栅栏 P 为风 力势能参考平面，写出风力势能 EP 和风力势 U 的表达式 （3）写出风力场中机械能守恒定律的表达式（小球半径用 r 表示；第一状态速度为 v1，和 P 的距离为 x1；第二状态速度为 v2，和 P 的距离为 x2）P 风风向25河南省襄城高中高中物理南汇区 2006 学年度第二次模拟考试高三物理参考答案及评分标准四、计算题（共 60 分） 19A． （8 分） 从发现情况到采取刹车措施的位移 s1=vt 汽车加速度 a ? ? 2分 2分F m设从刹车到停止汽车的位移为 s2 由 0 ? v ? 2as222分m v2 得 s2 ? 2F1分因此 s ? s1 ? s2 ? vt ? 19B． （8 分）m v2 2F1分设汽车刹车时的速度为 v 汽车刹车的加速度为 a ? ? 由 0 ? v ? 2asm2?mgm? ? ?g2分2分 2分得v ?2?gsm ? 2 ? 0.72 ? 10 ? 10m / s ? 43.2km / h2分26v ＞ vm ，故汽车超速行驶河南省襄城高中高中物理20. （12 分）解：P2 ? P0 ? ?gh ? (1.0 ?105 ? 13.6 ?103 ? 9.8 ? 0.15)帕＝ 1.2 ?105帕 ① 2 分（1）气体发生等温变化： P 1l1S ? P 2l2 S 由①、②： l2 ? ② 2分p1 l1 ? 16.67cm p2V2 V3 V1 ? ＝ T2 T3 T3③ 2分（2）气体发生等压变化：④ 2分T2 ? T1 ? (273? 27) K ? 300K由③、④、⑤ T3 ? 360K⑤ 2分 ⑥1分 ⑦ 1分t3 ? T3 ? 273 ? 87?C21．(12 分) 该同学的分析不正确。因为第 1s 末小球有沿 x 方向的初速度，所以第 2s 内做类似平抛运动，第 3s 内也不沿 y 方向运动。 3 分（结论 1 分，原因 2 分） 第 1s 内小球做初速度为零的匀加速直线运动：a 1x ?F qE ? m m21分1 qEt1 1.0 ? 10-10 ? 2.0 ? 106 ? 12 2 x1 ? a1x t1 ? ? m ? 0.1m 2 2m 2 ? 1.0 ? 10-31分?1x ? a1x t1 ?a 2y ? qE mq E1 t m1分2第 2 秒内小球做类似平抛运动：1 qEt 2 1.0 ?10-10 ? 2.0 ?106 ?12 2 y2 ? a 2 y t 2 ? ? m ? 0.1m 2 2m 2 ?1.0 ?10-31分?2 y ? a 2 t 2 ?x 2 ? ?1x t 2 ?qEt 2 mqEt1t 2 1.0 ? 10-10 ? 2.0 ? 106 ? 1 ? 1 ? m ? 0.2m m 1.0 ? 10-31分第 3s 内小球做匀速直线运动，沿 x 方向速度为 ?1x ，沿 y 方向速度为 ?2 yx 3 ? ?1x t 3 ?qEt1t 3 1.0 ? 10-10 ? 2.0 ? 106 ? 1 ? 1 ? m ? 0.2m m 1.0 ? 10-31分27河南省襄城高中高中物理qEt 2 t 3 1.0 ? 10-10 ? 2.0 ? 106 ? 1 ? 1 y3 ? ?2 y t 3 ? m ? 0.2m = m 1.0 ? 10-3第 3s 末小球位置坐标为 x=x1+x2+x3=0.5m 1分 y=y2+y3=0.3m 1分 22． （14 分） （1）设离开右边界时棒 ab 速度为 ? ，则有1分? ? BI ? ? I? R?r1分 1分 2分对棒有： 2F0 ? BIl ? 0 解得： ? ?2 F0 ( R ? r ) B 2l 21分（2）在 ab 棒运动的整个过程中，根据动能定理：F0 d 0 ? 2 F0 d ? W安 ?1 m? 2 ? 0 22分 2分2由功能关系： E电 ? W安2m F0 ( R ? r ) 2 解得： E电 ? F0 (d 0 ? 2d ) ? B 4l 4（3）设棒刚进入磁场时的速度为 ?0 ，则有1分F0 d 0 ?1 2 m? 0 ? 0 22分2 F0 m( R ? r ) 2 当 ?0 ? ? ，即 d 0 ? 时，进入磁场后一直匀速运动；2 分 B 4l 423. （14 分） （1）风力场强度：风对小球作用力与小球最大横截面积之比，方向与风力相同。2 分 即E?F ?k S2分 3分（2）距 P 为 x 处， E p ? Fx ? kSxU?Ep S? kx3分（3） kSx1 ?1 1 2 2 m?1 ? kSx 2 ? m?2 2 2 4 m ? ?V ? ?? r 3 32分 1分28河南省襄城高中高中物理由以上两式得kx1 ?2 2 ?r?12 ? kx 2 ? ?r?2 2 3 31分19、 （10 分）测量大气压和估计离地高度的简易实验如下：可将长 1m、一 端封闭的玻璃 管竖直放置，开口向上，灌入一段水银，封住一部分空气，量出水银柱与被 封闭的空气柱 的高度。 现在有人在地面上做这个实验， 当开口向上时， 量得水银柱高 16cm， 被封闭的空气 柱高 15cm，当开口向下时，被封闭空气柱高 23.0cm，问： (1)地面上的大气压强是多少？ (2)如果在某座高山的山顶处重做这个实验，此时管内水银柱高度不变，开 口向下时，被 封闭空气柱高度为 30cm，问该山峰距地面多高？（已知离地高度每升高 12m， 气压计中 的水银柱降低约 0.1cm) (3)上述测量山的高度的方法没有考虑到环境温度随山的高度增加而下降的因素，试用相关的气体定律分 析：对山的高度的测量值与山的真实高度之间的差异。20、 （10 分）飞机以恒定的速度沿水平方向飞行，距地面的高度为 H=500m，在飞行过程中释放一个炸弹， 炸弹着地即刻爆炸，爆炸声向各个方向传播的速度都是 v0=1 km/s，炸弹受到的空气阻力忽略不计。已知 3从释放炸弹到飞行员听到爆炸声经过的时间 t=13s。求： （1）炸弹在空中的飞行时间 t （2）飞机的飞行速度 V 2 为了求解飞机飞行的速度， 小明同学建立了如下的方程： (V ?13) 2 ? (0.5) 2 ? ? 1 (13 ? t )? ?3 ? ? ? 其中， V 为飞机的飞行速度， t 为炸弹在空中飞行的时间 试分析， 小明的理解是否正确？如果正确， 请求解出飞机的飞行速度； 如果有问题， 请指出问题出在哪里？ 并给出你认为正确的结果。21、 （12 分） 如图 13 所示是一种专供国内市场的家用电熨斗的电路图 （额定电压为 220V） 。 R0 是定值电阻， R 是可变电阻（调温开关） ，其电阻值均不受温度影响。 （1）该电熨斗温度最低时的功率为 121W，温度最高时的功率为 484W，求 R0 的阻值及 R 的阻值变化范 围。 （2）假定电熨斗每秒钟散发的热量 q 跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示，现在温度为 20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为 220℃，且保持不变，问应将 R 的阻值调 为多大？ q/J R R0 400 320 240 160 图 13 80 0 40 80 120 160 200 Δt/℃22A、 （12 分）如图 14 所示，矩形导线框 abcd，质量 m=0.02kg，导线框电阻 r=0.16Ω ，边长 Lab=10cm，29河南省襄城高中高中物理Lad=8cm。在线框下方距 cd 边 102cm 处有一个仅有水平上边界的匀强磁场，磁感应强度 B=0.8T，方向垂 直纸面向里。现在使线框从静止开始下落进入磁场，且线框始终处于平动状态，在 ab 边进入磁场前的某 一时刻，线框开始匀速运动，整个过程中，始终存在着大小恒定的空气阻力 f=0.04N。 （1）求整个线框进入磁场时的瞬时速度； （2）定性描述线框在磁场外、进入磁场的过程中线框的运动情况； （3）求整个线框开始下落到全部进入磁场的过程中线框中的电流所做的功。B 类题(适合于使用二期课改教材的考生)题号 得分12322B、 （12 分）如图 15 所示，矩形裸导线框长边的长度为 2l，短边的长度为 l， 在两个短边上均接有电阻 R，其余部分电阻不计。导线框一长边与 x 轴重合， 左边的坐标 x=0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的磁感应强度满足 关系 B=B0sin（?x ） 。一光滑导体棒 AB 与短边平行且与长边接触良好，电阻 2l也是 R。开始时导体棒处于 x=0 处，从 t=0 时刻起，导体棒 AB 在沿 x 方向的力 F 作用下做速度为 v 的匀 速运动，求： （1）导体棒 AB 从 x=0 到 x=2l 的过程中力 F 随时间 t 变化 的规律； （2）导体棒 AB 从 x=0 到 x=2l 的过程中回路产生的热量。 23、 （14 分）如图 16 所示，在 光滑绝缘的水 平台面上，存在平行于水平面 向右的匀强电 图 15 得分 场，电场强度为 E。水平台面 上放置两个静 止的小球 A 和 B（均可看作质点） ，两小球质量均为 m，A 球带电荷量为+Q， B 球不带电，A、B 连线与电场线平行。开始时两球相 距 L， 在电 场力作用下，A 球开始运动（此时为计时零点，即 t=0） ， 后与 B 球 发生对心碰撞，碰撞过程中 A、B 两球总动能无损失， 导致发生 B A 碰撞的两球交换速度。设在各次碰撞过程中，A、B 两 球间无电 量转移，且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力。 图 16 （1）第一次碰撞结束瞬间 B 球的速度 V0 为多大？从 A 球开始运 动到发生第一次碰撞所经历的时间 T0 是多少？ （2）分别在甲、乙坐标系中，用实线作出 A、B 两球从计时零点到即将发生第三次碰撞这段过程中的 v-t题号12330河南省襄城高中高中物理图像。要求写出必要的演算推理过程。 （3）从计时零点到即将发生第三次碰撞这段过程中电场力共做了多少功？ V0 4 3 2 1 0 V0 4 3 2 1 0 1 2 3 乙 4 5 6 1 2 3 甲 4 5 6T0T0普陀区 2006 学年度第二学期高三年级质量调研物理学科参考答案2007、4 四、计算题 19、3+4+3 （1） ( P0 ? 16) ? 15S ? ( P0 ? 16) ? 23S （1 分） (2) ( P ? 16) ? 30S ? ( P0 ? 16) ? 23S （1 分） P0=76cmhg（2 分） P=62cmhg（2 分）h?76 ? 62 ? 12 ? 1680 m （1 分） 0.1(3)如右图，随着山的高度的增加，温度下降，导致水银柱向上移动，V1 V2 ? T1 T2（1 分）导致测得的山的高度偏低。（2 分）31河南省襄城高中高中物理20、(1) t=2h 1000 ? ? 10s （2 分） g 10(2)该同学的理解是错误的（2 分） 问题出在：他未考虑物体的惯性，投弹 10 秒钟后炸弹在飞机的正下方爆炸，发出的爆炸声在 3 秒钟 后被飞行员听到。 （2 分） 2 正确解法： （4 分） ?1 ? 2 2 ( V ? 3 ) ? ( 0 . 5 ) ? ( 13 ? t ) 答案： V=0.288km/s （2 分） ? ??3?21 、（ 1 ） 温 度 最 低 档p1 ?U2 Rmax ? R0（ 1分 ） ，121 ?2202 （1 分） Rmax ? R0最高温度最高档 p2 ?U2 2202 （1 分） ， 484 ? （1 分） R0 R0， Rmax ? 300? 。所以变阻器阻值范围是 0 到 300Ω（1 分） 。 R0 ? 100? （1 分） （2）此时电熨斗表面温度与环境温度之差 ?t ? 220 C ? 20 C ? 200 C （1 分） ，0 0 0由图像知电熨斗每秒钟散发的热量 q=440J（1 分） ， 要保持电熨斗的表面温度不变，则电熨斗的电功率 P=440W（1 分） ，P?2202 U2 （1 分） ， 440 ? （1 分） ， R ? 10 ? （1 分） 。应将 R 调至 10Ω。 R ? 100 R ? R0B 2 Lab2V 22A、1) m g ? f ? （2 分） rV=(mg ? f )r ? 4m / s （2 分） B 2 L2(2)进入磁场前：匀加速（1 分） 进入磁场的过程中：先做加速度减小的减速运动；（2 分）后做匀速运动（1 分） （3）mgh=fh+mV2/2+Q（2 分）0.02 ? 4 2 0.2 ? 1.1 ? 0.04 ? 1.1 ? ?Q 222B、解： （1）在 t 时刻 AB 棒的坐标为 x ? vtQ=0.016J（2 分）①32河南省襄城高中高中物理感应电动势 回路总电阻e ? Blv ? B0 lv sinR总 ? R ??vt2l② ③1 3 R? R 2 2回路感应电流 棒匀速运动 解得：F?e i? ? R总2 B0 lv sin 3R?vt2l④ ⑤F=F 安=BIl2 2 2 2 B0 l vsi n (?vt3R) 2l (0 ? t ? 2l ) v2 B0 lv 2E2 t R总⑥（2）导体棒 AB 在切割磁感线过程中产生半个周期的正弦交流电 感应电动势的有效值为 回路产生的电热 通电时间 解得：E?Q?⑦ ⑧ ⑨ ⑩t?2l vQ?2 B02 l 3 v 3R评分标准：本题共 12 分。①、②、③、④、⑤、⑧式各 1 分，⑥、⑦、⑩式各 2 分。23、 （1）A 球的加速度 a ?QE m（1 分）碰前 A 的速度 vA1 ? A、2aL ?2QEL ， 碰前 B 的速度 vB1 ? 0 m（2 分）B 碰撞后交换速度，设碰后 A、B 球速度分别为 v A1? 、 v B1?vA1? ? 02QEL vB1? ? vA1 ? m分） A、B 球发生第一次碰撞时刻分别为 T0v/4 3 2 1 02QEL m（2v ?0 2mL 则 T0= t1 ? A1 ? a QE（2）只要求推理说明基本正确（以下过程供 评时参考） 第一次碰后，经 t2 ? t1 时间 A、B 两球发生 二次碰撞，设碰前瞬间 A、B 两球速t/1 2 3 甲 4 5 62mL QE讲v/4 3 2 1 0332QEL m第t/1 2 3 乙 4 5 62mL QE河南省襄城高中高中物理度分别为 v A 2 和 vB 21 vB1? (t2 ? t1 ) ? a (t2 ? t1 ) 2 2′ vA 2 ? a(t2 ? t1 ) ? 2at1 ? 2v A1 ? 2得： t2 ? 3t12QEL m2QEL vB 2 ? vB1? ? m第二次碰后瞬间，A、B 两球速度分别为 v A 2? 和 v B 2? ，经 t3 ? t2 时间 A、B 两球发生第三次碰撞，并 设碰前瞬间 A、B 两球速度分别为 v A3 和 vB 32QEL vA2? ? vB 2 ? m2QEL vB 2? ? vA2 ? 2 m1 a(t3 ? t2 ) 2 发生第三次碰撞， 易得 2当 vB 2? (t3 ? t2 ) ? v A 2? (t3 ? t2 ) ?t3 ? t2 ? t2? t12QEL vA3 ? vA2? ? a(t3 ? t2 ) ? 3 m（3）由（2）问中所求的物理量，得2QEL vB 3 ? vB 2? ? 2 m1 1 2 2 W电 ? ( mv A mv B 3 ? 3 ) ? 0 ? 13QEL 2 222． （16 分）如图 9 所示，水平绝缘光滑轨道 AB 的 B O R C 直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道 BC 平滑连接，圆 E R=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场 ×104 N/C。现有一质量 m=0.10kg 的带电体（可视为质点） A B 道上与 B 端距离 s=1.0m 的位置，由于受到电场力的作用带 图9 开始运动，当运动到圆弧形轨道的 C 端时，速度恰好为零。 所带电荷 q=8.0×10-5C，取 g=10m/s2，求： （1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到 B 端时的速度大小； （2）带电体运动到圆弧形轨道的 B 端时对圆弧轨道的压力大小； （3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。端与处于竖 弧 的 半 径 强 度 E=1.0 放在水平轨 电体由静止 已知带电体23． （18 分）如图 10 所示，在光滑水平地面上，有 一 质 量 v0 m2 m1 m1=4.0kg 的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡 板，挡板上固 A 定一轻质细弹簧。位于小车上 A 点处质量 m2=1.0kg 的 木块（可视为 质点）与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块 间无相互作 图 10 用力。木块与 A 点左侧的车面之间的动摩擦因数 μ =0.40， 木块与 A 点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计。 现小车与木块一起以 v0=2.0m/s 的初速度向右运动， 小车将与其右 侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以 v1=1.0m/s 的速度水平向左运动，取 g=10m/s2。34河南省襄城高中高中物理（1）求小车与竖直墙壁发生碰撞过程中小车动量变化量的大小； （2）若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势 能； （3）要使木块最终不从小车上滑落，则车面 A 点左侧粗糙部分的长度应满足什么条件？24． （20 分）速调管是用于甚高频信号放大的一种 装置 （如图 11 输入腔 输出腔 s l 所示） ，其核心部件是由两个相距为 s 的腔组成，其中输 入腔由一对 相距为 l 的平行正对金属板构成 （图中虚线框内的部分） 。 v 已知电子质 0 C B 量为 m，电荷量为 e，为计算方便，在以下的讨论中电子 之间的相互 A 相 作用力及其重力均忽略不计。 ～ 移 （1） 若输入腔中的电场保持不变， 电子以一定的初 速度 v0 从 A 器 板上的小孔沿垂直 A 板的方向进入输入腔，而由 B 板射 出输入腔时 图 11 u 速度减为 v0/2，求输入腔中的电场强度 E 的大小及电子 通过输入腔 U0 电场区域所用的时间 t； O （2）现将 B 板接地（图中未画出） ，在输入腔的两极板 间加上如图 T 2T t 12 所示周期为 T 的高频方波交变电压，在 t=0 时 A 板电势 -U0 为 U0 ，与此 同时电子以速度 v0 连续从 A 板上的小孔沿垂直 A 板的方向射 入输入腔中， 图 12 并能从 B 板上的小孔射出，射向输出腔的 C 孔。若在 nT～ （n+1）T 的 时间内（n=0，1，2，3??） ，前半周期经板射出的电子速度为 v1（未知） ，后半周期经 B 板射出的电子速 度为 v2（未知） ，求 v1 与 v2 的比值； （由于输入腔两极板间距离很小，且电子的速度很大，因此电子通过 输入腔的时间可忽略不计） （3）在上述速度分别为 v1 和 v2 的电子中，若 t 时刻经 B 板射出速度为 v1 的电子总能与 t+T/2 时刻经 B 板射出的速度为 v2 的电子同时进入输出腔，则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出腔中的电场 能，从而实现对甚高频信号进行放大的作用。为实现上述过程，输出腔的 C 孔到输入腔的右极板 B 的距离 s 应满足什么条件？22． （16 分） （1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为 a，根据牛顿第二定律有 qE=ma???????????????????????????????（2 分） 解得 a=qE/m=8.0m/s2????????????????????????（1 分） 设带电体运动到 B 端的速度大小为 vB，则 vB2=2as 解得 vB= 2as =4.0m/s???????????????????????（3 分） （2）设带电体运动到圆轨道 B 端时受轨道的支持力为 N，根据牛顿第二定律有 N-mg=mvB2/R???????????????????????????（2 分） 解得 N=mg+ mvB2/R=5.0N?????????????????????（2 分） 根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道 B 端的压力大小 N′=N=5.0N???（1 分） （ 3 ）因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功 W =qER=0.32J?????????????????????????（2 分） 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为 W 摩，对此过程根据动能定理有电35河南省襄城高中高中物理W 电+W 摩-mgR=0-1 mvB2???????????????????????（2 分） 2解得 W 摩=-0.72J???????????????????????????（1 分） 23． （18 分） （1） 设 v1 方向为正， 则小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车的动量变化量为 ?p=m1v1m1（-v0）=12kg?m/s??????????????????（3 分） （2）小车与墙壁碰撞后向左运动，木块与小车间发生相对运动将弹簧压缩至最短时，二者速度大小 相等，此后木块和小车在弹簧弹力和摩擦力的作用下，做变速运动，直到二者再次具有相同的速度为止。 整个过程中，二者组成的系统动量守恒??????（2 分） 设小车和木块相对静止时的速度大小为 v，根据动量守恒定律有 m1v1-m2v0=（m1+m2）v????????????????????????（2 分） 解得 v=0.40m/s???????????????????????????（1 分） 当小车与木块达到共同速度 v 时，弹簧压缩至最短，此时弹簧的弹性势能最大?（2 分） 设最大的弹性势能为 EP，根据机械能守恒定律可得 EP=1 1 1 m1v12+ m2v02- （m1+m2）v2=3.6J???????????????（3 分） 2 2 2（3）根据题意，木块被弹簧弹出后滑到 A 点左侧某点时与小车具有相同的速度 v。木块在 A 点右侧 运动过程中，系统的机械能守恒，而在 A 点左侧相对滑动过程中将克服摩擦阻力做功，设此过程中滑行的 最大相对位移为 L，根据功能关系有1 1 1 m1v12+ m2v02- （m1+m2）v2=μ m2gL????????????????（3 分） 2 2 2解得 L=0.90m???????????????????????????（1 分） 即车面 A 点左侧粗糙部分的长度应大于 0.90m???????????????（1 分） 24． （20 分） （1）设电子在输入腔中做匀减速运动的加速度大小为 a，根据运动学公式有(v0 2 2 ) -v0 =2（-a）l??????????????????????????（1 分） 22 3v0 ??????????????????????????（1 分） 8l解得 a=根据牛顿第二定律有 eE=ma????????????????????（2 分） 解得 E=2 3m v0 ??????????????????????????（1 分） 8el电子通过输入腔的时间 t=v0 ? v0 / 2 4l ? ??????????????（2 分） a 3v0（2）在 nT～（n+1）T 的时间内，前半周期电子减速通过输入腔，设射出的速度为 v1，则根据动能定 理有 -eU0=1 1 mv12- mv02?????????????????（2 分） 2 22解得 v1= v0 ?2eU0 ???????????????????????（1 分） m后半周期电子加速通过输入腔，设射出的速度为 v2，则根据动能定理有 eU0=1 1 mv22- mv02???????????????????????（2 分） 2 236河南省襄城高中高中物理解得 v2= v0 ?22eU0 ???????????????????????（1 分） m所以有v1 ? v22 mv 0 ? 2eU 0 ?????????????????????（1 分） 2 mv 0 ? 2eU 0（3）设以速度 v1 经 B 板射出的电子经过时间 t1 到达 C 孔处，则 s=v1t1???（1 分） 以速度 v2 经 B 板射出的电子经过时间 t2 到达 C 孔处，则 s=v2t2??????（1 分） 为实现放大作用，依题意应有 t2=t1-T/2 ????????????????（2 分） 解得 s ?4 v0 ?(2eU0 2 ) m2eU0 2eU0 2 2 2( v0 ? ? v0 ? ) m mT ??????????????????（2 分）22． （16 分） 如图 11 所示， 在距水平地面高 h＝0.80m 的水平桌面一端的边缘放置一个质量 m＝0.80kg 的木块 B，桌面的另一端有一块质量 M=1.0kg 的木块 A 以初速度 v0=4.0m/s 开始向着木块 B 滑动，经过时 间 t=0.80s 与 B 发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块 B 离开桌面后落到地面上的 D 点。设两木块均 可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知 D 点距桌面边缘的水平距离 s=0.60m，木块 A 与桌面间的动 摩擦因数 μ=0.25，重力加速度取 g＝10m/s2。求： （1）两木块碰撞前瞬间，木块 A 的速度大小； v0 m （2）木块 B 离开桌面时的速度大小； M （3）木块 A 落到地面上的位置与 D 点之间的距离。 BA hs 图 11D23． （18 分）显像管是电视机的重要部件，在生产显像管的阴极时，需要用到去离子水。如果去离子 － 水的质量不好，会导致阴极材料中含有较多的 SO42 离子，用这样的阴极材料制作显像管，将造成电视机 的画面质量变差。 M 显像管的简要工作原理如图 13 所示：阴极 K 发出 的电子 （初速 度可忽略不计）经电压为 U 的高压加速电场加速后，沿 直线 PQ 进 K 入半径为 r 的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面， 圆形磁场区 Q O P 域的圆心 O 在 PQ 直线上，荧光屏 M 与 PQ 垂直，整个 装置处于真 空中。若圆形磁场区域内的磁感应强度的大小或方向发 生变化， 都将 U 使电子束产生不同的偏转， 电子束便可打在荧光屏 M 的 不同位置上， 使荧光屏发光而形成图象，其中 Q 点为荧光屏的中心。 不计电子和 图 13 － SO42 离子所受的重力及它们之间的相互作用力。 （1）已知电子的电量为 e，质量为 me，求电子射出加速电场时的速度大小； （2）在圆形磁场区域内匀强磁场的磁感应强度大小为 B 时，电子离开磁场时的偏转角大小为θ （即 出射方向与入射方向所夹的锐角，且θ 未知） ，请推导 tan37? 的表达式； 2河南省襄城高中高中物理－（3）若由于去离子水的质量不好，导致阴极材料中含有较多的 SO42 离子，使得阴极在发出电子的同 － － 时还发出一定量的 SO42 离子，SO42 离子打在荧光屏上，屏上将出现暗斑，称为离子斑。请根据下面所给 出的数据，通过计算说明这样的离子斑将主要集中在荧光屏上的哪一部位。 （电子的质量 me=9.1×10-31kg， － SO42 离子的质量 mso=1.6×10-25kg）24． （20 分）如图 13 所示，两根正对的平行金 属直轨道 MN、 P′ M ′ N ′ 位于 同一水平面上， 两轨道之间 的距离 l=0.50m 。 轨 道 P 的 MM′ 端之间接一阻值 R=0.40Ω 的定值电阻， NN ′ 端 与 两 条 B 位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道 NP、 N′P′平 滑连接，两半圆 N′ M′ a 轨道的半径均为 R0=0.50m。直轨道的右端处于竖直 向下、磁感应强 F R 度 B=0.64 T 的 匀 强 磁 场 中 ， 磁 场 区 域 的 宽 度 d=0.80m ，且其 M b N d s 右边界与 NN′重合。现有一质量 m=0.20kg、电阻 r=0.10Ω 的导体 图 13 杆 ab 静止在距磁场的左边界 s=2.0m 处。在与杆垂 直的水平恒力 F=2.0N 的作用下 ab 杆开始运动， 当运动至磁场的左边界时撤去 F， 结果导体杆 ab 恰好能以最小速度通过 半圆形轨道的最高点 PP′。已知导体杆 ab 在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆 ab 与直轨道之间的动摩擦因数 μ=0.10，轨道的电阻可忽略不计，取 g=10m/s2，求： （1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向； （2）导体杆穿过磁场的过程中通过电阻 R 上的电荷量； （3）导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热。参考答案22． （16 分） （1）木块 A 在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块 A 的 加速度a??MgM＝2.5m/s2??????????????3 分设两木块碰撞前 A 的速度大小为 v，根据运动学公式，得v ? v0 ? at ＝2.0m/s???????????2 分（2） 两木块离开桌面后均做平抛运动， 设木块 B 离开桌面时的速度大小为 v2， 在空中飞行的时间为 t′。 根据平抛运动规律有： h ?1 2 gt ? ，s＝v2t′???????????2 分 2解得：v2 ? sg ＝1.5m/s???????????????3 分 2h38河南省襄城高中高中物理（3）设两木块碰撞后木块 A 的速度大小为 v1，根据动量守恒定律有：Mv ? Mv1 ? mv2 ????????????????1 分解得：v1 ?Mv ? mv 2 =0.80m/s?????????????2 分 M设木块 A 落到地面过程的水平位移为 s′，根据平抛运动规律，得s? ? v1t? ? v12h ＝0.32m????????????2 分 g?s ? s ? s? ＝0.28m ?????1 分则木块 A 落到地面上的位置与 D 点之间的距离23 ． （ 18 分） （ 1 ）设电子经电场加速后的速度为 v ，对于电子被电场加速的过程运用动能定理有eU ? 1 me v 2 ???????????????????????（3 分） 2v? 2eU ??????????????????????????（2 分） me解得（2）电子进入磁场后做匀速圆周运动，设电子在磁场中的运动半径为 R，根据洛仑兹力公式和牛顿第 二定律有 evB ? mev2 ???????????????????（3 分） RC θ /2 R解得 R ?me v 1 2meU = ???????????（2 分） eB B er θ O根据如图 2 所示的几何关系可知 tane ? r = ? Br ?????????????（4 分） 2meU 2 R2－图2（3）由第（2）问的结果可知，若 SO4 离子（电荷量大小为 2e）通过圆形磁场区后的偏转角度 为 ? ? ，则 tan??2? Bre ????????????????（1 分） msoU所以2 ? mso ? 3.0 ? 102 ??????????????????（1 分） ?? 2me tan 2－tan?即 SO42 离子的偏转角远小于电子的偏转角，所以，观看到的离子斑将主要集中在荧光屏上的中央位 置附近。???????????????????????????（2 分） 24． （20 分） （1）设导体杆在 F 的作用下运动至磁场的左边界时的速度为 v1，根据动能定理则有 （F-μmg）s=1 mv12 ??????????????????????2 分 2导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势 E=Blv1?????????????1 分 此时通过导体杆上的电流大小 I=E/（R+r）=3.8A（或 3.84A）??????2 分 根据右手定则可知，电流方向为由 b 向 a ???????????????2 分 （2）设导体杆在磁场中运动的时间为 t，产生的感应电动势的平均值为 E 平均，则由法拉第电磁感应 定律有 E 平均=△φ/t=Bld/t???????????????????2 分39河南省襄城高中高中物理通过电阻 R 的感应电流的平均值 I 平均=E 平均/（R+r）???????????1 分 通过电阻 R 的电荷量 q=I 平均 t=0.512C（或 0.51C）????????????2 分 （3）设导体杆离开磁场时的速度大小为 v2，运动到圆轨道最高点的速度为 v3，因导体杆恰好能通过 半圆形轨道的最高点，根据牛顿第二定律对导体杆在轨道最高点时有 mg=mv32/R0????????????????????????????1 分 对于导体杆从 NN′运动至 PP′的过程，根据机械能守恒定律有1 1 mv22= mv32+mg2R0????????????????????????1 分 2 2解得 v2=5.0m/s????????????????????????????1 分 导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能△E=1 1 mv12- mv22=1.1J??????3 分 2 2此过程中电路中产生的焦耳热为 Q=△E-μmgd=0.94J?????????????????????????2 分四、计算或论述题：本题共 6 小题，共 90 分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 14．电子灭蚊灯是利用物理方法灭蚊的一种环保型灭蚊工具，其工作原理是利用蚊子的趋光性，用高效诱 蚊灯管发出的光将蚊子吸引到灭蚊灯的高压电网而使其触电身亡。 （1）设灭蚊灯中的灯管额定功率为 P，正常工作时约有 5%的电能转化为光能，光能中约有 40%是频 率为 f 的紫光。求灯管每秒钟发出多少个该频率的紫光光子。 （已知普朗克恒量为 h） （2）如图所示，是灭蚊灯高压电网的工作电路示意图，变压器将 220V 的 交流电压变成高压，输送给高压电网，电网相邻两电极间距离为 0.5cm， 空气在常温下被击穿的临界电场强度为 3110V/mm，为防止两电极间空 气被击穿而造成短路，变压器的初、次级线圈匝数比 n1:n2 应满足什么条 件？ 15．如图（甲）所示，有一根玻璃管，内径为 d，外径为 2d，折射率为 n= 3， 图（乙）是它的截面。有一束光线从玻璃管的外侧面上的 A 点垂直于玻璃管中心轴线射入，如图（乙） 所示。 （1）试求入射角 α 应满足什么条件才能使该光线不会进入玻璃管 中间的空心部分； （2） 若入射角 α 为 60° ， 则有无光线从玻璃管的外壁射出玻璃管？ 如果有，请求出有光线射出的位置有几处，并求各处射出的光线 与 A 点入射光线的夹角多大？如果没有，请说明理由。230 226 16．钍核 90 Th 发生衰变生成镭核 88 Ra 并放出一个粒子。设该粒子的质量为m、电荷量为 q，它进入电势差为 U 的带窄缝的平行平板电极 S1 和 S2 间 电场时，其速度为 v0，经电场加速后，沿 Ox 方向进入磁感应强度为 B、 方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox 垂直平板电极 S2，当粒子从 P 点离开磁场时，其速度方向与 Ox 方位的夹角 θ=60° ，如图所示，整个装 置处于真空中。 （1）写出钍核衰变方程； （2）求粒子在磁场中沿圆弧运 动的轨道半径 R； （3）求粒子在磁场中运动所用时间 t。 17．如图所示，长为 L=1.00m 的非弹性轻绳一端系于固定点 O，另一 端系一质量为 m=1.00kg 的小球， 将小球从 O 点正下方 d=0.40m 处，40河南省襄城高中高中物理以水平初速度 v0 向右抛出，经一定时间绳被拉直。已知绳刚被拉直时，绳与竖直方向成 53° 角， sin53° =0.8，cos53° =0.6，重力加速度 g 取 10m/s2。求： （1）小球水平抛出的初速度 v0 的大小。 （2）小球运动到最低点时，绳子拉力的大小。 18．如图所示，质量为 m、边长为 L、电阻为 R 的正方形单匝金属线圈 abcd，从水平有界 匀强磁场的上方 h 高处自由落下，当正方形线圈的一半进入磁场时，线圈的加速度大 小为 a。已知磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里，线圈 ab 边水平，且始终在同 一竖直面内运动，不计空气阻力。试求： （1）线圈从开始下落到线圈一半进入磁场的过程中产生的热量； （2）线圈从开始下落到线圈一半进入磁场的时间。 19．如图所示，质量为 2kg 的物块 A（可看作质点） ，开始放在长木板 B 的左端，B 的质量 为 1kg，可在水平面上无摩擦滑动，两端各有一竖直挡板 MN，现 A、B 以相同的速度 v0=6m/s 向左运 动并与挡板 M 发生碰撞。B 与 M 碰后速度立即变为零，但不与 M 粘接；A 与 M 碰撞没有能量损失， 碰后接着返向 N 板运动，且在与 N 板碰撞之前，A、B 均能达到共同速度并且立即被锁定，与 N 板碰 撞后 A、B 一并以原速率返回，并且立刻解除锁定。A、B 之间的动摩擦因数 μ=0.1。通过计算回答下 列问题： （1）在与 N 板发生第一次碰撞之前 A、B 的共同速度大小是多少？ （2）在与 N 板发生第一次碰撞之前 A 相对于 B 向右滑行距离 ΔS1 是多少？ （3）A 和 B 最终停在何处？A 在 B 上一共通过了多少路程？淮安市
学年度高三年级第四次调查测试P× 5%× 40% 0.02P 14．解： （1）N= = ； hf hf 3110× 5 n1 U1 1 （2）U1=220V，U2& =11000V， = & 。 n2 U2 50 2 15．解： （1）设光进入玻璃管的入射角为 θ，射向内表面的折射角为 β，据折射定律有： sinα=nsinθ；sinβ≥1/n； 据正弦定律有：2sinθ/d= sinβ/d；解得：sinα≥1/2；所以：α≥30° 。 （2）有三处，第一处，60° ；第二处，180° ；第三处，60° 。 16．解： （1）钍核衰变方程 90 Th ?2 He ? 88 Ra230 4 226①（2）设粒子离开电场时速度为 v ，对加速过程有41河南省襄城高中高中物理qU ?1 1 2 mv 2 ? mv 0 2 2②粒子在磁场中有 qvB ? mv2 R③由②、③得 R ?m 2qU 2 ? v0 qB m④（3）粒子做圆周运动的回旋周期T?2?R 2?m ? v qB1 T 6⑦⑤粒子在磁场中运动时间 t ? 由⑤、⑥得 t ?⑥?m3qB17．解： （1）当绳被拉直时，小球下降的高度 h=Lcosθ-d=0.2m 2 据 h=gt /2，可得 t=0.2s，所以 v0=Lsinθ/t=4m/s （2）当绳被拉直前瞬间，小球竖直方向上的速度 vy=gt=2m/s，绳被拉直后球沿绳方向的速度立即为零，沿 垂直于绳方向的速度为 vt= v0cos53? - vysin53? =0.8m/s，垂直于绳向上。 此后的摆动到最低点过程中小球机械能守恒： 1 1 mgL (1 ? cos 57?) ? mv 2 ? mv t2 2 2 v0 2 mv 在最低点时有： T ? m g ? v0 L 代入数据可解得：T＝18.64N BLv L 1 18．解： （1）a 方向向下时，mg－BIL=ma，I= ，Q=mg(h+ )－ mv2 ， vy R 2 22 3 2 L R m (g－a) 解得：Q=mg(h+ )－ ； 4 4 2 2B La 方向向上时，BIL－mg=ma，I=BLv L 1 ，Q=mg(h+ )－ mv2 ， R 2 2L R2m3(g+a)2 解得：Q=mg(h+ )－ ； 2 2B4L4 （2）a 方向向下时，据动量定理，有： Rm(g－a) B2L3 BL2 mgt－B￣ I Lt2=mv－0，￣ I= ，解得：t= 2 2 + ； 2Rt2 B L g 2Rmg Rm(g+a) B2L3 a 方向向上时，同理得：t= 2 2 + B L g 2Rmg 19．解： （1）AB 第一次与 M 碰后 A 返回速度为 v0，mAv0=(mA+mB)v1，解得 v1=4m/s； 1 1 2 （2）A 相对 B 滑行 Δs1，μmAgΔs1= mAv2 0－ (mA+mB)v1，解得 Δs1=6m； 2 2 （3）AB 与 N 碰撞后，返回速度大小为 v1，B 与 M 再相碰后停止，设 A 与 M 再碰时的速度为 v2，－ 1 1 2 μmAgΔs1= mAv2 2－ mAv1，解得 v2=2m/s， 2 242河南省襄城高中高中物理4 A 与 M 碰后再与 B 速度相同时为 v3，相对位移 Δs2，mAv2=(mA+mB)v3，v3= m/s 3 1 1 2 2 μmAgΔs2= mAv2 m ，??，最终 A 和 B 停在 M 处， 2－ (mA+mB)v3，解得：Δs2= 2 2 3 Δs =Δs1+Δs2+??=13.5m。四、计算或论述题：本题共 6 小题，共 89 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。 14． （14 分）有一辆质量为 1.2t 的小汽车驶上半径为 50m 的圆弧形拱桥。问： （1）汽车到达桥顶的速度为 10m/s 时对桥的压力是多大？ （2）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？ （3）设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度要多大？ (重力加速度 g 取 10 m/s2，地球半径 R 取 6.4 ? 10 km)315． （12 分）现有电动势 1.5V、内阻 0.5Ω 的电池多节，准备取一定数量的这种电池串联起来对一个 规格为D9.0V、0.9W‖的用电器供电。而串联电池组的电动势等于各个电池电动势之和；串联电池组的内阻 等于各个电池内阻之和。为保证用电器在额定状态下工作，最少要用几节这种电池？电路中还需要串联一 个阻值为多少的电阻分压？16． （15 分）用单位长度电阻为 r0 ? 0.05Ω/m 的导线绕制一个 n=100 匝、边长 a=0.20m 的正方形线 圈，线圈两端与阻值 R=16 ? 的电阻连接构成闭合回路，如图甲所示。线圈处在均匀磁场中，磁场方向垂 直于线圈平面，磁感应强度 B 的大小随时间变化的关系如图乙所示。求： （1）在 0～ 1.0 ? 10 s 时间内，通过电阻 R 的电荷量； （2）1min 内电流通过电阻 R 所产生的热量； （3）线圈中所产生的感应电流的有效值。?243河南省襄城高中高中物理图甲图乙17． （15 分）本题提供 A、B 两小题，请考生任选其中一题作答，若两题均作答，则以得分较少者计。 A． “中子的发现” 关于D原子核的组成‖的研究，物理学的发展过程经历了如下几个重要的阶段： 1919 年，卢瑟福用 α 粒子轰击氮核从而发现了质子； 1920 年，卢瑟福预言“原子核内可能还有质量与质子相近的中性粒子存在”； 1930 年，约里奥?居里夫妇用钋(Po)放出的 α 粒子轰击铍(Be)，产生了一种贯穿能力极强的射线，研究 发现这种射线是一种中性粒子流； 1932 年，查德威克用这种射线轰击氢原子和氮原子，打出了一些氢核(质子)和氮核，测量出被打出的 氢核和氮核的速度，并由此推算出这种粒子的质量而发现了中子。 查德威克认为：氢核、氮核的热运动速度远小于未知粒子的速度而可以忽略不计；被碰出的氢核、氮 核之所以会具有不同的速率是由于碰撞的情况不同而造成的，其中速率最大的应该是弹性正碰的结果。实 验中测得氢核的最大速度为 vH ? 3.3 ?107 m / s ， 氮核的最大速度为 v N ? 4.5 ?106 m / s ； 已知 mN=14mH 。 请你根据查德威克研究，经过推理计算，证明卢瑟福的D预言‖是正确的。 B．“能量的比较” 如图所示，在光滑绝缘水平面上有两个带电小球 A 、 B ，质量分别为 3m 和 m，小球 A 带正电 q，小 球 B 带负电-2q，开始时两小球相距 s0，小球 A 有一个水平向右的初速度 v0，小球 B 的初速度为零，若取 初始状态下两小球构成的系统的电势能为零，则 （1）试证明：当两小球的速度相同时系统的电势能最大，并求出该最大值； （2）试证明：在两小球的间距仍不小于 s0 的运动过程中，系统的电势能总小于系统的动能，并求出 这两种能量的比值的取值范围。S0v0AB18． （15 分）将力传感器连接到计算机上就可以测量迅速变化的力的大小。在图甲所示的装置中，可 视为质点的小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的 AB 之间往复运动， OA 、 OB 与竖直方向 之间的夹角相等且都为 ? （ ? &10° ） 。某次实验，用力传感器测得滑块对器壁的压力大小 F 随时间 t 变化的 曲线如图乙所示，图中 t =0 时，滑块从 A 点开始运动。试根据力学规律和题中（包括图中）所给出的信息。 求： （1）压力大小 F 随时间 t 变化的周期与小滑块运动的周期之比； （2）容器的半径和小滑块的质量； （3）小滑块运动过程中的最大动能。 （ g 取 10m/s2）44河南省襄城高中O高中物理F/N 1.02??B0.99t/×??s)A00.10.20.30.4图甲图乙19． （18 分） 如图所示， 质量为 3m 的足够长木板 C 静止在光滑水平面上， 质量均为 m 的两个小物块 A 、 B 放在 C 的左端， A 、 B 间相距 s0，现同时对 A 、 B 施加水平向右的瞬时冲量而使之分别获得初速度 v0 和 2v0，若 A 、 B 与 C 之间的动摩擦因数分别为??和 2??，则 （1）最终 A 、 B 、 C 的共同速度为多大？ （2）当