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(18分) 题24图中A、B之间为一峡谷,相距2d,C为固定在悬崖上的一根横梁,...

(18分)

题24图中AB之间为一峡谷,相距2dC为固定在悬崖上的一根横梁,一箩筐D通过两根轻绳挂在横梁上,当箩筐静止时,它正好处在峡谷AB的正中央,且和峡谷两边的平地差不多在同一水平面上.已知筐的质量为M,每根绳的长度都是l,筐的大小和d相比可忽略不计.现有一人位于峡谷的一边A处,他想到达峡谷的对岸B处,在他身边有很多质量差不多都是m的石块,于是他便不断把石块抛入箩筐,使箩筐动起来,当筐摆恰好到A处时(轻绳与竖直方向夹角未超过10º),他就跨入筐中,当筐摆到B处时,再跨出筐到达B处.如果此人每次只向筐中扔一个石块,当石块击中筐时,筐恰好都位于峡谷的正中央,石块击中筐后随即落在筐内并和筐一起运动,石块击筐的时刻,其速度的大小为v0,方向都是水平的,不计空气阻力,重力加速度为g,试求:

(1)此人从A处进入箩筐到摆动至B处经过的时间.

(2)要使筐摆到A处,此人至少需向箩筐中扔的石块数.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1) (2) 【解析】 (1)箩筐做简谐运动周期                (3分) (2分) (2)设第一个石块扔入箩筐后,筐开始运动的速度为,由动量守恒定律有                    解得:      (2分)   当第二个石块刚要进箩筐时,箩筐恰好刚回到峡谷中央,速度的大小为,方向与石块速度的方向相同,设石块进入筐后,筐的速度为,由动量守恒定律有         ,由②③两式,得(2分)     当第n个石块进入筐时,筐的速度为              (3分)     若箩筐具有速度后,恰好能摆到峡谷的A处,此时,筐上升的高度为h,则由能量关系(3分)  而:  (2分) 解得(3分)
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(16分)

如题23图所示,质量m=2kg的物体A在水平恒力F = 90N的作用下由静止开始沿水平面向右运动,同时在物体A的正上方相距h=20cm高处,有一物体B正以初速度v0水平向右方向抛出.在物体A发生了s=80cm位移时恰好被B物体击中,取g=10m/s2,试求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       (1)物体B抛出时的初速度v0的大小;

       (2)物体A刚被物体B相击时的速度v的大小;

       (3)地面对A物体的动摩擦力f的大小.

 

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(19分)

(1)1920年科学家史特恩测定气体分子速率的装置如题22图1所示,AB为一双层共轴圆筒形容器,外筒半径为R,内筒半径为r,可同时绕其共同轴以同一角速度w高速旋转,其内部抽成真空.沿共同轴装有一根镀银的铂丝K,在铂丝上通电使其加热,银分子(即原子)蒸发成气体,其中一部分分子穿过A筒的狭缝a射出到达B筒的内表面.由于分子由内筒到达外筒需要一定时间,若容器不动,这些分子将到达外筒内壁上的b点,若容器转动,从a穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁,但容器静止时的b点已转过弧长s到达说明: 6ec8aac122bd4f6e点.测定该气体分子最大速度的大小表达式为v =_________.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)某同学在研究灯泡的电阻随灯泡两端电压增大而变化的实验中,用伏安法分别测出AB两个灯泡的伏安特性曲线如题22图2所示.

① 若用多用表欧姆档测A灯的电阻,其阻值约为_____Ω.

② 若将B灯接在电动势为16V,内阻为4Ω的电源两端,B灯的实际功率为_____W.

③ 若将A灯和B灯并联接在上述电源两端,B灯的实际功率为_____W.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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面积很大的水池中有一个很长的管子,其内径截面积为20cm2,管子在贴近水面处有一质量可忽略不计的活塞,活塞与管壁摩擦不计,且气密性良好,如题21图所示,当用力将活塞沿管壁缓慢提升15m过程中,拉力所做的功是(取g=10m/s2,大气压p0=105 Pa)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.1000J                                                                   B.1500J

C.2000J                                                                    D.3000J

 

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如题20图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.P为屏上的一个小孔.PCMN垂直.一群质量为m、带电量为-q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域.粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内,则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.说明: 6ec8aac122bd4f6e                        B.说明: 6ec8aac122bd4f6e

C.说明: 6ec8aac122bd4f6e         D.说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化关系,若该系统固有频率为说明: 6ec8aac122bd4f6e,则

驱动力频率/ HZ

30

40

50

60

70

80

受迫振动振幅/cm

10.2

16.8

27.2

28.1

16.5

8.3

A.说明: 6ec8aac122bd4f6e=60HZ                                          B.50HZ说明: 6ec8aac122bd4f6e<60 HZ

C.60 HZ说明: 6ec8aac122bd4f6e<70 HZ                               D.以上三个答案都不对

 

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