(16分)如图所示,半径R=0.8m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上,O为该圆弧的圆心,轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入圆弧轨道.此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知AO连线与水平方向的夹角θ=450,在轨道末端C点紧靠一质量M=3kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因素μ=0.3,g=10m/s2.求:
(1)小物块刚到达C点的速度大小;
(2)小物块刚到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力;
(3)若长木板的长度为6m,要使小物块不滑出长木板,
则AO连线与水平方向的最大夹角α为多少?(用
反三角函数表示).
(8分)在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m.现B球静止,A球向B球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为Ep,求:碰前A球的速度大小等于多少?
(4分)在下列关于近代物理知识的说法中,正确的是( )(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象
B.氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,原子的能量增大
C.射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
D.查德威克发现了中子,其核反应方程为:
E.铀元素的半衰期为T,当温度发生变化时,铀元素的半衰期也发生变化
在一个标准大气压下,1kg冰在0℃时吸收336kJ的热量后变成同温度的水,外界同时对系统做了11kJ的功,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,水的摩尔质量
M=18g•mol-1.问
(Ⅰ)此过程中系统的内能变化了多少?
(Ⅱ)1kg冰所含的分子数为多少?(结果保留2位有效数字)
(4分)下列关于气体的说法中,正确的是( )
A.气体的内能增加一定是吸收了热量
B.气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变
C.一定量的气体,在体积不变时,分子间每秒平均碰撞次数随着温度的降低而减小
D.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度的降低而减小
(18分)
如图甲,电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置,ON及RQ与水平面的倾角=53°,MO及PR部分的匀强磁场竖直向下,ON及RQ部分的磁场平行轨道向下,磁场的磁感应强度大小相同,两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上,与导轨垂直并始终接触良好。棒的质量m=1.0kg,R=1.0,长度与导轨间距相同,L=1.0m,棒与导轨间动摩擦因数=0.5,现对ab棒施加一个方向向右,大力随乙图规律变化的力F的作用,同时由静止释放cd棒,则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动,g取10m/s2,求
(1)ab棒的加速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)若已知在前2s内外力做功W=30J,求这一过程中电路产生的焦耳热;
(4)求cd棒达到最大速度所需的时间.