内容正文:
市西中学2025学年第一学期期末考试
高二 物理
2026.01
考试时间:60分钟 满分:100分
特别提示:
1,本试卷标注“多选”的试题,每小题有2~3个正确选项,标注“不定项选择”的试题,每小题有1~3个正确选项,漏选给一半分,错选不给分;未特别标注的选择类试题,每小题只有1个正确选项。
2.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
一、磁场和和电磁感应的有关概念辨析
1. 通电长直导线周围的磁场可用磁感线描述,下列磁感线描述正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AC.根据安培定则,可判断知图中通电长直导线周围的磁场应为选项A图中所示,故A正确,C错误;
BD.根据安培定则,可判断知图中通电长直导线周围的磁场从上往下看,应为以导线为圆心的一圈一圈顺时针方向的同心圆,故BD错误;
故选A。
2. 把水平直导线放置在一小磁针的正上方:导线未通电时,导线和小磁针方向如图所示,当导线中通以由南向北方向的电流时,则小磁针静止时N极指向( )
A. 西偏北方向 B. 东偏北方向 C. 西偏南方向 D. 东偏南方向
【答案】A
【解析】
【详解】导线未通电时,小磁针静止时N极指向北,通以由南向北方向的电流时, 水平直导线放置在小磁针的正上方,则小磁针处电流磁场的方向由东向西,合成后向西偏北。
故选A。
3. 下列单位中,不是磁感应强度B的单位是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】磁感应强度的单位为特斯拉(T),根据
可知
则ACD项都是磁感应强度B的单位;
根据
可知
则B项不是磁感应强度B的单位。
故选B。
4. 空间中有两根水平放置的无限长且平行的直导线,某一截面图如图所示,P、Q表示两根导线,导线通的电流分别为、,其大小关系为。除无限远点外,关于P、Q所在直线上磁感应强度叠加的分析,下列说法正确的是( )
A. P、Q之间有一个点磁感应强度大小为0
B. 只有Q右侧有一个点磁感应强度大小为0
C. 只有P左侧有一个点磁感应强度大小为0
D. P左侧和Q右侧各有一个点磁感应强度大小为0
【答案】B
【解析】
【详解】根据右手定则可知,在P、Q之间:P产生的磁场方向向下,Q产生的磁场方向也向下,方向相同,不可能抵消,所以P、Q之间没有磁感应强度为0的点;
Q右侧:P产生的磁场方向向下,Q产生的磁场方向向上,方向相反。由于,根据磁场叠加可知,在Q右侧存在一点,两导线在该点产生的磁场等大反向,叠加后磁感应强度为0。
P左侧:P产生的磁场方向向上,Q产生的磁场方向向下,方向相反。同样因为,根据磁场叠加可知,在P左侧不存在两导线在该点产生的磁感应强度等大的点,即叠加后磁感应强度不为0。
故选B。
5. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B.L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中.已知ab边长为2l,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行.该导线受到的安培力为( )
A. 0 B. BIl C. 2BIl D.
【答案】C
【解析】
【详解】因bc段与磁场方向平行,则不受安培力;ab段与磁场方向垂直,则受安培力为
Fab=BI∙2l=2BIl
则该导线受到的安培力为2BIl。
故选C。
6. 安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说, 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型,电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在水平面内做匀速圆周运动,则该环形电流的大小和磁场的方向为 ( )
A. ,竖直向下 B. ,竖直向上
C. ,竖直向下 D. ,竖直向上
【答案】B
【解析】
【详解】电子圆周运动的周期
根据电流的定义可得环形电流的大小为
由于电子绕核顺时针运动,故电流方向为逆时针方向,根据安培定则可知,磁场方向竖直向上。
故选B。
7. 类比是学习和研究物理一种重要思维方法。我们已经知道,在磁感应强度为的匀强磁场中,垂直于磁场方向放置一面积为的平面,穿过它的磁通量;与之类似,我们也可以定义电通量。在真空中有一电荷量为的点电荷,其电场线和等势面分布如图所示,等势面,到点电荷的距离分别为,,通过等势面,的电通量分别为,,已知,则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据库仑定律,距离点电荷的球面处的电场强度为
距离点电荷的球面处球面的面积为
则通过半径为的球面的电通量为
同理,距离点电荷的球面处的电场强度为
距离点电荷的球面处球面的面积为
通过半径为的球面的电通量为
则
故选C。
8. 如图所示,水平桌面上有一圆形闭合线圈,右侧是匀强磁场区域,磁感应强度的方向与桌面垂直,线圈在外力作用下以恒定的速度进入匀强磁场,从线圈刚开始进入磁场到完全进入磁场的过程中,线圈中的感应电动势平均值与感应电动势最大值之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】感应电动势最大值即为切割磁感线等效长度最大时的电动势,故
感应电动势平均值
,
因此
故
故D正确,ABC错误。
故选D。
9. 如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力,金属棒在运动过程中,下列说法正确的是________(多选)
A. 感应电动势越来越大
B. 单位时间内,金属棒的动量增量变大
C. 金属棒中的机械能越来越小
D. 单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变
E. 棒的端电势比端电势低
【答案】DE
【解析】
【详解】A.金属棒在运动过程中切割磁感线,会产生感应电动势,根据公式可知
其中的速度v是金属棒的水平分速度,由于不存在闭合回路,所以金属棒中没有感应电流,也就不会受到安培力的作用,棒在水平方向做匀速运动,故感应电动势的大小是不变的,故A错误;
B.金属棒只受到重力作用,在空间中做平抛运动,根据动量定理,金属棒在单位时间内的动量增量等于重力,即,故B错误;
C.金属棒运动中只有重力做功,机械能守恒,故C错误;
D.单位时间内扫过的磁通量大小为,是不变的,故D正确;
E.根据右手定则可判断出,故E正确。
故选DE。
二、实验研究
电磁感应中有许多实验问题,对理解有关概念帮助很大
10. 探究电磁感应现象应选用________(选填“图1”或“图2”)所示的装置进行实验。图2中开关合上后金属棒将向________运动(填左或右)。
11. 在图3中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央),则在图4中,磁体极插入线圈过程中,通过线圈的磁通量和电流表的指针偏转方向的说法正确的是________。
A. 磁通量增大,指针右偏 B. 磁通量增大,指针左偏
C. 磁通量减小,指针右偏 D. 磁通量减小,指针左偏
12. 在图5中,导体棒向左移动过程中,电流表(仍为图3中电流表)的指针将________偏转。
A. 向左 B. 向右 C. 不发生
13. 在图6中,为光敏电阻(光强变大,电阻变小),轻质金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照增强时,从左向右看,金属环A中电流方向和运动情况的说法正确的是________
A. 顺时针,向左 B. 顺时针,向右
C. 逆时针,向左 D. 逆时针,向右
【答案】10 ①. 图1 ②. 向右 11. B 12. B 13. C
【解析】
【10题详解】
[1]在电磁感应现象中,感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁感线的方向有关。探究电磁感应现象的实验装置,只需要有磁场、导体棒、电流表即可,不需要电源,所以探究电磁感应现象应选用图1所示的装置进行实验。
[2]图2中开关合上后,根据左手定则可知,金属棒受到的安培力向右,金属棒将向右运动。
【11题详解】
在图3中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,说明电流从负接线柱流入时,电流表指针向左偏。在图4中,磁体N极插入线圈A过程中,线圈A中磁通量向下增大,根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接线柱流入,则电流表的指针将向左偏转。
故选B。
【12题详解】
在图5中,导体棒ab向左移动过程中,根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入,则电流表的指针将向右偏转。
故选B。
【13题详解】
当光照增强时,光敏电阻的阻值减小,回路电流增大,螺线管产生的磁场增大,穿过金属环A的磁通量向右增大,根据楞次定律可知,从左向右看,金属环A中电流方向为逆时针;而螺线管电流方向为顺时针,根据反向电流相互排斥,可知金属环将向左运动。
故选C。
三、带有速度选择器的质谱仪
带有速度选择器的质谱仪可以选择特定的带电粒子速率,再经过偏转分离器中的偏转,从而测定未知带电粒子的比荷,发现新元素。简化原理如图:为粒子加速器,加速电压未知;为速度选择器,其左、右极间有水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场,两者正交;为偏转分离器,其磁感应强度为,方向垂直纸面向里;是荧光板,板上处有孔可供带电粒子通过。带电粒子甲初速为0,经加速后,恰能匀速通过速度选择器,再进入偏转分离器后做匀速圆周运动,恰好打中荧光板上点,其轨迹如图中虚线所示,已知点距离处。不计重力。(结果用题给字母、、、表达)
14. 甲通过速度选择器时的速率为________,的方向是垂直纸面向________;
15. 甲的比荷________;
16. 粒子加速器的加速电压________。
17. 有带负电的粒子乙,电量与甲相同,但甲的质量稍大些。乙的初速也为0,同样经上述粒子加速器进入速度选择器,则________(多选)
A. 粒子乙将左偏 B. 粒子乙将右偏
C. 粒子乙的速度将变大 D. 粒子乙的速度将变小
【答案】14. ①. ②. 外
15.
16. 17. BC
【解析】
【14题详解】
[1]根据题意可知,甲通过速度选择器,则有
解得
[2]由图可知,甲进入偏转分离器后受水平向右的洛伦兹力,由左手定则可知甲带正电,则甲通过速度选择器时,受水平向右的电场力,由平衡条件可知,受水平向左的洛伦兹力,由左手定则可知,速度选择器中磁场方向为垂直纸面向外。
【15题详解】
甲进入偏转分离器后做匀速圆周运动,则有
由几何关系可知
联立解得
【16题详解】
甲在加速器中运动,由动能定理有
联立上述分析解得
【17题详解】
根据题意可知,粒子经过加速器,由动能定理有
解得
带负电的粒子乙,电量与甲相同,但甲的质量稍大些,可知,乙离开加速器的速度较大,则进入速度选择器之后,由于速度大于,则洛伦兹力大于电场力,由左手定则可知,乙受水平向右的洛伦兹力,则粒子乙将右偏。
故选BC。
四、质子在匀强磁场中的运动
如图所示,有一个质量为、电量为的质子,以某一水平速度从左侧垂直边界、垂直磁场进入宽度为的局部匀强磁场区,磁场区域的边界竖直,磁感应强度的大小为、方向水平向里,不计质子的重力影响。
18. 质子刚进入磁场区域时所受的洛伦兹力方向________
A. 竖直向上 B. 竖直向下
C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外
19. 如果质子从右侧边界处和边界成角方向射出,则粒子做圆周运动的半径________,对应粒子进入磁场时的速度为________;
20. 如果质子以不同速度进入磁场,但都从磁场左侧边界离开,则质子的轨迹和在磁场中运动的时间确定吗?说明理由。
21. 求洛伦兹力对质子冲量的最大值。(计算)
【答案】18. A 19. ①. ②.
20. 轨迹不确定,时间是确定的,理由见解析。
21.
【解析】
【18题详解】
由左手定则,质子刚进入磁场区域时所受的洛伦兹力方向为竖直向上。
故选A。
【19题详解】
[1]由几何关系可得粒子做圆周运动的半径
[2]由
对应粒子进入磁场时的速度为
【20题详解】
如果质子以不同速度进入磁场,但都从磁场左侧边界离开,由可得,轨迹为大小不同的半圆,所以轨迹不确定;
轨迹对应的圆心角均为,磁场中运动的时间,与速度大小无关,故时间是确定的。
【21题详解】
由动量定理,洛伦兹力对质子冲量的最大值出现在质子进出磁场速度方向相反且在此情况下取速度的最大值;
此时
洛伦兹力对质子冲量的最大值
五、电磁感应综合问题研究
如图,在竖直平面内有一半径为的圆形导线框,导线框内有垂直导线框向里的匀强磁场,磁感应强度随时间均匀增大。导线框的右端小缺口通过导线连接水平放置的、正对的平行金属板、,两板间距为。一个质量为、电荷量大小为的带电小球从左侧两板中央以初速度水平向右射入,恰好沿直线飞出金属板,已知重力加速度为。
22. 一定带________电(选填“正”或“负”),磁感应强度随时间的变化率________;
23. 若磁感应强度随时间的变化率变为,小球恰好能从某一个水平极板的右侧边缘飞出。
(1)下列说法正确的是________
A.从上极板的点射出,射出时速度大于
B.从上极板的点射出,射出时速度小于
C.从下极板的点射出,射出时速度大于
D.从下极板的点射出,射出时速度小于
(2)求金属板的长度________。(计算)
【答案】22. ①. 正 ②.
23. ①. C ②.
【解析】
【22题详解】
[1]磁感应强度随时间增大,根据楞次定律可以判断出下极板接正极带正电荷,上极板接负极带负电荷,因此电场方向向上;带电小球受到自身重力和电场力的作用,其在极板间做水平直线运动,因此电场力和重力等大反向,电场力方向和电场方向相同,因此带电小球带正电;
[2]重力与电场力等大反向,有
电容器两极板电压为
根据法拉第电磁感应定律
联立解得磁感应强度随时间的变化率
【23题详解】
[1]磁感应强度随时间的变化率变为,因此两极板间电压变为原来的一半,电场强度变为原来的一半,因此带电小球受到的重力大于电场力,轨迹向下偏转,从下极板的点射出,由于重力做正功,因此动能增大,速度增大,射出时速度大于。
故选C。
[2]根据法拉第电磁感应定律
将的表达式代入得
由得
因此带电小球所受的电场力为,方向向上
根据牛顿第二定律
解得
竖直方向有
解得
金属板的长度
六、古法榨油
古法榨油
如图甲所示,古法榨油,榨出的油香味浑厚,这项工艺已经传承了一千多年,其原理可以简化为如图乙、丙所示的模型,圆木悬挂于横梁上,人用力将圆木推开使悬挂圆木的绳子与竖直方向夹角为后放开圆木,圆木始终在竖直面内运动且悬线始终与圆木中心轴线垂直。圆木运动到最低点时与质量为的楔形木块发生正碰,悬绳悬点到圆木中心轴线的距离为,已知圆木质量时,圆木与楔形木块碰撞,且碰后瞬间圆木速度变为碰前速度的0.9倍,速度方向不变,设碰撞在瞬间完成,且以后在辅助装置作用下短时间内圆木速度被减为零,而碰后楔形木块向里运动通过挤压块挤压油饼,多次重复上述过程,油便会被榨出来。忽略楔形木块底部的摩擦力。
24. 圆木运动到最低点时的速度大小为______;
25. 碰撞后瞬间楔形木块的速度大小为______;
26. 圆木从右侧偏角处静止释放到与楔形木块碰撞前过程中,线中拉力的水平冲量和竖直冲量分别记为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
27. 楔形木块向里运动过程中,受到的阻力与楔入的深度成正比(比例系数为未知常数),第一次撞击过后,楔形木块楔入的深度为,重力加速度为,求第5次撞击过程楔形木块楔入的深度。(计算)
【答案】24.
25. 26. D
27.
【解析】
24题详解】
圆木运动到最低点过程,根据动能定理有
解得
【25题详解】
圆木与楔形木块碰撞,且碰后瞬间圆木速度变为碰前速度的0.9倍,速度方向不变,由于碰撞在瞬间完成,内力远远大于外力,根据动量守恒定律有
结合上述解得
【26题详解】
圆木从右侧偏角处静止释放到与楔形木块碰撞前过程,在水平方向上,根据动量定理有
在竖直方向上,根据动量定理有
解得
可知,,故选D。
【27题详解】
楔形木块向里运动过程中,受到的阻力与楔入的深度成正比,则有
第一次撞击过后,楔形木块楔入的深度为,此过程阻力做功
根据动能定理有
结合上述可知,圆木与楔形木块的每一次撞击,楔形木块动能的变化量均相同,根据动能定理可知,每一次撞击过程阻力做功均相等,令前四次撞击,楔形木块楔入的总深度为,则有
令前五次撞击,楔形木块楔入的总深度为,则有
则第五次撞击过后,楔形木块楔入的深度为
解得
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市西中学2025学年第一学期期末考试
高二 物理
2026.01
考试时间:60分钟 满分:100分
特别提示:
1,本试卷标注“多选”的试题,每小题有2~3个正确选项,标注“不定项选择”的试题,每小题有1~3个正确选项,漏选给一半分,错选不给分;未特别标注的选择类试题,每小题只有1个正确选项。
2.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
一、磁场和和电磁感应的有关概念辨析
1. 通电长直导线周围的磁场可用磁感线描述,下列磁感线描述正确的是( )
A B.
C. D.
2. 把水平直导线放置在一小磁针的正上方:导线未通电时,导线和小磁针方向如图所示,当导线中通以由南向北方向的电流时,则小磁针静止时N极指向( )
A. 西偏北方向 B. 东偏北方向 C. 西偏南方向 D. 东偏南方向
3. 下列单位中,不是磁感应强度B的单位是( )
A. B. C. D.
4. 空间中有两根水平放置的无限长且平行的直导线,某一截面图如图所示,P、Q表示两根导线,导线通的电流分别为、,其大小关系为。除无限远点外,关于P、Q所在直线上磁感应强度叠加的分析,下列说法正确的是( )
A. P、Q之间有一个点磁感应强度大小为0
B. 只有Q右侧有一个点磁感应强度大小为0
C. 只有P左侧有一个点磁感应强度大小为0
D. P左侧和Q右侧各有一个点磁感应强度大小为0
5. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B.L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中.已知ab边长为2l,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行.该导线受到的安培力为( )
A. 0 B. BIl C. 2BIl D.
6. 安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说, 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型,电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在水平面内做匀速圆周运动,则该环形电流的大小和磁场的方向为 ( )
A. ,竖直向下 B. ,竖直向上
C ,竖直向下 D. ,竖直向上
7. 类比是学习和研究物理的一种重要思维方法。我们已经知道,在磁感应强度为的匀强磁场中,垂直于磁场方向放置一面积为的平面,穿过它的磁通量;与之类似,我们也可以定义电通量。在真空中有一电荷量为的点电荷,其电场线和等势面分布如图所示,等势面,到点电荷的距离分别为,,通过等势面,的电通量分别为,,已知,则为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,水平桌面上有一圆形闭合线圈,右侧是匀强磁场区域,磁感应强度的方向与桌面垂直,线圈在外力作用下以恒定的速度进入匀强磁场,从线圈刚开始进入磁场到完全进入磁场的过程中,线圈中的感应电动势平均值与感应电动势最大值之比为( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力,金属棒在运动过程中,下列说法正确的是________(多选)
A 感应电动势越来越大
B. 单位时间内,金属棒的动量增量变大
C. 金属棒中的机械能越来越小
D. 单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变
E. 棒的端电势比端电势低
二、实验研究
电磁感应中有许多实验问题,对理解有关概念帮助很大。
10. 探究电磁感应现象应选用________(选填“图1”或“图2”)所示的装置进行实验。图2中开关合上后金属棒将向________运动(填左或右)。
11. 在图3中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央),则在图4中,磁体极插入线圈过程中,通过线圈的磁通量和电流表的指针偏转方向的说法正确的是________。
A. 磁通量增大,指针右偏 B. 磁通量增大,指针左偏
C. 磁通量减小,指针右偏 D. 磁通量减小,指针左偏
12. 在图5中,导体棒向左移动过程中,电流表(仍为图3中电流表)的指针将________偏转。
A. 向左 B. 向右 C. 不发生
13. 在图6中,为光敏电阻(光强变大,电阻变小),轻质金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照增强时,从左向右看,金属环A中电流方向和运动情况的说法正确的是________
A. 顺时针,向左 B. 顺时针,向右
C 逆时针,向左 D. 逆时针,向右
三、带有速度选择器的质谱仪
带有速度选择器的质谱仪可以选择特定的带电粒子速率,再经过偏转分离器中的偏转,从而测定未知带电粒子的比荷,发现新元素。简化原理如图:为粒子加速器,加速电压未知;为速度选择器,其左、右极间有水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场,两者正交;为偏转分离器,其磁感应强度为,方向垂直纸面向里;是荧光板,板上处有孔可供带电粒子通过。带电粒子甲初速为0,经加速后,恰能匀速通过速度选择器,再进入偏转分离器后做匀速圆周运动,恰好打中荧光板上点,其轨迹如图中虚线所示,已知点距离处。不计重力。(结果用题给字母、、、表达)
14. 甲通过速度选择器时的速率为________,的方向是垂直纸面向________;
15. 甲的比荷________;
16. 粒子加速器的加速电压________。
17. 有带负电的粒子乙,电量与甲相同,但甲的质量稍大些。乙的初速也为0,同样经上述粒子加速器进入速度选择器,则________(多选)
A. 粒子乙将左偏 B. 粒子乙将右偏
C. 粒子乙的速度将变大 D. 粒子乙的速度将变小
四、质子在匀强磁场中的运动
如图所示,有一个质量为、电量为的质子,以某一水平速度从左侧垂直边界、垂直磁场进入宽度为的局部匀强磁场区,磁场区域的边界竖直,磁感应强度的大小为、方向水平向里,不计质子的重力影响。
18. 质子刚进入磁场区域时所受的洛伦兹力方向________
A. 竖直向上 B. 竖直向下
C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外
19. 如果质子从右侧边界处和边界成角方向射出,则粒子做圆周运动的半径________,对应粒子进入磁场时的速度为________;
20. 如果质子以不同速度进入磁场,但都从磁场左侧边界离开,则质子的轨迹和在磁场中运动的时间确定吗?说明理由。
21. 求洛伦兹力对质子冲量的最大值。(计算)
五、电磁感应综合问题研究
如图,在竖直平面内有一半径为的圆形导线框,导线框内有垂直导线框向里的匀强磁场,磁感应强度随时间均匀增大。导线框的右端小缺口通过导线连接水平放置的、正对的平行金属板、,两板间距为。一个质量为、电荷量大小为的带电小球从左侧两板中央以初速度水平向右射入,恰好沿直线飞出金属板,已知重力加速度为。
22. 一定带________电(选填“正”或“负”),磁感应强度随时间的变化率________;
23. 若磁感应强度随时间的变化率变为,小球恰好能从某一个水平极板的右侧边缘飞出。
(1)下列说法正确的是________
A.从上极板的点射出,射出时速度大于
B.从上极板的点射出,射出时速度小于
C.从下极板的点射出,射出时速度大于
D.从下极板的点射出,射出时速度小于
(2)求金属板的长度________。(计算)
六、古法榨油
古法榨油
如图甲所示,古法榨油,榨出的油香味浑厚,这项工艺已经传承了一千多年,其原理可以简化为如图乙、丙所示的模型,圆木悬挂于横梁上,人用力将圆木推开使悬挂圆木的绳子与竖直方向夹角为后放开圆木,圆木始终在竖直面内运动且悬线始终与圆木中心轴线垂直。圆木运动到最低点时与质量为的楔形木块发生正碰,悬绳悬点到圆木中心轴线的距离为,已知圆木质量时,圆木与楔形木块碰撞,且碰后瞬间圆木速度变为碰前速度的0.9倍,速度方向不变,设碰撞在瞬间完成,且以后在辅助装置作用下短时间内圆木速度被减为零,而碰后楔形木块向里运动通过挤压块挤压油饼,多次重复上述过程,油便会被榨出来。忽略楔形木块底部的摩擦力。
24. 圆木运动到最低点时的速度大小为______;
25. 碰撞后瞬间楔形木块的速度大小为______;
26. 圆木从右侧偏角处静止释放到与楔形木块碰撞前过程中,线中拉力水平冲量和竖直冲量分别记为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
27. 楔形木块向里运动过程中,受到的阻力与楔入的深度成正比(比例系数为未知常数),第一次撞击过后,楔形木块楔入的深度为,重力加速度为,求第5次撞击过程楔形木块楔入的深度。(计算)
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