内容正文:
河南省2026届普通高中学生第二次适应性考试
物理试题卷
本试题卷共7页,三大题,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用0.5毫米的黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3、考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在放射性药物研发领域,锕227()是一种备受关注的放射性同位素。在研发实验中,研究人员观察到锕227发生衰变,生成原子核。为了优化药物性能,用高能质子()轰击原子核,反应后检测到该核反应释放出一个中子(),并生成了新的原子核。则下面关于原子核的质量数A和电荷数Z描述正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据核反应过程满足质量数守恒、电荷数守恒可知,
故选C。
2. 静电纺纱是自由端纺纱方法之一,通过高压静电场使纤维伸直、平行排列并凝聚成纱,配合加捻器完成纺纱流程。原理是利用了高压电源使单纤维两端电极带异种电荷,其电场线分布如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A. C、D两点电势相等
B. 电场强度
C. 负电荷在C点的电势能大于其在B点的电势能
D. 在C点从静止释放一电子,它将在静电力作用下沿着虚线CD运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于右侧电极接高压电源正极,左侧电极接地,所以D点的电势大于C点的电势,故A错误;
B.由电场线的疏密程度表示电场强度的大小,C点最密集,A点最稀疏,可知,故B错误;
C.B点的电势高于C点的电势,由可知,负电荷在C点的电势能大于其在B点的电势能,故C正确;
D.电场线CD是曲线,静电力方向沿电场线的切线方向,在C点从静止释放一电子,在静电力作用下不会沿着虚线CD运动,故D错误。
故选C。
3. 火药是中国古代四大发明之一,而烟花则是利用火药的燃烧特性,通过添加不同化学物质,产生光、声、烟、色、热和气体等艺术效果的烟火装置。某烟花沿竖直方向做直线运动的图像如图所示,以竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 时间内烟花的平均速度大于 B. 时间内烟花做加速度越来越小的加速运动
C. 时刻烟花到达最高点 D. 时间内烟花下落的高度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.时间内的位移小于匀变速直线运动的位移,则内烟花的平均速度,故A错误;
B.图像的斜率代表加速度,时间内斜率不断变小,即加速度不断减小,速度逐渐增大,故B正确;
CD.时间内烟花的速度一直为正,即烟花一直竖直向上运动,时刻烟花到达最高点,故CD错误。
故选B。
4. 如图所示,a为静止在赤道上的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星。以地心为参考系,关于它们的向心加速度,线速度,下列描述正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题意,根据
得
由于,可知
根据,,
可得
所以
故AB错误;
CD.由题意,根据
得
由于,可知
根据,,
可得
所以
故C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,在倾角为的斜面上的点钉有一小铁钉,一长度为的轻绳一端系于斜面点,另一端系一质量为的小球。现将轻绳水平拉直,小球从点由静止释放,运动到最低点后立即绕点做圆周运动,第一次通过最高点时,轻绳拉力恰好为零。已知距离为,,重力加速度为,则小球从到的运动过程中,机械能的减少量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】把重力沿斜面方向进行分解
等效成竖直平面内的圆周运动,由于第一次通过最高点时,轻绳拉力恰好为零,则有
以斜面最低点为零势能面,则整个过程机械能的减少量为
联立解得
故选A。
6. 如图所示为理想变压器,已知n1=100匝,n2=50匝。电阻R1=8Ω,R2=10Ω,R3=40Ω,理想交流电源的输入电压u=240sin100πt(V)。开关S1闭合S2断开时R2的电功率和开关S2闭合S1断开时R3的电功率相等。则线圈n3的匝数可能为( )
A. 500 B. 250 C. 200 D. 50
【答案】A
【解析】
【详解】把定值电阻和理想交流电源可等效为一个内阻为的电源。和可分别与变压器等效为定值电阻。则,有两种情况下和消耗的功率相等。
第一种是和等效电阻相等,有
可求得n3=100匝
第二种情况是和等效电阻的乘积等于等效内阻的平方,有
可求得n3=500匝
故选A。
7. 某同学在离篮球场地面一定高度处静止释放一个充气充足的篮球,篮球与地面碰撞时间极短,空气阻力恒定,不可忽略,则篮球的动能与时间t的关系图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设空气阻力为f,篮球质量为m,设下落阶段篮球加速度为,由牛顿第二定律得
则动能
知图像斜率为,可知随着时间增大斜率变大,图像变陡;设篮球落地是速度大小为,篮球与地面碰撞时间极短,篮球速度大小不变、方向反向,此后上升过程设加速度大小为,由牛顿第二定律得
则动能
则可知图像斜率为,由于可知斜率随着时间增大而减小,图像变缓直至动能减为0,由于,所以下落时间大于上升时间,综合可知,B选项符合题意。
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图,某同学向固定容积为V的气瓶中注入质量为m的水,然后将瓶竖直倒立固定。现用打气筒通过带阀门的金属管向瓶内打入空气,打气结束时瓶内高压气体的体积为0.5V,温度为T,压强为p。打开金属管阀门,若假设瓶内的水在极短时间内以恒定的速率喷出,当水完全喷出时,瓶内气体的温度下降为0.98T,瓶内气体可视为理想气体,质量不变。内能变化量与温度变化量满足的关系(为常量),此过程可视为绝热过程,不计水的重力做功,下列说法正确的是( )
A. 当水完全喷出时,瓶内气体压强为0.5p
B. 当水完全喷出时,瓶内气体压强为0.49p
C. 水喷射的恒定的速率是
D. 水喷射的恒定的速率是
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据理想气体方程有
解得当水完全喷出时,瓶内气体压强,A错误,B正确;
CD.在绝热过程中,依据热力学第一定律有
气体对水做功转化为水的动能,有
解得水喷射的恒定的速率是,C正确,D错误。
故选BC。
9. 并列悬挂的两个弹簧振子如图甲所示,分别以振子A、B的平衡位置为坐标原点,竖直向上为正方向建立y轴,当振子在振动过程中某次经过平衡位置时开始计时,两振子的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 两振子的振动频率之比为:=2:1
B. 振子A速度为零时,振子B 速度最大
C. 任意0.5s内,A、B两振子运动的路程相等
D. 0.5s~1s内, 振子A向下振动, 振子B先向下动后向上振动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由乙图可知,振子A、B的周期,
根据可知,两振子的振动频率之比为:=1:2
A错误;
B.由图可知,振子A速度为零时,B振子恰好在平衡位置,速度最大,B正确;
C.由于,故在任意0.5s内,振子B的路程始终为,若振子A在平衡位置或最大位移处计时,在0.5s内的路程为10cm,若从其它位置计时,0.5s时间内经过平衡位置,平均速度较大,0.5s内的路程大于10cm,0.5s时间内经过最大位置,平均速度较小,0.5s内的路程小于10cm,C错误;
D.0.5s~1s内, 振子A向下振动, 振子B先向下动后向上振动,D正确。
故选BD。
10. 医用质子治疗仪利用回旋加速器产生高能质子束轰击肿瘤细胞。为缩小设备体积,科研人员采用紧凑型超导回旋加速器。其核心结构如图所示:D形盒半径,磁感应强度,两D形盒间隙,加速电压。质子质量,电荷量,忽略相对论效应及狭缝中的运动时间。已知运行中磁场发生缓慢线性衰减,变化规律为,衰减系数。若高频电源的频率始终实时调整为该时刻质子回旋频率,以保证质子每次经过狭缝均恰好加速,忽略粒子在磁场中运动时磁场的变化。下列说法正确的是( )
A. 质子最终可获得的最大动能约为
B. 质子从静止加速到最大能量需要被加速约2000次
C. 当磁场随时间衰减时,高频电源频率随时间变化的关系式为
D. 在磁场衰减的情况下,质子从静止加速到最大能量所需时间内,磁感应强度衰减了约0.01T
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.当质子运动半径等于D形盒半径R时,速度最大,动能最大,由洛伦兹力提供向心力有
因为最大动能为
代入题中数据解得,故A正确;
B.每次加速获得的能量为qU,加速次数次,故B正确;
C.回旋频率f等于质子在磁场中做圆周运动的频率
由
联立解得
因为
联立解得,故C正确;
D.质子共加速次,每加速一次对应半个周期,平均磁感应强度近似为,则质子总加速时间
代入数值得
磁感应强度衰减量,故D错误。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。
(1)下列措施能够提高实验准确度的是________;
A. 和之间的距离适当减小
B. 、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当减小
C. 选用宽度较大的玻璃砖
D. 用入射界面与出射界面平行的玻璃砖
(2)该同学在插针时不小心插得偏右了一点,则折射率的测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)另一同学操作正确,根据实验记录在白纸上画出光线的径迹,过入射光线上A点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于B点,再过B点作法线的垂线,垂足为C点,如图乙所示,其中,则玻璃的折射率________。
【答案】(1)C (2)偏大
(3)1.5
【解析】
【小问1详解】
A.为减小作图误差,和之间的距离应适当增大,故A错误;
B.、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当增大,折射现象更明显,误差较小,故B错误;
C.光在宽度较大的玻璃砖中的传播路程较长,入射点与出射点之间的距离较大,角度测量越准确,误差越小,故C正确;
D.玻璃砖无需平行,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
针插得偏右一点会导致出射光线在玻璃砖上的出射点左移,从而导致折射角的测量值偏小,根据可知折射率的测量值偏大。
【小问3详解】
由几何知识得,
则玻璃的折射率
12. 某中学与农业科技示范园开展“城乡融合,科技助农”结对项目。学生需为育苗温室设计一个智能补光系统,主要涉及对光照强度的调控,光照强度简称照度I,单位为勒克斯(lx)。某同学设计了图甲所示的智能光控电路。智能光控电路的核心元件是光敏电阻,该同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度I时的阻值,实验所用器材:电源E1(9V),滑动变阻器R3(最大阻值为20Ω),电压表V(量程为0~3V,内阻为3kΩ),电流表A(量程为0~3mA,内阻不计),定值电阻R0=6kΩ,开关和导线若干。
(1)某次测量时电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为________V,电流表读数为1.0mA,计算出光敏电阻的阻值R=________Ω;
(2)该同学通过测量得到了6组数据,他作出光敏电阻的阻值R随照度I变化的图像如图丁所示;
(3)该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路,其中电源电动势E=6.0V,内阻r=1Ω,电阻R1=100Ω,R2为电阻箱,光敏电阻R两端的电压U增加到3.0V时光照系统开始工作,为了使照度降低到4klx时,自动控制系统开始补光(不考虑照明系统接入后对电路的影响),则R2的阻值应该调节为________Ω;
(4)由于电流表的内阻导致光敏电阻测量值存在误差,使得自动控制系统的补光照度________(填“大于”“等于”或“小于”)4klx。
【答案】 ①. 1.70 ②. 5100 ③. 3899 ④. 小于
【解析】
【详解】[1]由于电压表量程为0~3V,所以每一小格为0.1V,则电压表读数为1.70V;
[2]根据欧姆定律可得
[3]根据闭合电路欧姆定律有
由图可知,当光照度降低到4klx时,光敏电阻阻值为4kΩ,两端电压为3.0V,所以
联立解得
[4]由于电流表存在内阻,所以测量光敏电阻阻值时,电流表存在分压,即光敏电阻两端的电压偏大,则电阻测量值偏大,则自动控制系统的补光照度偏小,即小于4klx。
13. 一种升降电梯的原理如图所示,A为电梯的轿厢,B为平衡配重。在某次运行时A、B的质量分别为M=1000kg和m=800kg。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉B,使得电梯的轿厢由静止开始向上运动。电动机输出功率P=6kW保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力,重力加速度大小。在A向上运动过程中,求:
(1)A能达到的最大速度vm;
(2)A从静止开始至上升到30m高度(A已处于匀速状态)所用的时间t。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
A达到最大速度时,由受力分析得
瞬时功率表达式得
联立方程得
【小问2详解】
上升过程由动能定理得
解得:
【点睛】
14. 如图所示,为光滑水平地面上的一点,在其右侧静止放置(不固定)一个质量为8m的物块,物块内有半径为R的光滑圆轨道,圆轨道的圆心为O。OA、OB分别为水平和竖直方向的半径,轨道内径不计且底部与地面相切。质量为m的小球(视为质点)从A点正上方C点处由静止释放,当小球通过B点时与轨道外侧的压力大小为2mg,之后小球由B点飞离物块并落在点处。整个过程物块未离地,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)小球在B点时相对物块的速度大小;
(2)初始时C点到A点的距离H;
(3)初始时A点与点的水平距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球在点时对小球受力分析
解得
【小问2详解】
设小球到达点时,小球和圆轨道的速度分别为和,则由水平方向动量守恒可知
又有
联立解得,
由能量关系
解得
【小问3详解】
小球做平抛运动,在竖直方向,有
在水平方向的位移为
由水平方向动量守恒可知
两边同乘以t,可得
又有
联立解得,
初始时圆轨道左侧到点的距离
15. 如图所示,足够长的倾斜导轨与水平面的夹角为,导轨间距为,整个空间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场,导体棒ab和导体棒cd刚好静止在导轨上,导体棒cd左侧和右侧的导轨用一小段绝缘材料连接,cd刚好位于绝缘材料上。导轨的上端连接一个自感系数为的线圈,线圈的直流电阻不计,导轨的下端连接一电动势为、内电阻不计的直流电源。闭合开关S,导体棒ab达到匀速后与导体棒cd相碰,并粘在一起向上运动,运动至最高点时将两棒锁定。已知导体棒ab接入电路的电阻为,导体棒cd的电阻不计,两导体棒的质量均为,当线圈中电流变化时,线圈中的自感电动势为,导轨与导体棒之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,所有接触面间动摩擦因数均相同,不计金属导轨的电阻,重力加速度g取,求:
(1)导轨与导体棒间的动摩擦因数;
(2)ab棒达到匀速时的速度大小;
(3)cd棒向上运动的最大距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
开关闭合前,棒静止,根据沿斜面方向 受力平衡关系
解得
【小问2详解】
匀速运动时受力平衡,安培力等于重力分力与摩擦力之和
解得电流
电路中电动势关系为
解得
【小问3详解】
ab与cd完全非弹性碰撞,根据动量守恒
代入数据得
设碰后的导体棒在某一时刻的速度为,该棒运动过程中满足
求和
可得
导体棒受到的安培力
设导体棒可运动的最大距离为,根据动能定理有,
解得
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河南省2026届普通高中学生第二次适应性考试
物理试题卷
本试题卷共7页,三大题,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用0.5毫米的黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3、考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在放射性药物研发领域,锕227()是一种备受关注的放射性同位素。在研发实验中,研究人员观察到锕227发生衰变,生成原子核。为了优化药物性能,用高能质子()轰击原子核,反应后检测到该核反应释放出一个中子(),并生成了新的原子核。则下面关于原子核的质量数A和电荷数Z描述正确的是( )
A. B. C. D.
2. 静电纺纱是自由端纺纱方法之一,通过高压静电场使纤维伸直、平行排列并凝聚成纱,配合加捻器完成纺纱流程。原理是利用了高压电源使单纤维两端电极带异种电荷,其电场线分布如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A. C、D两点电势相等
B. 电场强度
C. 负电荷在C点的电势能大于其在B点的电势能
D. 在C点从静止释放一电子,它将在静电力作用下沿着虚线CD运动
3. 火药是中国古代四大发明之一,而烟花则是利用火药的燃烧特性,通过添加不同化学物质,产生光、声、烟、色、热和气体等艺术效果的烟火装置。某烟花沿竖直方向做直线运动的图像如图所示,以竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 时间内烟花的平均速度大于 B. 时间内烟花做加速度越来越小的加速运动
C. 时刻烟花到达最高点 D. 时间内烟花下落的高度为
4. 如图所示,a为静止在赤道上的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星。以地心为参考系,关于它们的向心加速度,线速度,下列描述正确的是( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,在倾角为的斜面上的点钉有一小铁钉,一长度为的轻绳一端系于斜面点,另一端系一质量为的小球。现将轻绳水平拉直,小球从点由静止释放,运动到最低点后立即绕点做圆周运动,第一次通过最高点时,轻绳拉力恰好为零。已知距离为,,重力加速度为,则小球从到的运动过程中,机械能的减少量为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示为理想变压器,已知n1=100匝,n2=50匝。电阻R1=8Ω,R2=10Ω,R3=40Ω,理想交流电源的输入电压u=240sin100πt(V)。开关S1闭合S2断开时R2的电功率和开关S2闭合S1断开时R3的电功率相等。则线圈n3的匝数可能为( )
A. 500 B. 250 C. 200 D. 50
7. 某同学在离篮球场地面一定高度处静止释放一个充气充足的篮球,篮球与地面碰撞时间极短,空气阻力恒定,不可忽略,则篮球的动能与时间t的关系图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图,某同学向固定容积为V的气瓶中注入质量为m的水,然后将瓶竖直倒立固定。现用打气筒通过带阀门的金属管向瓶内打入空气,打气结束时瓶内高压气体的体积为0.5V,温度为T,压强为p。打开金属管阀门,若假设瓶内的水在极短时间内以恒定的速率喷出,当水完全喷出时,瓶内气体的温度下降为0.98T,瓶内气体可视为理想气体,质量不变。内能变化量与温度变化量满足的关系(为常量),此过程可视为绝热过程,不计水的重力做功,下列说法正确的是( )
A. 当水完全喷出时,瓶内气体压强为0.5p
B. 当水完全喷出时,瓶内气体压强为0.49p
C. 水喷射的恒定的速率是
D. 水喷射的恒定的速率是
9. 并列悬挂的两个弹簧振子如图甲所示,分别以振子A、B的平衡位置为坐标原点,竖直向上为正方向建立y轴,当振子在振动过程中某次经过平衡位置时开始计时,两振子的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 两振子的振动频率之比为:=2:1
B. 振子A速度为零时,振子B 速度最大
C. 任意0.5s内,A、B两振子运动的路程相等
D. 0.5s~1s内, 振子A向下振动, 振子B先向下动后向上振动
10. 医用质子治疗仪利用回旋加速器产生高能质子束轰击肿瘤细胞。为缩小设备体积,科研人员采用紧凑型超导回旋加速器。其核心结构如图所示:D形盒半径,磁感应强度,两D形盒间隙,加速电压。质子质量,电荷量,忽略相对论效应及狭缝中的运动时间。已知运行中磁场发生缓慢线性衰减,变化规律为,衰减系数。若高频电源的频率始终实时调整为该时刻质子回旋频率,以保证质子每次经过狭缝均恰好加速,忽略粒子在磁场中运动时磁场的变化。下列说法正确的是( )
A. 质子最终可获得的最大动能约为
B. 质子从静止加速到最大能量需要被加速约2000次
C. 当磁场随时间衰减时,高频电源频率随时间变化的关系式为
D. 在磁场衰减的情况下,质子从静止加速到最大能量所需时间内,磁感应强度衰减了约0.01T
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。
(1)下列措施能够提高实验准确度的是________;
A. 和之间的距离适当减小
B. 、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当减小
C. 选用宽度较大的玻璃砖
D. 用入射界面与出射界面平行的玻璃砖
(2)该同学在插针时不小心插得偏右了一点,则折射率的测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)另一同学操作正确,根据实验记录在白纸上画出光线的径迹,过入射光线上A点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于B点,再过B点作法线的垂线,垂足为C点,如图乙所示,其中,则玻璃的折射率________。
12. 某中学与农业科技示范园开展“城乡融合,科技助农”结对项目。学生需为育苗温室设计一个智能补光系统,主要涉及对光照强度的调控,光照强度简称照度I,单位为勒克斯(lx)。某同学设计了图甲所示的智能光控电路。智能光控电路的核心元件是光敏电阻,该同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度I时的阻值,实验所用器材:电源E1(9V),滑动变阻器R3(最大阻值为20Ω),电压表V(量程为0~3V,内阻为3kΩ),电流表A(量程为0~3mA,内阻不计),定值电阻R0=6kΩ,开关和导线若干。
(1)某次测量时电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为________V,电流表读数为1.0mA,计算出光敏电阻的阻值R=________Ω;
(2)该同学通过测量得到了6组数据,他作出光敏电阻的阻值R随照度I变化的图像如图丁所示;
(3)该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路,其中电源电动势E=6.0V,内阻r=1Ω,电阻R1=100Ω,R2为电阻箱,光敏电阻R两端的电压U增加到3.0V时光照系统开始工作,为了使照度降低到4klx时,自动控制系统开始补光(不考虑照明系统接入后对电路的影响),则R2的阻值应该调节为________Ω;
(4)由于电流表的内阻导致光敏电阻测量值存在误差,使得自动控制系统的补光照度________(填“大于”“等于”或“小于”)4klx。
13. 一种升降电梯的原理如图所示,A为电梯的轿厢,B为平衡配重。在某次运行时A、B的质量分别为M=1000kg和m=800kg。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉B,使得电梯的轿厢由静止开始向上运动。电动机输出功率P=6kW保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力,重力加速度大小。在A向上运动过程中,求:
(1)A能达到的最大速度vm;
(2)A从静止开始至上升到30m高度(A已处于匀速状态)所用的时间t。
14. 如图所示,为光滑水平地面上的一点,在其右侧静止放置(不固定)一个质量为8m的物块,物块内有半径为R的光滑圆轨道,圆轨道的圆心为O。OA、OB分别为水平和竖直方向的半径,轨道内径不计且底部与地面相切。质量为m的小球(视为质点)从A点正上方C点处由静止释放,当小球通过B点时与轨道外侧的压力大小为2mg,之后小球由B点飞离物块并落在点处。整个过程物块未离地,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)小球在B点时相对物块的速度大小;
(2)初始时C点到A点的距离H;
(3)初始时A点与点的水平距离。
15. 如图所示,足够长的倾斜导轨与水平面的夹角为,导轨间距为,整个空间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场,导体棒ab和导体棒cd刚好静止在导轨上,导体棒cd左侧和右侧的导轨用一小段绝缘材料连接,cd刚好位于绝缘材料上。导轨的上端连接一个自感系数为的线圈,线圈的直流电阻不计,导轨的下端连接一电动势为、内电阻不计的直流电源。闭合开关S,导体棒ab达到匀速后与导体棒cd相碰,并粘在一起向上运动,运动至最高点时将两棒锁定。已知导体棒ab接入电路的电阻为,导体棒cd的电阻不计,两导体棒的质量均为,当线圈中电流变化时,线圈中的自感电动势为,导轨与导体棒之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,所有接触面间动摩擦因数均相同,不计金属导轨的电阻,重力加速度g取,求:
(1)导轨与导体棒间的动摩擦因数;
(2)ab棒达到匀速时的速度大小;
(3)cd棒向上运动的最大距离。
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