精品解析:广西钦州市第四中学2025-2026学年高二下学期3月考试物理试卷
2026-07-07
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | 钦州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.59 MB |
| 发布时间 | 2026-07-07 |
| 更新时间 | 2026-07-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58701495.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
广西钦州市第四中学2026年春季学期高二年级3月份考试物理试卷
注意事项∶
1、答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题( 本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 如图所示为一架质量为M的6轴运送快递无人机,悬停时每个轴上的螺旋桨均竖直向下吹出最大速度为v的气流,每个螺旋桨产生气流的有效横截面积均为S,空气密度为ρ,重力加速度为g,则该无人机悬停时其载货质量的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】无人机在空中悬停时,六个相同的螺旋桨向下推动空气获得升力,根据平衡条件有
设时间内每个螺旋桨向下吹出的空气的质量为
对向下推动的空气由动量定理
且有
联立解得
故选C。
2. 如图所示,一辆小车静止在光滑水平地面上,小车左侧紧挨竖直墙壁,通过细线将小钢球悬挂在固定于小车的竖直杆上,将小球向左拉开一小角度并由静止释放。在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 小车始终保持静止
B. 小车离开墙壁后做匀速运动
C. 小球从释放至第一次摆到最低点的过程机械能不守恒
D. 小车离开墙壁后,小球与小车组成的系统动量不守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球第一次下摆到最低点过程中小车静止,小球从最低点向右摆动过程小车向右运动,故A错误;
B.小球从最低点向右摆动过程小车离开墙壁向右运动,细线对小车的拉力是变力,小车的加速度是变化的,小车离开墙壁后做变速直线运动,故B错误;
C.小球从释放到第一次摆到最低点的过程中只有重力做功,小球的机械能守恒,故C错误;
D.小车离开墙壁后小球与小车组成的系统在水平方向所受合力为零,在水平方向动量守恒,在竖直方向所受合力不为零,系统所受合力不为零,系统动量不守恒,故D正确。
故选D。
3. 光滑水平桌面上有P、Q两个物块,Q的质量是P的n倍。将一轻弹簧置于P、Q之间,用外力缓慢压P、Q。撤去外力后,P、Q开始运动,P和Q的动量大小的比值为( )
A. 2n B. n C. D. 1
【答案】D
【解析】
【详解】撤去外力后,P、Q组成的系统水平方向不受外力,系统满足动量守恒;由于系统初始静止,总动量为0,则有
可得P和Q的动量大小的比值为
故选D。
4. 质量为m,电荷量大小为q的带电小球在光滑绝缘的水平面上以初速度做匀速直线运动。现平行水平面施加一匀强电场,经时间t后小球速度大小仍为,其速度方向与初速度方向的夹角为60°。则匀强电场场强的大小E和场强方向与初速度方向的夹角分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】沿速度方向,根据动量定理
垂直速度方向
场强
设电场力方向与初速度方向的夹角为α,且
所以电场力方向与初速度方向的夹角
由于不确定电性,则场强方向与初速度方向的夹角可能为60°或120°。
故选BD。
5. 如图所示,一个由两枚弹头前后排列组成的组合体在圆周轨道II上绕地做匀速圆周运动,某一时刻弹头组合体在P点通过内部引爆小型炸药沿着运动方向一分为二,此后分别沿着椭圆轨道I、III绕地做椭圆运动,A点和B点分别为轨道I的近地点和轨道III的远地点,则( )
A. 弹头在轨道III上的运动方向一定与轨道II相反
B. 弹头在轨道I上的运动方向一定与轨道II相同
C. 两弹头分离之后的瞬间向心力一个增大一个减小
D. 弹头经过A点的速度一定大于经过B点的速度
【答案】D
【解析】
【详解】AB.某一时刻弹头组合体在P点通过内部引爆小型炸药沿着运动方向一分为二,此过程满足动量守恒定律,由图可知,沿轨道III运行的弹头分离时的速度较大,沿轨道I运行的弹头分离时速度较小,根据动量守恒定律可知,沿轨道III运行的弹头运动方向与轨道II相同,沿轨道I运行的弹头与轨道II相反,故AB错误;
C.根据万有引力提供向心力可知,两弹头分离之后的瞬间向心力不变,故C错误;
D.根据变轨的原理可知,弹头经过A点的速度大于经过A点绕地球做匀速圆周运动的速度,弹头经过B点的速度小于经过B点绕地球做匀速圆周运动的速度,根据万有引力提供向心力
所以
由此可知,经过A点绕地球做匀速圆周运动的速度大于经过B点绕地球做匀速圆周运动的速度,所以弹头经过A点的速度一定大于经过B点的速度,故D正确。
故选D。
二、多选题( 本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6. 一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v增大到2v,在随后的一段时间内速度大小由2v增大到4v。前后两段时间内,合力对质点做功分别为W1和W2,合力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式不可能成立的是( )
A. W2=4W1,I2=I1 B. W2=2W1,I2=2I1
C. W2=4W1,I1=2I2 D. W2=4W1,I2=6I1
【答案】BCD
【解析】
【详解】在前一段时间内,根据动能定理有
在随后一段时间内,根据动能定理有
解得W2=4W1
在前一段时间内,根据动量定理有
由于质点做曲线运动,根据矢量合成规律,、与构成一个闭合三角形,根据三角形边的关系有
可知
在随后一段时间内,根据动量定理有
由于质点做曲线运动,根据矢量合成规律,、与构成一个闭合三角形,根据三角形边的关系有
可知
可知,前一段时间内的与随后一段时间内的之间的关系为
则有
综合上述可知,合力对质点做功关系不可能为W2=2W1
合力的冲量大小关系不可能为I2=6I1,I1=2I2
故选BCD。
7. 如图甲,通过轻弹簧连接的滑块P、Q静止放置在光滑的水平面上,时,用水平向右的恒力F作用在滑块P上,1s后撤去外力,0~1s内,滑块P、Q的加速度a随时间t变化的图像如图乙所示。已知滑块P的质量为1.2kg,弹簧始终处于弹性限度内,下列说法正确的是( )
A. 恒力F的大小为1.2N
B. 滑块Q的质量为0.6kg
C. 时,弹簧的伸长量最大
D. 弹簧的伸长量最大时,滑块P、Q的速度大小均为0.6m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,时,。此时弹簧处于原长,弹力为零。对滑块 P,由牛顿第二定律得 ,故 A 正确。
B.由图乙可知,时
此时外力 F 尚未撤去,对整体由牛顿第二定律得
代入数据解得 ,故 B 错误。
C.在内,,滑块 P 的速度增加得比 Q 快,两者距离逐渐增大,弹簧伸长量逐渐增大。时,,相对加速度为零,相对速度达到最大,此时弹簧伸长量不是最大,故 C 错误。
D.由系统动量定理
得
此时 。撤去外力 F 后,系统动量守恒。当弹簧伸长量最大时,两滑块速度相等,设为 。由动量守恒定律得
解得,故 D 正确。
故选AD。
8. 2025年12月23日,包银(包头—银川)高铁全线贯通。某同学乘坐动车时,利用手机软件,采集到动车在某站启动过程中如图所示的图像。该过程中其座位前的水平桌板上有一质量为的书包始终相对桌板静止。动车启动过程始终在一条直线上,且加速阶段速度随时间可以认为均匀增大。重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 动车加速阶段的位移大小约为
B. 动车加速阶段的加速度大小约为
C. 动车匀速直线运动阶段,桌板对书包作用力为
D. 动车加速阶段,书包所受合外力的冲量大小约为
【答案】BD
【解析】
【详解】书包质量,重力加速度,由图像:加速阶段末速度,加速时间(0~100s速度近似为0,100~220s为匀加速阶段)
A.匀变速直线运动的位移公式:
代入数据:,A错误;
B.加速度定义式:
代入数据:,B正确;
C.匀速阶段书包加速度为0,合力为0,竖直方向:桌板的支持力与重力平衡()
水平方向:无摩擦力
故桌板对书包的作用力为支持力,大小20N,方向竖直向上,C错误;
D.动车加速阶段,根据动量定理:
代入数据:,D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
三、解答题( 本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9. 如图所示,光滑水平面上静置一小车,小车的左侧部分AB为一光滑圆弧轨道,半径R=4m,其对应的圆心角θ=53°,右侧部分为长l=3.2m的粗糙水平轨道BC,小车质量为M=2kg。现将一可视为质点、质量为m=1kg的物块P从空中某位置以v0=3m/s的初速度水平抛出,物块P恰好能从A点沿切线方向滑上圆弧轨道。已知物块从抛出到BC中点的时间为1.0s,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块抛出点距离A点的高度;
(2)物块滑到B点时速度大小;
(3)物块从抛出到BC中点的过程中,小车相对地面的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块恰好沿A点切线进入圆弧,A点切线与水平方向夹角为
平抛运动水平速度不变
由速度方向关系可得
代入
得竖直分速度
平抛竖直方向有
解得
【小问2详解】
物块在A点的速度大小为
A点相对于B点的高度为
系统水平方向动量守恒,机械能守恒,设物块到达B点时速度为,小车速度为,向右为正方向,水平方向根据动量守恒有
根据机械能守恒有
代入数据解得,(负号表示小车向左运动),因此物块在B点速度大小为。
【小问3详解】
平抛阶段小车静止,平抛时间为
因此物块在小车上的总运动时间
AC过程中物块相对小车水平位移为
由动量积分得
结合
得
因此物块从抛出到BC中点的过程中,小车相对地面的位移大小为。
10. 如图所示,质量为3m的小车C静止于光滑水平面上,小车上表面由长为2L的粗糙水平轨道与半径为L的光滑圆弧轨道平滑连接组成。一个质量为m的小物块B静止在小车的左端,用一根不可伸长、长度为2L的轻质细绳悬挂一质量也为m的小球A,现将小球A向左拉到与悬点同一高度处(细绳处于伸直状态)由静止释放,当小球A摆到最低点时与小物块B刚好发生对心弹性碰撞,小物块B与小车C上水平轨道间的动摩擦因数为,不计空气阻力,A和B均视为质点,重力加速度为g。求:
(1)A与B碰后瞬间B的速度大小;
(2)B在C上能上升的最大高度;
(3)判断B能否从小车左端离开小车,若能,求出B离开小车时的速度;若不能,求B最终在小车上的位置距小车左端的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)不能,
【解析】
【小问1详解】
A由静止释放至摆到最低点的过程,由动能定理得
解得
A、B碰撞过程中由动量守恒和机械能守恒可得,
解得,
【小问2详解】
设B在C上能上升的最大高度为,此时B、C具有相同的速度,根据系统水平方向动量守恒可得
解得
根据能量守恒可得
解得
【小问3详解】
设B不能从小车左端离开小车,则最终B、C具有相同的速度,由
解得
根据能量守恒可得
解得B在小车上表面粗糙水平轨道上通过的总路程为
假设成立;B最终在小车上的位置距小车左端的距离为
11. 如图甲,足够长的木板放置在光滑水平桌面上,带正电的小滑块放在的最右端,通过一条跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与小球相连,滑轮右侧轻绳水平。图示空间分布有垂直纸面向内的匀强磁场和水平向右的匀强电场,此时、、均静止。时撤去电场,与的相对速度随时间的变化关系如图乙所示,时电场恢复,此时的速度大小恰为的2倍。已知、、的质量分别为、、,的带电量恒为,、之间的动摩擦因数为,磁感应强度大小为,重力加速度大小为。忽略电场变化对磁场的影响。求:
(1)电场强度的大小;
(2)最大时的速度大小;
(3)内、间因摩擦产生的热量,以及之后时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
在电场中处于平衡状态,有
解得
【小问2详解】
最大时,、与加速度大小相等,设为,设、间轻绳拉力大小为,与间摩擦力大小为,有
对有
对有
对有
联立解得
【小问3详解】
设时、的速度分别为、,对、、系统有
若内任意时刻、的速度为,内的位移分别为,对由动量定理有
对上式累积求和可得
内对、、系统,由能量守恒定律有
且
联立可得
时电场恢复,受电场力大小为,可知此后、与的动量大小之和不变,故
可得
12. 冬雪季节,大桥斜拉索杆表面的积雪结冰,有坠落伤人的风险,故在拉索杆顶端预安装了一批除雪环。如图甲,必要时释放除雪环,可以刮除沿途所有积雪和覆冰。图乙是大桥的部分结构示意图,OB是一根拉索杆(相当于直滑道),其中OA段用于悬挂除雪环(OA长度未知),装有顶盖,不会积雪。单个除雪环在拉索杆上受到的滑动摩擦力为定值。当拉索杆无积雪时(d=0),从O点释放一个除雪环,经18s滑到B点。已知所有除雪环均可视为从O点释放,单个除雪环质量m=8kg,OB=324m,倾角θ=30°,重力加速度g取10m/s2。
(1)求单个除雪环在拉索杆上受到的滑动摩擦力f0的大小;
(2)某次,环运动至覆有冰雪层的AB段时受到冰雪层额外的阻力,其大小恒为f1=24N。释放一个除雪环后,此除雪环最终停在了C点,已知lOC=24m,试求OA长度lOA。
(3)在(2)问的过程之后又释放第二个除雪环。求从第二个除雪环释放至它与第一个除雪环发生完全非弹性碰撞后为止,该过程中系统损失机械能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对于单个除雪环在无积雪的拉索杆上向下滑动的阶段,依据运动学公式可得
同时根据牛顿第二定律列出方程
解得单个除雪环所受的滑动摩擦力
【小问2详解】
除雪环自O点释放最终静止于C点,此过程中重力所做的正功与摩擦力所做的负功总和为零,应用动能定理可得
代入数据计算,得到OA段的长度
【小问3详解】
由于第一个除雪环已将A至C段的积雪清除,第二个除雪环从O运动至C的过程中仅受到恒定的摩擦力f0,其在C点碰撞前的加速度为
到达C点的速度满足
碰撞过程为完全非弹性碰撞,取水平向右为正方向,满足动量守恒定律
整个过程中系统损失的机械能等于初始状态的总机械能与碰撞后总动能之差,即
计算得出系统损失的机械能
13. 如图所示,为水平平台的右末端,BC为半径的光滑圆弧轨道,圆弧轨道对应的圆心角,AB间竖直高度,为圆心的正下方,右边有质量的两个相同的长木板依次排列在水平地面上(不粘连),长木板的上表面刚好与齐平。竖直挡板固定于木板右侧,且略高于木板乙的上表面。质量的小滑块(视为质点)从点以某一初速度水平滑出,刚好从点切向进入。小滑块以一定的水平初速度滑上木板甲的上表面,经过一段时间后,小滑块恰好未从木板乙上滑落,然后一起向右运动。小滑块与竖直挡板发生多次碰撞后,最终相对地面静止。每次碰撞时均无机械能损失且碰撞时间极短。小滑块与木板甲、乙之间的动摩擦因数均为,木板甲与地面之间的动摩擦因数为,木板乙与地面之间无摩擦力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(不考虑小滑块在各轨道衔接处的能量损失,重力加速度大小取,,)。求:
(1)小滑块滑到点时对圆弧轨道的压力大小及方向;
(2)如果小滑块在AB间同时受到向上的力(为小滑块竖直方向速度)。调整平台点到点间的水平距离,改变小滑块从点水平滑出时的初速度使其仍刚好从点切向进入,到达点的速度时。小滑块在点抛出去的速度和从运动到的时间;
(3)若小滑块以滑上甲木板,求小滑块与竖直挡板发生第一次碰撞后所运动的总路程。
【答案】(1)43N,方向竖直向下
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
小滑块在做平抛运动,在B点有
根据几何关系可得
小滑块在过程中,由动能定理得
解得
在点由牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知压力大小为
方向竖直向下。
【小问2详解】
小滑块从到过程,根据动能定理有
解得
则小滑块在点抛出去的速度为
在竖直方向上,根据动量定理有
其中
解得
【小问3详解】
小滑块滑上甲后,因
甲不动,在甲上面由动能定理得
小滑块滑上乙后,由动量守恒得
由能量守恒得
联立解得 ,,
小滑块与挡板碰撞过程没有能量损失,则碰后小滑块向左做匀减速直线运动,木板乙向右做匀减速直线运动,但小滑块和木板乙组成的系统动量守恒,则
第一次碰撞后有
第二次碰撞后有
第三次碰撞后有
……
可得,,……
所以小滑块与竖直挡板发生第一次碰撞后所运动的总路程为
其中,,……
代入数据解得
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广西钦州市第四中学2026年春季学期高二年级3月份考试物理试卷
注意事项∶
1、答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题( 本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 如图所示为一架质量为M的6轴运送快递无人机,悬停时每个轴上的螺旋桨均竖直向下吹出最大速度为v的气流,每个螺旋桨产生气流的有效横截面积均为S,空气密度为ρ,重力加速度为g,则该无人机悬停时其载货质量的最大值为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,一辆小车静止在光滑水平地面上,小车左侧紧挨竖直墙壁,通过细线将小钢球悬挂在固定于小车的竖直杆上,将小球向左拉开一小角度并由静止释放。在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 小车始终保持静止
B. 小车离开墙壁后做匀速运动
C. 小球从释放至第一次摆到最低点的过程机械能不守恒
D. 小车离开墙壁后,小球与小车组成的系统动量不守恒
3. 光滑水平桌面上有P、Q两个物块,Q的质量是P的n倍。将一轻弹簧置于P、Q之间,用外力缓慢压P、Q。撤去外力后,P、Q开始运动,P和Q的动量大小的比值为( )
A. 2n B. n C. D. 1
4. 质量为m,电荷量大小为q的带电小球在光滑绝缘的水平面上以初速度做匀速直线运动。现平行水平面施加一匀强电场,经时间t后小球速度大小仍为,其速度方向与初速度方向的夹角为60°。则匀强电场场强的大小E和场强方向与初速度方向的夹角分别为( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,一个由两枚弹头前后排列组成的组合体在圆周轨道II上绕地做匀速圆周运动,某一时刻弹头组合体在P点通过内部引爆小型炸药沿着运动方向一分为二,此后分别沿着椭圆轨道I、III绕地做椭圆运动,A点和B点分别为轨道I的近地点和轨道III的远地点,则( )
A. 弹头在轨道III上的运动方向一定与轨道II相反
B. 弹头在轨道I上的运动方向一定与轨道II相同
C. 两弹头分离之后的瞬间向心力一个增大一个减小
D. 弹头经过A点的速度一定大于经过B点的速度
二、多选题( 本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6. 一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v增大到2v,在随后的一段时间内速度大小由2v增大到4v。前后两段时间内,合力对质点做功分别为W1和W2,合力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式不可能成立的是( )
A. W2=4W1,I2=I1 B. W2=2W1,I2=2I1
C. W2=4W1,I1=2I2 D. W2=4W1,I2=6I1
7. 如图甲,通过轻弹簧连接的滑块P、Q静止放置在光滑的水平面上,时,用水平向右的恒力F作用在滑块P上,1s后撤去外力,0~1s内,滑块P、Q的加速度a随时间t变化的图像如图乙所示。已知滑块P的质量为1.2kg,弹簧始终处于弹性限度内,下列说法正确的是( )
A. 恒力F的大小为1.2N
B. 滑块Q的质量为0.6kg
C. 时,弹簧的伸长量最大
D. 弹簧的伸长量最大时,滑块P、Q的速度大小均为0.6m/s
8. 2025年12月23日,包银(包头—银川)高铁全线贯通。某同学乘坐动车时,利用手机软件,采集到动车在某站启动过程中如图所示的图像。该过程中其座位前的水平桌板上有一质量为的书包始终相对桌板静止。动车启动过程始终在一条直线上,且加速阶段速度随时间可以认为均匀增大。重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 动车加速阶段的位移大小约为
B. 动车加速阶段的加速度大小约为
C. 动车匀速直线运动阶段,桌板对书包作用力为
D. 动车加速阶段,书包所受合外力的冲量大小约为
第II卷(非选择题)
三、解答题( 本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9. 如图所示,光滑水平面上静置一小车,小车的左侧部分AB为一光滑圆弧轨道,半径R=4m,其对应的圆心角θ=53°,右侧部分为长l=3.2m的粗糙水平轨道BC,小车质量为M=2kg。现将一可视为质点、质量为m=1kg的物块P从空中某位置以v0=3m/s的初速度水平抛出,物块P恰好能从A点沿切线方向滑上圆弧轨道。已知物块从抛出到BC中点的时间为1.0s,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块抛出点距离A点的高度;
(2)物块滑到B点时速度大小;
(3)物块从抛出到BC中点的过程中,小车相对地面的位移大小。
10. 如图所示,质量为3m的小车C静止于光滑水平面上,小车上表面由长为2L的粗糙水平轨道与半径为L的光滑圆弧轨道平滑连接组成。一个质量为m的小物块B静止在小车的左端,用一根不可伸长、长度为2L的轻质细绳悬挂一质量也为m的小球A,现将小球A向左拉到与悬点同一高度处(细绳处于伸直状态)由静止释放,当小球A摆到最低点时与小物块B刚好发生对心弹性碰撞,小物块B与小车C上水平轨道间的动摩擦因数为,不计空气阻力,A和B均视为质点,重力加速度为g。求:
(1)A与B碰后瞬间B的速度大小;
(2)B在C上能上升的最大高度;
(3)判断B能否从小车左端离开小车,若能,求出B离开小车时的速度;若不能,求B最终在小车上的位置距小车左端的距离。
11. 如图甲,足够长的木板放置在光滑水平桌面上,带正电的小滑块放在的最右端,通过一条跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与小球相连,滑轮右侧轻绳水平。图示空间分布有垂直纸面向内的匀强磁场和水平向右的匀强电场,此时、、均静止。时撤去电场,与的相对速度随时间的变化关系如图乙所示,时电场恢复,此时的速度大小恰为的2倍。已知、、的质量分别为、、,的带电量恒为,、之间的动摩擦因数为,磁感应强度大小为,重力加速度大小为。忽略电场变化对磁场的影响。求:
(1)电场强度的大小;
(2)最大时的速度大小;
(3)内、间因摩擦产生的热量,以及之后时的速度大小。
12. 冬雪季节,大桥斜拉索杆表面的积雪结冰,有坠落伤人的风险,故在拉索杆顶端预安装了一批除雪环。如图甲,必要时释放除雪环,可以刮除沿途所有积雪和覆冰。图乙是大桥的部分结构示意图,OB是一根拉索杆(相当于直滑道),其中OA段用于悬挂除雪环(OA长度未知),装有顶盖,不会积雪。单个除雪环在拉索杆上受到的滑动摩擦力为定值。当拉索杆无积雪时(d=0),从O点释放一个除雪环,经18s滑到B点。已知所有除雪环均可视为从O点释放,单个除雪环质量m=8kg,OB=324m,倾角θ=30°,重力加速度g取10m/s2。
(1)求单个除雪环在拉索杆上受到的滑动摩擦力f0的大小;
(2)某次,环运动至覆有冰雪层的AB段时受到冰雪层额外的阻力,其大小恒为f1=24N。释放一个除雪环后,此除雪环最终停在了C点,已知lOC=24m,试求OA长度lOA。
(3)在(2)问的过程之后又释放第二个除雪环。求从第二个除雪环释放至它与第一个除雪环发生完全非弹性碰撞后为止,该过程中系统损失机械能。
13. 如图所示,为水平平台的右末端,BC为半径的光滑圆弧轨道,圆弧轨道对应的圆心角,AB间竖直高度,为圆心的正下方,右边有质量的两个相同的长木板依次排列在水平地面上(不粘连),长木板的上表面刚好与齐平。竖直挡板固定于木板右侧,且略高于木板乙的上表面。质量的小滑块(视为质点)从点以某一初速度水平滑出,刚好从点切向进入。小滑块以一定的水平初速度滑上木板甲的上表面,经过一段时间后,小滑块恰好未从木板乙上滑落,然后一起向右运动。小滑块与竖直挡板发生多次碰撞后,最终相对地面静止。每次碰撞时均无机械能损失且碰撞时间极短。小滑块与木板甲、乙之间的动摩擦因数均为,木板甲与地面之间的动摩擦因数为,木板乙与地面之间无摩擦力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(不考虑小滑块在各轨道衔接处的能量损失,重力加速度大小取,,)。求:
(1)小滑块滑到点时对圆弧轨道的压力大小及方向;
(2)如果小滑块在AB间同时受到向上的力(为小滑块竖直方向速度)。调整平台点到点间的水平距离,改变小滑块从点水平滑出时的初速度使其仍刚好从点切向进入,到达点的速度时。小滑块在点抛出去的速度和从运动到的时间;
(3)若小滑块以滑上甲木板,求小滑块与竖直挡板发生第一次碰撞后所运动的总路程。
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