精品解析:江苏无锡市2026-2027学年高三上学期期中考试物理试卷
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内容正文:
高三期中考试试卷
物理
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图演示绳波的产生和传播,此时绳上质点P的振动方向是( )
A. 向下 B. 向上 C. 向右 D. 向左
【答案】A
【解析】
【详解】绳波沿水平方向向右传播(如图中箭头所示),沿传播方向看,质点P处在由谷到峰的上升段,由“上坡下、下坡上”可知P向下振动;把波形沿传播方向微平移一小段,P点对应位置同样下移,两种方法结论一致。
故选A。
2. 下列选项中,物体所受力F的大小相等,位移方向向右、大小相同。其中,F做功最少的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】设位移为x,则有四个答案依次做的功为
A选项拉力做功为
B选项拉力做功为
C选项拉力做功为
D选项拉力做功为
D选项拉力F做功最小。
故选D。
3. 光滑水平面上有一斜面体Q,物体P从Q的顶端以一定的初速度沿斜面下滑,如图所示。在下滑过程中,P的速度越来越小,最后相对Q静止,则P和Q组成的系统( )
A. 动量守恒、机械能守恒 B. 动量不守恒、机械能不守恒
C. 动量守恒、机械能不守恒 D. 动量不守恒、机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】由和组成的系统在光滑水平面上运动,水平方向没有外力,但在竖直方向合外力不为零,因此系统所受合外力不为零,系统的总动量不守恒;只有水平方向动量守恒。沿斜面下滑时速度逐渐减小并最终相对静止,说明接触面存在滑动摩擦力。摩擦力将系统的机械能转化为内能,所以由和组成的系统机械能不守恒。
故选B。
4. 大海中的海浪可能沿任意方向传播,靠近岸边时,海水越浅,波速越小,到达岸边时海浪总沿几乎垂直于海岸的方向传播,如图所示。该现象属于波的( )
A. 折射 B. 反射 C. 干涉 D. 衍射
【答案】A
【解析】
【详解】波在传播过程中,因波速改变而使传播方向发生偏折的现象称为波的折射。题中海浪从深水区向近岸浅水区传播时,波速逐渐减小,传播方向逐渐偏折,到达岸边时几乎垂直于海岸传播,属于波的折射现象。
故选A。
5. 如图,悬臂起重机天车吊着货物水平向右匀速行驶,货物竖直向上匀减速上升。地面观察者看到货物的运动轨迹为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】地面观察者看到的货物,既水平向右做匀速运动,又竖直向上做匀减速运动,则加速度竖直向下,初速度斜上右上方,根据曲线运动的特点可知,合力指向轨迹的凹侧,轨迹是向下弯曲的抛物线。
故选D。
6. 研究发现,汽车行驶时空气阻力,式中k是一个无单位的常数,、S和v分别为空气密度、迎风面积和相对空气的运动速度。根据国际单位制,推断v的指数x为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】根据物理等式两侧的量纲必须完全一致的原则,先推导各物理量的国际单位制基本单位。阻力是力,由可知其单位为;空气密度由可知其单位为;迎风面积的单位为;速度的单位为;常数无单位。将各物理量的单位代入等式右侧,可得右侧的单位为
根据量纲一致原则,右侧单位需与左侧的单位完全相等,对应基本量的指数需满足:质量项两侧均为1,长度项
时间项
解得
故选B。
7. 如图所示,嫦娥号探测器在圆形轨道1上绕月球飞行,在A点变轨后进入椭圆轨道2。关于探测器在轨道2上运行相比在轨道1上,下列说法正确的是( )
A. 机械能相等 B. 过A点时的加速度大
C. 过A点时的线速度大 D. 周期小
【答案】C
【解析】
【详解】A.轨道2的远月点在轨道1外侧。探测器在A点沿切线变轨时,若速度不变仍将沿原圆轨道运行;要进入能到达更远处的椭圆轨道,必须在A点加速,因此变轨后动能增大。两轨道在A点到月心的距离相同,重力势能相同,所以轨道2的机械能大于轨道1,故A错误;
B.探测器在A点只受月球引力,且两条轨道在A点到月心的距离相同。由万有引力定律得,两轨道在A点的相同,所以引力相同;探测器质量相同,由牛顿第二定律得,因此两轨道在A点的加速度大小相同,故B错误;
C.轨道2在A点的远月点位于轨道1之外,进入该椭圆轨道需要在A点沿切线加速,所以轨道2上经过A点的线速度大于轨道1,故C正确;
D.设轨道1半径为,轨道2半长轴为,由图知。同一中心天体的轨道满足开普勒第三定律,为定值。因此
所以轨道2的周期大于轨道1的周期,故D错误。
故选C。
8. 甲、乙两质点由静止从同一点同向同时开始做直线运动,其加速度随时间变化的图像如图所示。在时间内( )
A. 甲做减速运动,乙做加速运动 B. 甲和乙的平均速度相等
C. 在时刻,甲和乙之间的间距最大 D. 在时刻,甲的速度比乙的速度小
【答案】C
【解析】
【详解】A.取初始运动方向为正方向。由图可知,在内甲、乙的加速度均为正,因此两物体的速度都沿正方向增大,甲做加速运动而不是减速运动,乙做加速运动,故A错误。
B.由-图像中到的面积表示速度变化量,得
在两者运动的中间时段,甲的速度大于乙的速度,且两物体从同一点同时出发,所以到时刻甲的位移大于乙的位移,二者在内的平均速度不相等,故B错误;
C.由前述结果,在两者运动的中间时段甲相对乙的速度为正,甲、乙间距不断增大;到时刻两者速度相等,间距不再增大,因此时刻两者间距最大,故C正确;
D.将代入前述速度差关系,得,所以时刻甲、乙速度相等,故D错误。
故选C。
9. A、B两滑块置于气垫导轨上,碰撞前B静止,A匀速向B运动,利用闪光照相连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中,A、B两滑块均在0~80 cm范围内,且第1次闪光时,A恰好位于处。不计A、B两滑块的碰撞时间和闪光持续的时间,则( )
A. 碰撞发生在第1次闪光后的2T时刻
B. 碰撞前后A的速度大小之比为
C. 碰撞后A与B的速度大小之比为
D. A、B两滑块的质量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.从闪光照片可以看出,滑块A在第1次闪光后的位置为,第2次闪光时位置为,第3次闪光时位置为,第4次闪光时位置为。由于相邻两次闪光的时间间隔为,可以推断滑块A在第1次闪光后的时间内与B发生碰撞,故A错误;
BC.由图可知碰撞后A与B的位移大小均为,由速度公式可得,碰撞后A与B的速度大小相等,即,两速度方向相反,碰后两物体的运动时间
由图可得
所以碰撞前后A的速度大小之比为
碰后A与B物体速度大小之比为,故BC错误。
D.由于碰撞过程中动量守恒,根据动量守恒定律有
由以上判断可知
联立解得
即A、B两滑块的质量之比为,故D正确。
故选D。
10. 将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹,如左图所示。重复上述过程,右图是两次实验记录的轨迹。则橡皮筋( )
A. 长度与受到的拉力成正比
B. 被拉伸到b处时弹力大于a处
C. 两次弹力相同时,弹力越大,两次的长度差越大
D. 两次拉伸到相同长度时,第2次受到的弹力较大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.橡皮筋分别被拉到、处时,橡皮筋与竖直方向的夹角相同,重物的重力不变,根据平衡条件可知,橡皮筋被拉到、处时的弹力相同,两次的长度不同,说明长度与受到的拉力不成正比,故AB错误;
C.从开始缓慢地移动N,橡皮筋受到的拉力增大,从图中发现两次实验记录的轨迹间距在增大,所以两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大,故C正确;
D.两次拉伸到相同长度时,第2次橡皮筋与竖直方向的夹角较小,根据平衡条件可知,橡皮筋的弹力较小,故D错误。
故选C。
11. 如图所示,质量分别为4m、m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接,M置于倾角为的固定斜面上,N与弹簧连接,弹簧固定在地面上,劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止在斜面上,轻绳恰好伸直,撤去外力使M从静止释放,第一次到达最低点的时间为t,不计一切摩擦,运动过程中弹簧处于弹性限度内且N与滑轮不相碰,斜面足够长。则( )
A. 释放后瞬间M的加速度为0.5g
B. 弹簧第一次恢复到原长所用时间为
C. M下滑的最大速度为
D. M下滑的最大距离为
【答案】B
【解析】
【详解】以M、N和弹簧构造弹簧振子,以N的初始位置为正向最大位移处,此时弹簧被压缩
平衡位置在M、N所受合力为零处,此时弹簧伸长
对应振幅
M从静止释放,第一次到达最低点的时间为t,对应振子从正向最大位移到负向最大位移,可知简谐运动周期为
A.由牛顿第二定律得释放后瞬间M的加速度为,故A错误;
B.弹簧第一次恢复到原长,对应简谐运动的位移为,设用时,则有
解得,故B正确;
C.M下滑速度最大,对应振子回到平衡位置,由机械能守恒定律得
代入数据解得,故C错误;
D.M下滑的最大距离对应,故D错误。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
12. 某实验小组利用如下装置测量滑块与木板间动摩擦因数。
(1)实验过程中,下列操作必要的是_________
A. 牵引滑块的细绳需与木板保持平行
B. 实验前需垫高木板不带滑轮的一端,使滑块能够沿木板匀速下滑
C. 本实验必须满足钩码质量远小于滑块(含滑块上钩码)的总质量
D. 实验操作时应先接通电源,再释放滑块
(2)现有一气泡式水平仪置于木板表面,如图所示。若要使木板调至水平状态,应垫高_________(选填“A”或“B”)端。
(3)某次实验中,滑块的质量为,每个钩码的质量为。滑块上放置4个钩码,细线下端挂着3个钩码时,纸带如图所示。则滑块的加速度_________。(保留3位有效数字)
(4)小明同学利用第(3)问中的数据,根据并查到当地的重力加速度g的值,通过计算得出动摩擦因数。你认同他的结果吗?请说明理由。_________
(5)为减小实验误差,小华同学对实验进行了改进:保持滑块与钩码的总质量为M不变,将钩码从滑块上逐个挂到细线右端。最终得到滑块加速度a与细线右端悬挂钩码质量m的关系如图所示。若该图线的斜率为k,截距为,则滑块与木板间的动摩擦因数_________。(用本小题所给已知量表示)
【答案】(1)AD (2)A
(3)1.10##1.20##1.30
(4)不同意,由于钩码处于失重状态,绳子上拉力小于钩码的重力,动摩擦因数的测量结果偏大。实验中,应以系统为研究对象,根据计算μ值。
(5)
【解析】
【小问1详解】
A.细绳与木板平行,保证拉力沿木板方向,这是必要的,故A正确;
B.本实验不需要平衡摩擦力,我们就是要测动摩擦因数,不能垫高平衡摩擦,因此这是不必要的,故B错误;
C.我们可以对整体列式,不需要钩码质量远小于滑块,拉力不需要近似等于钩码重力,因此这是不必要的,故C错误;
D.为了充分利用纸带,实验操作时应先接通电源,再释放滑块,这是必要的,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
气泡偏向B端,说明A端位置低,想要水平,需要垫高A端。
【小问3详解】
由纸带可知,相邻计数点时间间隔
根据逐差法可知
【小问4详解】
不同意。由于钩码处于失重状态,绳子上拉力小于钩码的重力,动摩擦因数的测量结果偏大。实验中,应以系统为研究对象,根据计算μ值
【小问5详解】
以系统为研究对象,则有
整理得
可知图像斜率、纵截距分别为、
联立解得
13. 如图所示,质量为m的乘客乘坐“太湖之星”摩天轮,该摩天轮在竖直平面内以角速度做半径为R的匀速圆周运动,重力加速度为g。求从最高点运动半圈至最低点的过程中,乘客。
(1)重力的冲量大小;
(2)合力的冲量大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
重力的冲量
从最高点运动半圈至最低点所用时间
所以
【小问2详解】
由动量定理得
圆周运动最高点与最低点速度方向相反,设初速度
则末速度
而
联立得
14. 质量为0.1kg的小球从空中某高度由静止开始下落,经0.5s落地,其图像如图所示。球与水平地面相碰后,离开地面时的速度为碰撞前的。设球受到空气阻力的大小恒定,取。求:
(1)空气阻力的大小;
(2)小球第一次碰撞地面后上升的最大高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由小球下落过程的图像知其加速度
根据牛顿第二定律有
代入数据得空气阻力大小
【小问2详解】
由题意可知,小球第一次碰撞后上升的初速度大小
上升过程有
上升的最大高度
代入数据得
15. 如图(a)所示,在圆形水池正上方,有一半径为r的圆柱形储水桶,水桶底部有多个水平小孔,小孔喷出的水在水池中的落点与水池中心的距离为R,水桶底部与水池水面之间的高度差是h。为了维持桶内水面高度不变,用水泵通过细水管将水提升高度H送回桶内,细水管出水口单位时间出水质量,出水速度大小(不计水在细水管和空气中运动时所受的阻力)。设水泵的效率,水泵由效率的太阳能电池板供电,电池板与水平面夹角为,太阳光竖直向下照射,如图(b)所示,太阳光垂直照射时单位时间单位面积接收到的能量为。求:
(1)水从小孔喷出时的速度大小;
(2)水泵的输出功率;
(3)太阳能电池板的面积S。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水从小孔喷出后做平抛运动,水平方向
竖直方向
解得
【小问2详解】
,由能量关系可知,水泵的输出功率
【小问3详解】
水泵的输入功率
太阳能电池板的输出功率
而
解得
16. 如图所示,一直管道和圆环形刚性窄槽平滑连接且固定在水平桌面上,圆环半径R,直管道中有一质量为m的小球A,外力作用于A使弹簧被压缩。窄槽内Ⅱ、Ⅲ位置放置两个与A球大小相同,质量均为2m的小球B、C,小球可视为质点,且与槽的两壁刚好接触。已知I、Ⅱ、Ⅲ为圆环三等分点,所有接触面均光滑。现撤去外力,A球在直管道中离开弹簧,从图中连接处以速度v沿切线方向进入圆环形窄槽,其后直管和圆环窄槽之间通道立刻关闭。设各球之间的碰撞皆为弹性碰撞,忽略碰撞的时间,从A球到达位置I开始计时,求:
(1)撤去外力前弹簧的弹性势能;
(2)A球与B球第1次碰撞后各自的速度大小;
(3)A、B、C三球系统在圆环中的运动周期T。
【答案】(1)
(2)、
(3)
【解析】
【小问1详解】
由机械能守恒得弹簧的弹性势能
【小问2详解】
A球与B球第1次发生弹性碰撞动量与动能守恒,则可得,
解得、
【小问3详解】
I、Ⅱ、Ⅲ为圆环三等分点,则位置I、Ⅱ、Ⅲ间距离均为
A球从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ所用时间
A、B球碰撞后,B球从位置Ⅱ运动到位置Ⅲ所用时间
在位置Ⅲ处B、C两球弹性碰撞,由于质量相等,速度交换,所以碰后B球静止,C球速度大小为
C球从位置Ⅲ运动到位置Ⅰ所用时间
A球从位置Ⅱ回到位置Ⅰ所用时间
则可得
即C球到达位置Ⅰ时A球回到位置Ⅰ,C球与A球在位置Ⅰ发生弹性碰撞,则可得
,,
解得:、
所以C与A碰后,C球停在Ⅰ位置,A球以速度v运动,当A球从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ所用时间
所以A、B、C三球均运动圆周且速度与初始情况相同所用时间
则三球系统在圆环中回到原位置且速度与初始情况相同所用时间即为周期,则得三球系统的运动周期
联立解得
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高三期中考试试卷
物理
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图演示绳波的产生和传播,此时绳上质点P的振动方向是( )
A. 向下 B. 向上 C. 向右 D. 向左
2. 下列选项中,物体所受力F的大小相等,位移方向向右、大小相同。其中,F做功最少的是( )
A. B.
C. D.
3. 光滑水平面上有一斜面体Q,物体P从Q的顶端以一定的初速度沿斜面下滑,如图所示。在下滑过程中,P的速度越来越小,最后相对Q静止,则P和Q组成的系统( )
A. 动量守恒、机械能守恒 B. 动量不守恒、机械能不守恒
C. 动量守恒、机械能不守恒 D. 动量不守恒、机械能守恒
4. 大海中的海浪可能沿任意方向传播,靠近岸边时,海水越浅,波速越小,到达岸边时海浪总沿几乎垂直于海岸的方向传播,如图所示。该现象属于波的( )
A. 折射 B. 反射 C. 干涉 D. 衍射
5. 如图,悬臂起重机天车吊着货物水平向右匀速行驶,货物竖直向上匀减速上升。地面观察者看到货物的运动轨迹为( )
A. B.
C. D.
6. 研究发现,汽车行驶时空气阻力,式中k是一个无单位的常数,、S和v分别为空气密度、迎风面积和相对空气的运动速度。根据国际单位制,推断v的指数x为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. 如图所示,嫦娥号探测器在圆形轨道1上绕月球飞行,在A点变轨后进入椭圆轨道2。关于探测器在轨道2上运行相比在轨道1上,下列说法正确的是( )
A. 机械能相等 B. 过A点时的加速度大
C. 过A点时的线速度大 D. 周期小
8. 甲、乙两质点由静止从同一点同向同时开始做直线运动,其加速度随时间变化的图像如图所示。在时间内( )
A. 甲做减速运动,乙做加速运动 B. 甲和乙的平均速度相等
C. 在时刻,甲和乙之间的间距最大 D. 在时刻,甲的速度比乙的速度小
9. A、B两滑块置于气垫导轨上,碰撞前B静止,A匀速向B运动,利用闪光照相连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中,A、B两滑块均在0~80 cm范围内,且第1次闪光时,A恰好位于处。不计A、B两滑块的碰撞时间和闪光持续的时间,则( )
A. 碰撞发生在第1次闪光后的2T时刻
B. 碰撞前后A的速度大小之比为
C. 碰撞后A与B的速度大小之比为
D. A、B两滑块的质量之比为
10. 将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹,如左图所示。重复上述过程,右图是两次实验记录的轨迹。则橡皮筋( )
A. 长度与受到的拉力成正比
B. 被拉伸到b处时弹力大于a处
C. 两次弹力相同时,弹力越大,两次的长度差越大
D. 两次拉伸到相同长度时,第2次受到的弹力较大
11. 如图所示,质量分别为4m、m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接,M置于倾角为的固定斜面上,N与弹簧连接,弹簧固定在地面上,劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止在斜面上,轻绳恰好伸直,撤去外力使M从静止释放,第一次到达最低点的时间为t,不计一切摩擦,运动过程中弹簧处于弹性限度内且N与滑轮不相碰,斜面足够长。则( )
A. 释放后瞬间M的加速度为0.5g
B. 弹簧第一次恢复到原长所用时间为
C. M下滑的最大速度为
D. M下滑的最大距离为
二、非选择题:本题共5小题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
12. 某实验小组利用如下装置测量滑块与木板间动摩擦因数。
(1)实验过程中,下列操作必要的是_________
A. 牵引滑块的细绳需与木板保持平行
B. 实验前需垫高木板不带滑轮的一端,使滑块能够沿木板匀速下滑
C. 本实验必须满足钩码质量远小于滑块(含滑块上钩码)的总质量
D. 实验操作时应先接通电源,再释放滑块
(2)现有一气泡式水平仪置于木板表面,如图所示。若要使木板调至水平状态,应垫高_________(选填“A”或“B”)端。
(3)某次实验中,滑块的质量为,每个钩码的质量为。滑块上放置4个钩码,细线下端挂着3个钩码时,纸带如图所示。则滑块的加速度_________。(保留3位有效数字)
(4)小明同学利用第(3)问中的数据,根据并查到当地的重力加速度g的值,通过计算得出动摩擦因数。你认同他的结果吗?请说明理由。_________
(5)为减小实验误差,小华同学对实验进行了改进:保持滑块与钩码的总质量为M不变,将钩码从滑块上逐个挂到细线右端。最终得到滑块加速度a与细线右端悬挂钩码质量m的关系如图所示。若该图线的斜率为k,截距为,则滑块与木板间的动摩擦因数_________。(用本小题所给已知量表示)
13. 如图所示,质量为m的乘客乘坐“太湖之星”摩天轮,该摩天轮在竖直平面内以角速度做半径为R的匀速圆周运动,重力加速度为g。求从最高点运动半圈至最低点的过程中,乘客。
(1)重力的冲量大小;
(2)合力的冲量大小。
14. 质量为0.1kg的小球从空中某高度由静止开始下落,经0.5s落地,其图像如图所示。球与水平地面相碰后,离开地面时的速度为碰撞前的。设球受到空气阻力的大小恒定,取。求:
(1)空气阻力的大小;
(2)小球第一次碰撞地面后上升的最大高度。
15. 如图(a)所示,在圆形水池正上方,有一半径为r的圆柱形储水桶,水桶底部有多个水平小孔,小孔喷出的水在水池中的落点与水池中心的距离为R,水桶底部与水池水面之间的高度差是h。为了维持桶内水面高度不变,用水泵通过细水管将水提升高度H送回桶内,细水管出水口单位时间出水质量,出水速度大小(不计水在细水管和空气中运动时所受的阻力)。设水泵的效率,水泵由效率的太阳能电池板供电,电池板与水平面夹角为,太阳光竖直向下照射,如图(b)所示,太阳光垂直照射时单位时间单位面积接收到的能量为。求:
(1)水从小孔喷出时的速度大小;
(2)水泵的输出功率;
(3)太阳能电池板的面积S。
16. 如图所示,一直管道和圆环形刚性窄槽平滑连接且固定在水平桌面上,圆环半径R,直管道中有一质量为m的小球A,外力作用于A使弹簧被压缩。窄槽内Ⅱ、Ⅲ位置放置两个与A球大小相同,质量均为2m的小球B、C,小球可视为质点,且与槽的两壁刚好接触。已知I、Ⅱ、Ⅲ为圆环三等分点,所有接触面均光滑。现撤去外力,A球在直管道中离开弹簧,从图中连接处以速度v沿切线方向进入圆环形窄槽,其后直管和圆环窄槽之间通道立刻关闭。设各球之间的碰撞皆为弹性碰撞,忽略碰撞的时间,从A球到达位置I开始计时,求:
(1)撤去外力前弹簧的弹性势能;
(2)A球与B球第1次碰撞后各自的速度大小;
(3)A、B、C三球系统在圆环中的运动周期T。
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