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物理试卷
一、单项选择题:本题共 4小题,每小题 4分,共 16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. 福建土楼兼具居住和防御的功能,承启楼是圆形土楼的典型代表,如图(a)所示。承启楼外楼共四层,
50m 100kg
各楼层高度如图(b)所示。同一楼层内部通过直径约 的圆形廊道连接。若将质量为 的防御物
100s
资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处,再用 沿廊道运送到N处,如图(c)所示。重力加速度大小取
10m/s2
,则( )
A. 该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中,克服重力所做的功为5400J
B. 该物资从M处被运送到N处的过程中,克服重力所做的功为78500J
C. 从M处沿圆形廊道运动到N处,位移大小为78.5m
D. 从M处沿圆形廊道运动到N处,平均速率为0.5m/s
【答案】A
【解析】
【详解】A.该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中,克服重力所做的功为
W =mgDh=100´10´(2.7+2.7)J =5400J
G
故A正确;
第1页 | 共20页B.该物资从M处被运送到N处的过程中,由于M、N高度差为零,所以克服重力做功为零,故B错误;
C.从M处沿圆形廊道运动到N处,位移大小为 50m,故C错误;
D.从M处沿圆形廊道运动到N处,平均速率为
50
3.14´
s pr
2
v= = = m/s=0.785m/s
t t 100
故D错误。
故选A。
2. 2011年3月,日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素131I,
53
其衰变方程为 131I® 131Xe+ 0e,半衰期为 8 天,已知 m =131.03721u, m =131.03186u,
53 54 -1 I Xe
m =0.000549u,则下列说法正确的是( )
e
A. 衰变产生的β射线来自于131I原子的核外电子
53
B. 该反应前后质量亏损0.00535u
C. 放射性元素131I发生的衰变为α衰变
53
D. 经过16天,75%的131I原子核发生了衰变
53
【答案】D
【解析】
【详解】A.131I衰变时,原子核内中子转化为质子和电子,大量电子从原子核释放出来形成β射线,故
53
A错误;
B.该反应前后质量亏损为
Dm=m -m -m =131.03721u-131.03186u-0.000549u =0.004801u
I Xe e
故B错误;
C.放射性元素131I发生的衰变为β衰变,故C错误;
53
D.由于半衰期为8天,可知经过16天,即经过两个半衰期,75%的131I原子核发生了衰变,故D正确。
53
故选D。
3. 平时我们所处的地球表面,实际上存在场强大小为100V/m的电场,可将其视为匀强电场,在地面立一
金属杆后空间中的等势面如图所示。空间中存在a、b、c三点,其中a点位于金属杆正上方,b、c等高。
则下列说法正确的是( )
第2页 | 共20页A. b、c两点的电势差U =0 B. a点场强大小大于100V/m
bc
C. a点场强方向水平向右 D. a点的电势低于c点
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,b、c两点的电势差为
U =200V-300V=-100V
bc
故A错误;
B.由图可知,a点与相邻两等势面的距离小于1m,电势差等于100V,根据
U
E =
d
可知a点场强大小大于100V/m,故B正确;
C.根据场强方向垂直于等势面,可知a点的场强方向沿竖直方向,不是水平方向,故C错误;
D.由图可知,a点与c点在同一等势面上,电势均为 300V,故D错误。
故选B。
4. 2021年美国“星链”卫星曾近距离接近我国运行在距地390km近圆轨道上的天宫空间站。为避免发生危
险,天宫空间站实施了发动机点火变轨的紧急避碰措施。已知质量为m的物体从距地心r处运动到无穷远
Mm
处克服地球引力所做的功为G ,式中M为地球质量,G为引力常量;现将空间站的质量记为m ,变
r 0
轨前后稳定运行的轨道半径分别记为r 、r ,如图所示。空间站紧急避碰过程发动机做的功至少为( )
1 2
第3页 | 共20页1 æ1 1 ö æ1 1 ö
A. GMm ç - ÷ B. GMm ç - ÷
2 0 r r 0 r r
è ø è ø
1 2 1 2
3 æ1 1 ö æ1 1 ö
C. GMm ç - ÷ D. 2GMm ç - ÷
2 0 r r 0 r r
è ø è ø
1 2 1 2
【答案】A
【解析】
【详解】空间站紧急避碰的过程可简化为加速、变轨、再加速的三个阶段;空间站从轨道r 变轨到r 过程,
1 2
根据动能定理有
W +W =ΔE
引力 k
依题意可得引力做功
Mm Mm
W =G 0 -G 0
引力 r r
2 1
万有引力提供在圆形轨道上做匀速圆周运动的向心力,由牛顿第二定律有
Mm v2
G 0 =m
r2 0 r
求得空间站在轨道上运动的动能为
Mm
E =G 0
k 2r
动能的变化
Mm Mm
ΔE =G 0 -G 0
k 2r 2r
2 1
解得
GMm æ1 1 ö
W = 0 ç - ÷
2 r r
è ø
1 2
故选A。
二、多项选择题:本题共 4小题,每小题 6分,共 24分.每小题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.
5. 奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方,导
线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间,小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法,继续研究了
导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果
第4页 | 共20页有( )
A. 减小白金丝直径,小磁针仍能偏转 B. 用铜导线替换白金丝,小磁针仍能偏转
C. 减小电源电动势,小磁针一定不能偏转 D. 小磁针的偏转情况与其放置位置无关
【答案】AB
【解析】
【详解】A.减小导线直径,仍存在电流,其产生的磁场仍能使小磁针偏转,选项A正确;
B.白金导线换成铜导线,仍存在电流,产生的磁场仍能使小磁针偏转,选项B正确;
C.减小伏打电池电动势,只要导线中有电流,小磁场还是会发生偏转,选项C错误;
D.通电导线产生的磁场与地磁场叠加后,其空间磁场方向与位置有关,当小磁针在不同位置时其偏转情况
不同,选项D错误。
故选AB。
6. 某同学利用如图所示电路模拟远距离输电.图中交流电源电压为6V,定值电阻R = R =20W,小灯
1 2
泡L 、L 的规格均为“6V 1.8W”,理想变压器T 、T 原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1.分别接
1 2 1 2
通电路Ⅰ和电路Ⅱ,两电路都稳定工作时,( )
A. L 与L 一样亮 B. L 比L 更亮
1 2 2 1
C. R上消耗的功率比R 的大 D. R上消耗的功率比R 的小
1 2 1 2
【答案】BC
【解析】
第5页 | 共20页【详解】若开关接cd端,则若电源电压为U ,理想变压器T 、T 的匝数比为
0 1 2
n n
2 = 3 =k
n n
1 4
用户电阻为R ,输电线电阻为R ,由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压
负载 导线
U =kU
2 0
降压变压器初级电压
U =U -I R
3 2 2 导线
降压变压器次级电压
U
U = 3
4 k
U
I = 4
4 R
负载
I
4 =k
I
3
I =I
3 2
可得输电功率为
k2U2
P =U I = 0
输 2 2 R +k2R
导线 负载
输电线上损耗的电功率为
k2U2
P = I2R = 0 R
导线 2 导线 R +k2R 2 导线
导线 负载
用户得到的电功率为
k2U2
P = 0 ×k2R
负载 R +k2R 2 负载
导线 负载
若开关接ab端,则负载得到的功率
U2
P' = 0 ×R
负载 2 负载
R +R
导线 负载
输电线上损耗的电功率为
U2
P¢ = 0 R
导线 2 导线
R +R
导线 负载
第6页 | 共20页62
将R = R = R =20Ω,R = W=20W ,k=3带入可知
导线 1 2 负载 1.8
可得
P > P'
负载 负载
即L 比L 更亮;
2 1
P < P'
导线 导线
R上消耗的功率比R 的大。
1 2
故选BC。
7. 一物块以初速度v 自固定斜面底端沿斜面向上运动,一段时间后回到斜面底端。该物体的动能E 随位移
0 k
x的变化关系如图所示,图中x 、E 、E 均己知。根据图中信息可以求出的物理量有( )
0 k1 k2
A. 重力加速度大小 B. 物体所受滑动摩擦力的大小
C. 斜面的倾角 D. 沿斜面上滑的时间
【答案】BD
【解析】
1
【详解】ABC.由动能定义式得E = mv2,则可求解质量m;上滑时,由动能定理
k1 2 0
E -E =-(mgsinq+ f)x
k k1
下滑时,由动能定理
E =(mgsinq- f)(x -x)
k 0
x 为上滑的最远距离;由图像的斜率可知
0
E E
mgsinq+ f = k1 ,mgsinq- f = k2
x x
0 0
两式相加可得
第7页 | 共20页1 E E
gsinq= ( k1 + k2)
2m x x
0 0
相减可知
E -E
f = k1 k2
2x
0
即可求解gsinθ和所受滑动摩擦力f的大小,但重力加速度大小、斜面的倾角不能求出,故AC错误,B正
确;
D.根据牛顿第二定律和运动学关系得
v
mgsinq+ f =ma,t = 0
a
故可求解沿斜面上滑的时间,D正确。
故选BD。
8. 我国霍尔推进器技术世界领先,其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场,该
区域内有一与电场近似垂直的约束磁场(未画出)用于提高工作物质被电离的比例。工作时,工作物质氙
气进入放电通道后被电离为氙离子,再经电场加速喷出,形成推力。某次测试中,氙气被电离的比例为
95%,氙离子喷射速度为 1.6´104m/s,推进器产生的推力为 80mN。已知氙离子的比荷为
7.3´105C/kg;计算时,取氙离子的初速度为零,忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用,则
( )
A. 氙离子的加速电压约为175V
B. 氙离子的加速电压约为700V
C. 氙离子向外喷射形成的电流约为37A
D. 每秒进入放电通道的氙气质量约为5.3´10-6kg
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.氙离子经电场加速,根据动能定理有
第8页 | 共20页1
qU = mv2 -0
2
可得加速电压为
v2
U = »175V
q
2( )
m
故A正确,B错误;
D.在Δt时间内,有质量为Dm的氙离子以速度v喷射而出,形成电流为I ,由动量定理可得
FΔt =Δmv-0
进入放电通道的氙气质量为Δm ,被电离的比例为h,则有
0
Δm æΔm ö
=h 0
ç ÷
Δt è Δt ø
联立解得
Δm F
0 = »5.3´10-6kg
Δt hv
故D正确;
C.在Δt时间内,有电荷量为DQ的氙离子喷射出,则有
æΔmö ΔQ
ΔQ= ç ÷ q, I =
è m ø Δt
联立解得
æF öæ q ö
I = »3.7A
ç ÷ç ÷
è v øèmø
故C错误。
故选AD。
三、非选择题:共 60分,其中 9、10为填空题,11、12为实验题,13~15为计算题.
9. 艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动6m长绸带的一端,绸带自左向右呈现波浪状起伏。某
时刻绸带形状如图所示(符合正弦函数特征),此时绸带上P点运动方向____________(填“向上”“向
下”“向左”或“向右”)。保持抖动幅度不变,如果要在该绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果,运动
员上下抖动的频率应____________(填“增大”“减小”或“保持不变”)。
第9页 | 共20页【答案】 ①. 向上 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]从图中可知绸带上形成的波是自左向右传播的,根据波形平移法,可判断绸带上P点运动方向
向上;
[2]绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果,说明波长变小,而同种介质中同类型波的传播波速是不变的,
根据
v
l=vT =
f
可知运动员上下抖动的周期变短、频率增大。
10. 带有活塞的汽缸内封闭一定质量的理想气体,气体开始处于a状态,然后经过a®b®c状态变化过
程到达c状态。在V -T 图中变化过程如图所示。
(1)气体从a状态经过a®b到达b状态的过程中压强____________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)气体从b状态经过b®c到达c状态的过程要____________。(填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 ①. 增大 ②. 放出
【解析】
【详解】(1)[1]由V -T 图像可知,气体从a状态经过a®b到达b状态的过程中,气体的体积保持不
变,温度升高,根据
p
=C
T
可知气体的压强增大。
(2)[2]由V -T 图像可知,气体从b状态经过b®c到达c状态的过程,气体的温度保持不变,则气体
的内能保持不变;气体的体积减小,则外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知,气体对外放出热
量。
第10页 | 共20页11. 某实验小组利用图(a)所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时,先将斜槽固定在贴有复写纸和白
纸的木板边缘,调节槽口水平并使木板竖直;把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上
的水平投影点O,建立xOy坐标系.然后从斜槽上固定的位置释放小球,小球落到挡板上并在白纸上留下
印迹.上下调节挡板进行多次实验.实验结束后,测量各印迹中心点O
1
、O
2
、O 3L的坐标,并填入表格
中,计算对应的x2值。
O O O O O O
1 2 3 4 5 6
y/cm 2.95 6.52 9.27 13.20 16.61 19.90
x/cm 5.95 8.81 10.74 12.49 14.05 15.28
x2/cm2 35.4 77.6 115.3 156.0 197.4 233.5
(1)根据上表数据,在图(b)给出的坐标纸上补上O 数据点,并绘制“y-x2”图线______。
4
(2)由y-x2图线可知,小球下落的高度y,与水平距离的平方x2成____________(填“线性”或“非线
性”)关系,由此判断小球下落的轨迹是抛物线。
(3)由y-x2图线求得斜率k,小球平抛运动的初速度表达式为v =____________(用斜率k和重力加速
0
度g表示)。
(4)该实验得到的y-x2图线常不经过原点,可能的原因是________________________。
第11页 | 共20页g
【答案】 ①. 见解析 ②. 线性 ③. ④. 水平射出点未与O点重合
2k
【解析】
【详解】(1)[1]根据上表数据在坐标纸上描出O 数据点,并绘制“y-x2”图线如图所示
4
(2)[2]由y-x2图线为一条倾斜的直线可知,小球下落的高度y,与水平距离的平方x2成线性关系。
(3)[3]根据平抛运动规律可得
x=vt
0
1
y = gt2
2
联立可得
1 x g
y = g( )2 = x2
2 v 2v2
0 0
可知y-x2图像的斜率为
g
k =
2v2
0
解得小球平抛运动的初速度为
g
v =
0 2k
(4)[4]y-x2图线是一条直线,但常不经过原点,说明实验中测量的y值偏大或偏小一个定值,这是小
球的水平射出点未与O点重合,位于坐标原点O上方或下方所造成的。
12. 在测量某电源电动势和内阻时,因为电压表和电流表的影响,不论使用何种接法,都会产生系统误差,
第12页 | 共20页为了消除电表内阻造成的系统误差,某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知R =2W。
0
(1)按照图甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整_____。
(2)实验操作步骤如下:
①将滑动变阻器滑到最左端位置
②接法Ⅰ:单刀双掷开关S与1接通,闭合开关S ,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U -I 的值,断
0 1 1
开开关S
0
③将滑动变阻器滑到最左端位置
④接法Ⅱ:单刀双掷开关S与2闭合,闭合开关S ,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U -I 的值,
0 2 2
断开开关S
0
⑤分别作出两种情况所对应的U -I 和U -I 图像
1 1 2 2
(3)单刀双掷开关接1时,某次读取电表数据时,电压表指针如图丙所示,此时U =_____V。
1
(4)根据测得数据,作出U -I 和U -I 图像如图丁所示,根据图线求得电源电动势E =____________,
1 1 2 2
内阻r =____________。(结果均保留两位小数)
第13页 | 共20页(5)由图丁可知____________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测得的电源内阻更接近真实值。
(6)综合考虑,若只能选择一种接法,应选择____________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测量更合适。
【答案】 ①. 见解析 ②. 1.30 ③. 1.80 ④. 2.50 ⑤. 接法Ⅱ ⑥. 接法Ⅱ
【解析】
【详解】(1)[1]根据图甲所示的电路图,实物连接如图所示
(3)[2]量程为3V的电压表分度值为0.1V,需要估读到分度值的下一位,由图丙可知电压表读数为
U =1.30V
1
(4)[3]当单刀双掷开关接1时,电流表示数为零时,电压表测量准确,故电动势为U -I 的纵轴截距,
1 1
则有
E=1.80V
[4]当单刀双掷开关接2时,电压表示数为零时,电流表测量准确,由U -I 图像可知此时电路电流为
2 2
0.40A,根据闭合电路欧姆定律可知
E
I =
R +r
0
解得内阻为
第14页 | 共20页E 1.80
r = -R = W-2W=2.50W
I 0 0.40
(5)[5]由图丁可知U -I 图像的斜率为
1 1
1.80-0
k = W= R +r
1 0.36 0 1
解得
r =3.00W
1
由图丁可知U -I 图像的斜率为
2 2
1.70-0
k = W= R +r
2 0.40 0 2
解得
r =2.25W
2
可得
r -r 3.00-2.50 r-r 2.50-2.25
1 = =0.2> 2 = =0.1
r 2.50 r 2.50
故接法Ⅱ测得的电源内阻更接近真实值。
(6)[6]由电路图可知接法Ⅰ的误差来源是电流表的分压,接法Ⅱ的误差来源是电压表的分流,由于电源内
阻较小,远小于电压表内阻,结合(5)问分析可知,若只能选择一种接法,应选择接法Ⅱ更合适。
13. 清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”(可理解为低身斜体)二字揭示了滑冰的动作要领。500m短道速滑
世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中,
(1)武大靖从静止出发,先沿直道加速滑行,前8m用时2s。该过程可视为匀加速直线运动,求此过程加
速度大小;
(2)武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为10m的匀速圆周运动,速度大小为14m/s。已知武大靖
的质量为73kg,求此次过弯时所需的向心力大小;
(3)武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角,使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯,如
图所示。求武大靖在(2)问中过弯时身体与水平面的夹角q的大小。(不计空气阻力,重力加速度大小取
10m/s2,tan22°=0.40、tan27°=0.51、tan32° = 0.62 、tan37°=0.75)
【答案】(1)4m/s2;(2)1430.8N;(3)27°
第15页 | 共20页【解析】
【详解】(1)设武大靖运动过程的加速度大小为a,根据
1
x= at2
2
解得
2x 2´8
a= = m/s2 =4m/s2
t2 22
(2)根据
v2
F =m
向 r
解得过弯时所需的向心力大小为
142
F =73´ N=1430.8N
向 10
(3)设场地对武大靖的作用力大小为F ,受力如图所示
根据牛顿第二定律可得
mg
F =
向 tanq
解得
mg 73´10
tanq= = »0.51
F 1430.8
向
可得
q=27°
14. 如图,L形滑板A静置在粗糙水平面上,滑板右端固定一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧左端与一小物
块B相连,弹簧处于原长状态。一小物块C以初速度v 从滑板最左端滑入,滑行s 后与B发生完全非弹性
0 0
碰撞(碰撞时间极短),然后一起向右运动;一段时间后,滑板A也开始运动.已知A、B、C的质量均为
m,滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g;最大静摩擦力近似等于
滑动摩擦力,弹簧始终处于弹性限度内。求:
第16页 | 共20页(1)C在碰撞前瞬间的速度大小;
(2)C与B碰撞过程中损失的机械能;
(3)从C与B相碰后到A开始运动的过程中,C和B克服摩擦力所做的功。
1 22m2g2
【答案】(1) v2 -2gs ;(2) m(v2 -2gs ) ;(3)
0 0 4 0 0 k
【解析】
【详解】(1)小物块C运动至刚要与物块B相碰过程,根据动能定理可得
1 1
-mgs = mv2 - mv2
0 2 1 2 0
解得C在碰撞前瞬间的速度大小为
v = v2 -2gs
1 0 0
(2)物块B、C碰撞过程,根据动量守恒可得
mv =2mv
1 2
解得物块B与物块C碰后一起运动的速度大小为
1
v = v2 -2gs
2 2 0 0
故C与B碰撞过程中损失的机械能为
1 1 1
DE = mv2 - ´2mv2 = m(v2 -2gs )
2 1 2 2 4 0 0
(3)滑板A刚要滑动时,对滑板A,由受力平衡可得
kDx+2mg =3mg
解得弹簧的压缩量,即滑板A开始运动前物块B和物块C一起运动的位移大小为
mg
Dx=
k
从C与B相碰后到A开始运动的过程中,C和B克服摩擦力所做的功为
22m2g2
W =2mg×Dx=
k
15. 如图(a),一倾角为q的绝缘光滑斜面固定在水平地面上,其顶端与两根相距为L的水平光滑平行金属
第17页 | 共20页导轨相连;导轨处于一竖直向下的匀强磁场中,其末端装有挡板M、N.两根平行金属棒G、H垂直导轨放
置,G的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块A相连;初始时刻绳子处于拉紧状
态并与G垂直,滑轮左侧细绳与斜面平行,右侧与水平面平行.从t =0s开始,H在水平向右拉力作用下
向右运动;t =2s时,H与挡板M、N相碰后立即被锁定.G在t =1s后的速度一时间图线如图(b)所示,
其中1~2s段为直线.已知:磁感应强度大小B =1T,L=0.2m,G、H和A的质量均为0.2kg,G、H
的电阻均为0.1W;导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计;H与挡板碰撞时间极短;整个运动过程A
未与滑轮相碰,两金属棒始终与导轨垂直且接触良好:sinq=0.25,cosq=0.97,重力加速度大小取
4
10m/s2,图(b)中e为自然常数, =1.47.求:
e
(1)在1~2s时间段内,棒G的加速度大小和细绳对A的拉力大小;
(2)t=1.5s时,棒H上拉力的瞬时功率;
(3)在2~3s时间段内,棒G滑行的距离.
【答案】(1)2m/s2 ;0.9N;(2)16.15W;(3)2.53m
【解析】
【详解】(1)由v-t 图像可得在1: 2s内,棒G做匀加速运动,其加速度为
a=2m/s2
依题意物块A的加速度也为a=2m/s2,由牛顿第二定律可得
T -m gsinq=m a
A A
解得细绳受到拉力
T =0.9N
(2)由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律推导出“双棒”回路中的电流为
BLv -v
I = H G
R +R
H G
由牛顿运动定律和安培力公式有
BIL-T =m a
G
第18页 | 共20页由于在1: 2s内棒G做匀加速运动,回路中电流恒定为I =6.5A,两棒速度差为
v -v =6.5m/s
H G
保持不变,这说明两棒加速度相同且均为a;
对棒H由牛顿第二定律可求得其受到水平向右拉力
F =m a+BIL=1.7N
H
由v-t 图像可知t=1.5s时,棒G的速度为
v =3m/s
G
此刻棒H的速度为
v =9.5m/s
H
其水平向右拉力的功率
P = Fv =16.15W.
F H
(3)棒H停止后,回路中电流发生突变,棒G受到安培力大小和方向都发生变化,棒G是否还拉着物块A
一起做减速运动需要通过计算判断,假设绳子立刻松弛无拉力,经过计算棒G加速度为
B2L2v' 12´0.22´4
a' = G = m/s2 =4m/s2
2Rm 2´0.1´0.2
G
物块A加速度为
a'' = gsinq=2.5m/s2
说明棒H停止后绳子松弛,物块A做加速度大小为2.5m/s2的匀减速运动,棒G做加速度越来越小的减速
运动;由动量定理、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可以求得,在2: 3s内
BILDt =m v -v
G G2 G3
BLv BLs
IDt = Dt = G
R +R R +R
H G H G
棒G滑行的距离
m v -v R +R æ 4ö
s = G G2 G3 H G = 4- m=2.53m
ç ÷
G B2L2 è eø
这段时间内物块A速度始终大于棒G滑行速度,绳子始终松弛。
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