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    （19分）四川某中学物理兴趣小组同学开展研究性学习，对常在火车站看到载重列车启动时，机车首先要倒退的问题进行调查，最后得出结论：因为机车和车厢与铁轨之间的最大静摩擦力大于它们之间的动摩擦力，若机车不倒退直接启动，启动以后机车和车厢与铁轨之间的摩擦力由静摩擦力变为动摩擦力，当列车加速到一定的速度后，列车的机车就必须减少牵引力使列车匀速直线运动，资源不能得到充分的利用，所以载重列车常常采用先倒退的启动方式启动。现假设有一列载重列车，若它不倒退以恒定的牵引力直接启动，机车的牵引力能带动49节车厢（不含机车），那么它利用倒退后用同样大小的恒定牵引力启动，该机车启动59节同样质量的车厢以后，恰好做匀速直线运动，已知机车与各节车厢的质量均为m，机车和各节车厢与铁轨之间的动摩擦力为，假设机车倒退后，各节车厢之间的挂钩离开相同的距离，机车加速后，每拉动一节车厢的瞬间可近似地认为满足动量守恒定律的条件。求：

    （1）每一节车厢与铁轨之间的最大静摩擦力？

    （2）列车采用机车倒退的方式启动后做匀速直线运动的速度？（最终结果可以用根式表示）

     

    【答案】

    （1）；（2）。

    【解析】（19分）

    解：（1）设每节车厢所受最大静摩擦力为fm，机车的牵引为为F

    直接启动时，有　　　　               ①（1分）

    当采用倒退方式启动时，有　　　　　 ②（1分）

    由①、②两式可得：　　　　　          ③（1分）

    （2）设第一节车厢被拉动前，机车的速度为，被拉动后，机车的速度为V1′

    由动能定理有　 　　　　　　    ④（2分）

    由动量守恒定律有　　　　　　　        ⑤（2分）

    由 ④、⑤得　 　　　　　　      ⑥（1分）

    设第二节车厢被拉动前，机车的速度为V2，被拉动后，机车的速度为V2′，　　

    由动能定理有　 　⑦（2分）

    由动量守恒定律有　　　　　　　        ⑧（1分）

    由 ⑦、⑧得　 　　　　　　      ⑨（1分）

    同理可得　 　　　　　           ⑩（1分）

    由数学归纳法有　 　　  11（2分）

    　 　12（2分）

    即列车采用倒退的方式启动后做匀速直线运动的速度为

             （2分）

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）放射性物质
     
    210
    84
    Po    和
     
    60
    27
    Co    的核衰变方程为：
     
    210
    84
    Po→
     
    206
    82
    Pb+X1        
     
    60
    27
    Co→
     
    60
    28
    Ni+X2
    方程中的X1代表的是
     
    ，X2代表的是
     
    ．
    （2）如图1所示，铅盒内装有能释放α、β和γ射线的放射性物质，在靠近铅盒的顶部加上电场E或磁场B，在图1（a）、（b）中分别画出射线运动轨迹的示意图．（在所画的轨迹上须标明是α、β和γ中的哪种射线）
    （3）带电粒子的荷质比
    q
    m
    是一个重要的物理量．某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的荷质比，实验装置如图2所示．
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    ①他们的主要实验步骤如下：
    A．首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子从两极板中央通过，在荧幕的正中心处观察到一个亮点；
    B．在M1M2两极板间加合适的电场：加极性如图2所示的电压，并逐步调节增大，使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U．请问本步骤目的是什么？
    C．保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧幕正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？
    ②根据上述实验步骤，同学们正确推算处电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为
    q
    m
    =
    U
    B2d2
    ．一位同学说，这表明电子的荷质比将由外加电压决定，外加电压越大则电子的荷质比越大，你认为他的说法正确吗？为什么？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

        （07年广东卷）  带电粒子的荷质比是一个重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的荷质比，实验装置如图所示。

       

          ①他们的主要实验步骤如下：

          A、首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子从两极板中央通过，在荧幕的正中心处观察到一个亮点；

          B、在M1M2两极板间加合适的电场：加极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U。请问本步骤目的是什么？

          C、保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧幕正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？

     ②根据上述实验步骤，同学们正确推算处电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为。一位同学说，这表明电子的荷质比将由外加电压决定，外加电压越大则电子的荷质比越大，你认为他的说法正确吗？为什么？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （19分）四川某中学物理兴趣小组同学开展研究性学习，对常在火车站看到载重列车启动时，机车首先要倒退的问题进行调查，最后得出结论：因为机车和车厢与铁轨之间的最大静摩擦力大于它们之间的动摩擦力，若机车不倒退直接启动，启动以后机车和车厢与铁轨之间的摩擦力由静摩擦力变为动摩擦力，当列车加速到一定的速度后，列车的机车就必须减少牵引力使列车匀速直线运动，资源不能得到充分的利用，所以载重列车常常采用先倒退的启动方式启动。现假设有一列载重列车，若它不倒退以恒定的牵引力直接启动，机车的牵引力能带动49节车厢（不含机车），那么它利用倒退后用同样大小的恒定牵引力启动，该机车启动59节同样质量的车厢以后，恰好做匀速直线运动，已知机车与各节车厢的质量均为m，机车和各节车厢与铁轨之间的动摩擦力为，假设机车倒退后，各节车厢之间的挂钩离开相同的距离，机车加速后，每拉动一节车厢的瞬间可近似地认为满足动量守恒定律的条件。求：

    （1）每一节车厢与铁轨之间的最大静摩擦力？

    （2）列车采用机车倒退的方式启动后做匀速直线运动的速度？（最终结果可以用根式表示）

     

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    科目：高中物理 来源：2007年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷）物理试题 题型：实验题


    【小题1】(1)放射性物质Pb和Co?的核衰变方程分别为:Po→Pb+X1Co→Ni+X2方程中的X1代表的是        ,X2代表的是         .?
    【小题2】(2)如图所示,铅盒内装有能释放、和射线的放射性物质,在靠近铅盒的顶部加上电场E或磁场B,在图(a)、   (b)中分别画出射线运动轨迹的示意图.(在所画轨迹上须标明是、和中的哪种射线)?
    【小题3】(3)带电粒子的荷质比是一个重要的物理量.某中学物理兴趣小组设计了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的荷质比,实验装置如图所示.?

    ①他们的主要实验步骤如下:?
    A.首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场,开启阴极射线管电源,发射的电子束从两极板中央通过,在荧屏的正中心处观察到一个亮点;?
    B.在M1M2两极板间加合适的电场:加极性如图所示的电压,并逐步调节增大,使荧屏上的亮点逐渐向荧屏下方偏移,直到荧屏上恰好看不见亮点为止,记下此时外加电压为U.请问本步骤的目的是什么??
    C.保持步骤B中的电压U不变,对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B,使荧屏正中心处重现亮点,试问外加磁场的方向如何??
    ②根据上述实验步骤 ,同学们正确地推算出电子的荷质比与外加电场\,磁场及其他相关量的关系为.一位同学说,这表明电子的荷质比大小将由外加电压决定,外加电压越大则电子的荷质比越大,你认为他的说法正确吗?为什么??

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