【题目】如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑
圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：
(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；
(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；
(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。
【答案】（1）60N，竖直向下（2）12J（3）8s
【解析】
(1) 设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：
代入数据解得：
v0=5m/s
在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
F=60N
由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小：F′=F=60N，方向：竖直向下；
(2) 在传送带上，对物块B，由牛顿第二定律得：
μmg=ma
设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有
代入数据解得：
v=4m/s
由于v＞u=2m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小，设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v2、v1，两物块碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：
mv=mv1+Mv2
由机械能守恒定律得：
解得：
物块A的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得：
(3) 碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动，设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l′，由动能定理得
解得：
l′=2m＜4.5m
所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上，当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动，可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为v1′=2m/s，继而与物块A发生第二次碰撞。设第1次碰撞到第2次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t1。由动量定理得：
解得：
设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v4、v3，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得：
代入数据解得：
当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动，可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为v3′=1m/s，继而与物块A发生第2次碰撞，则第2次碰撞到第3次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t2．由动量定理得：
解得：
同上计算可知：物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞…，第n次碰撞后物块B在传送带运动的时间为
构成无穷等比数列，公比
，由无穷等比数列求和公式
当n→∞时，有物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带运动的总时间为
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【题目】如图所示，线圈的面积是0.05m2，共有100匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度为
，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：
(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时表达式；
(2)线圈转过
时电动势的瞬时值多大；
(3)电路中电压表和电流表示数 各是多少
(4)线圈每转过一周，电阻R上产生的焦耳热。
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【题目】如图为“验证动能定理”的实验装置．钩码质量为m，小车和砝码的总质量M＝300g．实验中用钩码重力的大小作为细绳对小车拉力的大小．实验主要过程如下：
①安装实验装置；
②分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度；
③计算小车的动能增量和对应细绳拉力做的功，判断两者是否相等．
(1)以下关于该实验的说法中正确的是________．
A．调整滑轮高度使细绳与木板平行
B．为消除阻力的影响，应使木板右端适当倾斜
C．在质量为10g、50g、80g的三种钩码中，挑选质量为80g的钩码挂在挂钩P上最为合理
D．先释放小车，然后接通电源，打出一条纸带
(2)在多次重复实验得到的纸带中选择点迹清晰的一条．测量如图，打点周期为T，当地重力加速度为g.用题中的有关字母写出验证动能定理的表达式________．
(3)写出两条引起实验误差的原因________________________；________________________.
【答案】 AB 
长度测量的误差 用mg代替绳子的拉力
【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法；由匀变速运动的推论求出滑块的瞬时速度，代入动能定理表达式即可正确解题。
(1)小车运动中受到重力、支持力、绳的拉力、摩擦力四个力的作用．首先若要使小车受到合力等于绳上的拉力，必须保证：摩擦力被平衡、绳的拉力平行于接触面，故A、B正确；在保证钩码重力等于细绳上的拉力及上述前提下对小车有：
，对钩码：
，解之有
，可见只有当
时才有
，故应选用10g的钩码最为合理，C错误．打点计时器的使用要求是先接通电源，待其工作稳定后再释放小车，D错误．
(2)由题图知
、
，故动能变化量为
，合力所做功
，故需验证的式子为
(3)从产生的偶然误差考虑有长度测量的误差；从系统误差产生的角度考虑有用mg代替绳子的拉力、电源频率不稳定、摩擦力未完全被平衡等引起的误差(答案合理皆可)．
【题型】实验题
【结束】
90
【题目】某探究小组要尽可能精确地测量电流表○A1 的满偏电流，可供选用的器材如下：
A.待测电流表A1 (满偏电流Imax约为800 μA、内阻r1约为100Ω，表盘刻度均匀、总格数为N)
B.电流表A2 (量程为0.6 A、内阻r2＝0.1Ω)
C.电压表V (量程为3V、内阻RV＝3kΩ)
D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)
E.电源E(电动势有3V、内阻r约为1.5Ω)
F.开关S一个，导线若干
(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图，其中合理的是________(选填“图甲”或“图乙”)．
(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”或“C”)．
(3)在开关S闭合前，应把滑动变阻器的滑片P置于________端(选填“a”或“b”)．
(4)在实验中，若所选电表的读数为Z，电流表A1的指针偏转了n格，则可算出待测电流表A1的满偏电流Imax＝________.
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【题目】下列说法正确的是________．
A．在完全失重的情况下，气体的压强为零
B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力
C．当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小
D．水中气泡上浮过程中，气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小
E．不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
【答案】BDE
【解析】根据气体压强的产生原因，在完全失重的情况下，气体的压强并不为零，A错误；液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力，B正确；当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越大，C错误；气泡在水中上浮过程中，体积增大，温度基本不变，压强减小，根据气体压强的微观解释可知，D正确；根据热力学第二定律，可知不可能将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化，E正确．
【题型】填空题
【结束】
95
【题目】一定质量的理想气体在a状态体积为V1＝2L，压强为p1＝3atm，温度为T1＝300K，在b状态体积为V2＝6L，压强为p2＝1atm，如果建立该气体的p V图象如图所示，让该气体沿图中线段缓慢地从a状态变化到b状态，求：
①气体处于b状态时的温度T2；
②从a状态到b状态的过程中气体的最高温度Tmax.
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【题目】如图所示，A、B是圆心角为120°的一段圆弧的两个端点，D是圆弧的中点，圆弧的圆心是O，半径为r，AB与CD相交于C点，电荷量均为Q的两个正点电荷分别固定于A、B两点。静电力常量为k。下列说法正确的是（ ）
A.O、D两点的电势相等
B.O、D两点的电场强度相等
C.D点的电场强度大小为
D.将一负点电荷从O沿直线OD移到D，其电势能先增加后减少
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【题目】如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但不连接，该整体静止在光滑水平地面上，并且C被锁定在地面上．现有一滑块A从光滑曲面上离地面h高处由静止开始下滑，与滑块B发生碰撞并粘连在一起压缩弹簧，当速度减为碰后速度一半时滑块C解除锁定．已知mA＝m，mB＝2m，mC＝3m.求：
(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；
(2)被压缩弹簧的弹性势能的最大值．
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【题目】如图所示，带电体 P、Q可视为点电荷，电荷量相同。倾角为、质量为 M的斜面体放在粗糙水平面上，将质量为 m的物体 P放在粗糙的斜面体上，当物体 Q放在与 P等高（ PQ 连接水平）且与物体 P相距为 r的右侧位置时，P静止且受斜面体的摩擦力为0，斜面体也保持静止，静电力常量为 k，则下列说法正确的是（ ）
A. P所带电荷量为
B. P对斜面压力为 0
C. 斜面体受到地面的摩擦力为 0
D. 斜面体对地面的压力为 M+ m g
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【题目】一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的光滑定滑轮，绳的一端系一质量m=15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m＇=10kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬， 如图所示，在重物不离地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度 (g=10m/s2)（ ）
A.25m/s2B.5m/s2
C.10m/s2D.15m/s2
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【题目】如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度B＝1T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心、r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点．已知a点的磁感应强度为0，则下列叙述正确的是( )
A.直导线中的电流方向垂直于纸面向外
B.b点的实际磁感应强度为
T，方向斜向右上方，与B的夹角为45°
C.c点的实际磁感应强度为0
D.d点的实际磁感应强度与b点相同
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