热门试卷

解：（1）对系统AB，挡板P对物块A的作用力F1=（QA+QB）E

对B物体，弹簧弹力F2=QBE

解得：

（2）开始时弹簧被压缩的形变量为x1，由平衡条件：kx1=EQB

设当A刚离开档板时弹簧被拉伸的形变量为x2，由平衡条件：kx2=EQA          

故C下降的最大距离为：h=x1+x2 

由①～③式可解得                                    

（3）由能量守恒定律可知：

当C的质量为M时：Mgh=QBEh+△E弹                           

当C的质量为2M时，设A刚离开挡板时B的速度为V

解得A刚离开P时B的速度为：

答：（1）开始A、B静止时，挡板P对物块A的作用力大小和弹簧弹力大小的比值为；

（2）物块C下落的最大距离为；

（3）若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度为．

解：（1）在圆形磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可以知道半径为r，

洛仑兹力提供向心力qv0B=

得B′=

（2）根据题意粒子恰好不能从O3射出的条件为m=qUab①

导体棒ab做匀速运动时，根据平衡条件得

Mgsinθ=BIL=

解得M=           

（3）导体棒匀速运动时，速度大小为vm，则Uab=BLvm

代入①中得：vm=       

安培力做功量度其他形式的能量转化为电能的多少，棒下落h的整个过程中导体棒ab重力势能减小，转化成动能和电能．      

由能量守恒得：W克安=Mghsinθ-M   

解得W克安=-

答：（1）圆形磁场的磁感应强度是．

（2）导体棒的质量是．

（3）棒下落h的整个过程中，导体棒ab克服安培力做的功为-．

解：在40℃时，溶入啤酒的CO2的质量为

m′A=mA-△m…①

因质量守恒，在40℃时气态CO2的质量为

m′B=mB+△m…②

由题设，

=0.60×…③

由于对同种气体，体积不变时，与m成正比，可得

=×…④

由以上各式解得

P1=（）P0=1.6标准大气压…⑤

解：太阳每秒钟辐射出的总能量为E=P   ①

每个光子的能量  E0=hv ②

太阳每秒钟辐射出的光子数为  ③

太阳灶的横截面积等效为 S=πR2  ④

地面上每秒钟单位面积接收到的光子数为 n==  ⑤

∴太阳灶每秒钟接收到的光子数为 n′=nS= ⑥

答：这个太阳灶每秒钟能接收 个光子．

解：每次涨潮时流入水库的海水质量：

M=ρV=ρSH=1.0×103×1.37×106×5=6.85×109 kg涨潮一次所发出的电能：

=×22%=6.85×109×10××22%=3.7675×1010J

水流发电的平均功率：==3.22×106w

答：（1）涨潮一次发出的电能为3.7675×1010J；

（2）水流发电的平均功率为3.22×106w

解：（1）对弹丸从开始到C点过程，研究竖直方向的分运动，设到C点时竖直方向分速度为vy，根据运动学公式

=2g（H-h）

得 vy=6m/s所以此时弹丸速度方向偏离原方向的夹角θ满足：tanθ==

所以，θ=37°

依题意知，斜面与水平地面夹角也为θ=37°

（2）设弹丸与塑料块碰撞后两者共同速度为v1，依动量守恒有：

m=（m+M）v1

解得：v1=1m/s

从结合体开始下滑到返回C点的全过程，设通过的总路程为s根据能量守恒：

μ（m+M）gcosθS=（m+M）

 而：S=

解得：μ=0.125

答：（1）倾角为37°（2）动摩擦因数为0.125

解：温度为10℃的一滴水自高空落下，若落地时其重力势能的10%转化为它本身的热力学能，其温度升高1℃，

根据公式Q=cm△t得

水吸收的热量Q=m×1×4.2×103J=4.2×103m J，

若落地时其重力势能的10%转化为它本身的热力学能，根据重力势能的减少量等于重力所做的功得

10%×mgh=Q

h=4.2×103m．

答：水滴最初下落的高度是4.2×103m．

解：（1）势能最小处动能最大

由图线II得x=6.1cm（在5.9～6.3cm间均视为正确）

故B在运动过程中动能最大的位置为x=6.1cm．

（2）由图读得释放处（x=20.0cm处）势能Ep=0.90J，此即B的总能量．由于运动中总能量守恒，因此在势能最小处动能最大，由图象得最小势能为0.47J，则最大动能为Ekm=0.9-0.47=0.43J

（Ekm在0.42～0.44J间均视为正确）

最大速度为（vm在1.29～1.33 m/s间均视为正确）

x=20.0 cm处的总能量为0.90J，最大位移由E=0.90J的水平直线与曲线II的左侧交点确定，由图中读出（左侧）交点位置为x=2.0cm，因此，最大位移△x=20.0-2.0=18.0cm（△x在17.9～18.1cm间均视为正确）

故运动过程中B的最大速度为1.31m/s，最大位移为18.0cm．

（3）渐近线III表示B的重力势能随位置变化关系，即EPg=mgxsinθ=kx

∴

由图读出直线斜率

（θ在59°～61°间均视为正确）

故导轨的倾角为59.70．

（4）若异名磁极相对放置，A，B间相互作用势能为负值，总势能如图中红线所示，

解：（1）设冰雹下落的高度为h，根据题意有

mgh-=m×1%λ

所以h==11 320m

（2）假设能全部熔化，则需满足（1-1%）λ

而

（1-1%）mλ≈3.4×106mJ

显然由动能转化成的热不足以满足冰全部熔化的需要，故不能将冰雹熔化

答：（1）冰雹下落的高度为11320m；

（2）不能

解：（1）由P=Fv可知，风力的功率为：

P风=f1v1=3.2×103W   

（2）设船受到的阻力与船速平方的比例系数为k，则：

f1=kv12

所以P风=f1v1=kv13可得k==400 w•s3/m3 

同理  f2=kv22

所以风力和电动机提供的总功率为：P总=f2v2=k v23 

电动机提供的机械功率为：

P=P总-P风=k v23-k v13=7.6×103W

（3）电动机从太阳能电池获得的功率为：

P1==9.5×103W

太阳能帆船接收的太阳能功率为：

P2=4×6×1.5×600W=21.6×103W

太阳能电池把太阳能转化为电能的效率为：

η2==44%

答：（1）风力的功率是3.2×103W；

（2）电动机提供的机械功率是7.6×103W；

（3）太阳能电池把太阳能转化为电能的效率η2是44%．

解：设冰的熔化热为λ，由能量守恒可得：

m3λ+m3c（t-t2）=m2c（t1 -t）+m1c铜（t1-t）

即0.009λ+0.009×4.2×103×（9-0）=0.1×4.2×103×（16-9）+0.15×3.9×102×（16-9）

解得：λ=3.35×105J/kg．

答：冰的熔化热为3.35×105J/kg．

解：（1）太阳能收集板电池阵列中太阳能硅电池的个数：n=个

总功率：=1.0×1012W

（2）1平方米上的硅电池的个数：个

1平方米上的硅电池的总功率：=200W

该太空电站所用的硅电池将太阳能转化为电能的效率：η=×100%=×100%=15%

（3）太阳的辐射光在地球的轨道处各点的强度是相等的，所以整个地球接收到的太阳能与太阳辐射的总能量之比等于地球的最大横截面积与地球轨道处的球面积的比，即：

==4.4×10-10

答：（1）巨大的太阳能收集板电池阵列的总功率为1.0×1012W；

（2）那么该太空电站所用的硅电池将太阳能转化为电能的效率η是15%；

（3）整个地球接收到的太阳能与太阳辐射的总能量之比为4.4×10-10

解：系统内能的增量等于物体克服摩擦阻力做的功．

△E=Wf=μmgcosθ•S，S=

△E=μmgcosθ==2.67J 

答：在物体下滑过程中系统内能的增量是2.67焦．

解：（1）球乙运动到x0=20cm位置时势能最少，速度最大，

根据能量守恒得：

0+Ep1=m+0，

解出vm=m/s=1m/s                                 

（2）在0＜x＜6cm区间内将小球乙由静止释放，不可能第二次经过x0．     

原因：在0＜x＜20cm区间内两球之间作用力为排斥力，在20cm＜x＜∞区间内两球之间作用力为吸引力，无穷远处和6cm处的势能均为0.28J．

若小球乙的静止释放点在6cm＜x＜∞区间，小球乙将做往复运动，多次经过x0=20cm的位置．

而静止释放点在0＜x＜6cm区间内时，初态势能大于0.28J，小球乙将会运动到无穷远处而无法返回，只能经过x0位置一次．                

（3）x3=12cm处的切线斜率=J/m=2J/m，

表明此处乙球受到甲球2N的排斥力，乙球此处受到重力的分力mgsinα=2N                    

所以，乙球在x3=12cm处时，所受合外力等于零，速度最大，

从图中读出x3=12cm处的势能Ep3=0.1J，x2=6cm处的势能Ep2=0.28J，

根据能量守恒得，

0+Ep2+mgx2sinα=m+Ep3+mgx3sinα

解出=m/s=0.55m/s        

答：（1）将小球乙从x1=8cm处由静止释放，小球乙所能达到的最大速度为1m/s

（2）静止释放点在0＜x＜6cm区间内时，初态势能大于0.28J，小球乙将会运动到无穷远处而无法返回，只能经过x0位置一次．

（3）乙球在x3=12cm处时，速度最大，其最大速度是0.55m/s．