物理 热门试卷

12．如图虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，在缓冲车的底板上沿车的轴线固定有两个足够长的平行绝缘光滑导轨PQ、MN，在缓冲车的底部还安装有电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。在缓冲车的PQ、MN导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块K，滑块K可以在导轨上无摩擦地滑动，在滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab的边长为L。缓冲车的质量为m1（不含滑块K的质量），滑块K的质量为m2。为保证安全，要求缓冲车厢能够承受的最大水平力（磁场力）为Fm，设缓冲车在光滑的水平面上运动。

（1）如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下，请判断滑块K的线圈中感应电流的方向，并计算感应电流的大小；

（2）如果缓冲车与障碍物碰撞后滑块K立即停下，为使缓冲车厢所承受的最大磁场力不超过求缓冲车Fm，求缓冲车运动的最大速度；

（3）如果缓冲车以速度v匀速运动时，在它前进的方向上有一个质量为m3的静止物体C，滑块K与物体C相撞后粘在一起，碰撞时间极短。设m1=m2=m3=m，在cd边进入磁场之前，缓冲车（包括滑块K）与物体C已达到相同的速度，求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。

9．某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g。

①在实验所需的物理量中,需要直接测量的是_____，通过计算得到的是______。（填写代号）

A．重锤的质量          

B．重锤下落的高度

C．重锤底部距水平地面的高度     

D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度

②在实验得到的纸带中，我们选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证机械能守恒定律。图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第n个点。设相邻点间的时间间隔为T，下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是______。

A． vF = g（nT ）                

B．vF =  

C．vF =             

D．vF=

③若代入图乙中所测的数据，求得在误差范围内等于________（用已知量和图乙中测出的物理量表示），即可验证重锤下落过程中机械能守恒。即使在操作及测量无误的前提下，所求也一定会略______（选填“大于”或“小于”）后者的计算值，这是实验存在系统误差的必然结果。

④另一名同学利用图乙所示的纸带，分别测量出各点到起始点的距离h，并分别计算出各点的速度v，绘出v2-h图线，如图所示。从v2-h图线求得重锤下落的加速度g′= _________m/s2（保留3位有效数字）。则由上述方法可知，这名同学是通过观察v2-h图线是否过原点，以及判断______与______（用相关物理量的字母符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，来验证机械能是否守恒的。

10．如图所示，水平桌面距地面高h=0.80m，桌面上放置两个小物块A、B，物块B置于桌面右边缘，物块A与物块B相距s=2.0m，两物块质量mA、mB均为0.10 kg。现使物块A以速度v0=5.0m/s向物块B运动，并与物块B发生正碰，碰撞时间极短，碰后物块B水平飞出，落到水平地面的位置与桌面右边缘的水平距离x＝0.80 m。已知物块A与桌面间的动摩擦因数=0.40，重力加速度g取10m/s2，物块A和B均可视为质点，不计空气阻力。

求：

（1）两物块碰撞前瞬间物块A速度的大小；

（2）两物块碰撞后物块B水平飞出的速度大小；

（3）物块A与物块B碰撞过程中，A、B所组成的系统损失的机械能。