2017-2019一模计算题汇总

1、计算汇总119 （ 14 分） 一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不1.5 × 1-03m 2，如图所示，开始时气3.0 × 10-3m3，现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细沙，最后活塞静止时气体的体1.0 × 150Pa。重力加速度g 取10m/s2，求：1 ）最后气缸内气体的压强为多少？2）最终倒在活塞上细沙的总质量为多少千克？3）在P V 图上画出气缸内气体的状态变化过程（并用箭头标出状态变化的方向）。h1 1.2m 的光滑水平台面上，一个质量m 1kg 的20 （ 16 分）如图所示，在距水平地面高K 锁住， 储存2J 的弹性

2、势能E p，现打开锁扣K，v1 向右滑离平台，并恰好从B 点沿切BC。 已知 C 点的切线水平，L 2.8m的粗糙直CD 平滑连接，小物块沿轨道BCDg 10m/s2，空气阻力忽略不计。试求：1 ）小物块运动到C 点时速度的大小。.2）若小物块第一次运动到D 点时恰好停下，则小物块与轨道CD 之间的动摩擦因数 的3）若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小不变，且在之后的运动中不与D 点发生第二次CD 之间的动摩擦因数 应该满足怎样的条件。（不考虑物块从B19 （ 14分）电动自行车已经成为人们日常出行的一种常用交通工具，以下是某型号电动自行车的相关参数：车身满载前后电动机电动机额定机械名称质量载重

3、车轮额定转速额定额定输出功率直径电压电流参数40kg80kg40cm4500 r/min48V20A835W2该电动自行车采用后轮驱动直流电动机，其中额定转速是电动自行车在满载情况下在平直公路上以额定功率匀速行进时的车轮转速，求：（ 1 ）电动自行车以额定转速行进时的速度v0；（ 2）在额定工作状态时，损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大；（ 3）满载（车身质量+满载载重）情况下，该车以速度v=5m/s 沿着坡度为 =4.59 °的长直坡道向上匀速行驶时，受到的摩擦阻力为车重（含载重）重量的0.02 倍，求此状态下电动自行车实际运行机械功率（s

4、in4.59 ° =0.0；重力加速度 8g=10m/s2） 20 （ 16 分）如图甲所示，水平面上足够长的光滑平行金属导轨MN ， PQ 间距 L=0.3m 导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值R=0.8的固定电阻开始时， 导轨上固定着一质量m=0.01kg，r=0.4 的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T 的匀强磁场中，磁场方向F 沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开U 即时采集并输入电脑，获得的电压U 随时间 t 变1） ）在 t=4.0s 时，通过金属杆的感应电流的大小和方向；2） 4.0s内金属杆ab 位移的大3） 4s 末拉力 F 的瞬时功率19 （ 14分

5、） 如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量 m=1kg 的物体在平行于斜F 作用下，从A 点由静止开始运动，到达B 点时立即撤去恒力F ，物体到达C 点时速度为零利用速度传感器每隔0.2s 测量一次物体的瞬时速度，测得的部分数据见（重力加速度g 取 10m/s2）试求：（ 1）斜面的倾角；（ 2）恒力F 的大小；（ 3） 判断t 1.2s 时物体所在的位置区间如果物体在AB 区间， 则计算此时拉力F 的BC 区间，则计算此时物体的速度20 （ 16 分）如图，两个相同的带电小球A 和 B，用长度为L 的轻质绝缘细杆相连，A 和 B质量均为m，带电量均为+q 现将 AB 由竖直位置从静止开始

6、释放， 释放时 B 离虚线的高度为H， 虚线所在水平面的下方有电场强度大小为E、 方向竖直向上的电场，且 E 2mg（重力加速度为g） q（ 1）求 B 球刚进入电场时的速度v；（ 2）从释放到A 刚好进入电场所经过的时间T；（ 3） 从 A 进入电场之后的2 2 H 时间里， AB 的运动情况（包g括速度、加速度的变化情况）19 （ 12 分） 如图，粗糙直轨道AB 长 s 1.6 m，与水平方向的夹角37 ；曲线轨道BC光滑且足够长，它们在B 处光滑连接一质量m 0.2 kg 的小环静止在A 点，在平行于斜面向上的恒定拉力F 的作用下运动到B 点， 然后撤去拉力F， 小环沿 BC 轨道上升

7、h 0.8 m，小环与斜面间动摩擦因数0.4 ( g 取10m/s2， sin37 0.6，cos37 0.8）求：（ 1 ）小环在B 点时的速度大小；（ 2）拉力F 的大小；（ 3）小环回到A 点时动能20 （ 16 分） 如图，上下放置的两带电金属板，相距为3l ，板间有E 距上板l 处有一带B 上方有带6q 电的小球A，他们质量均为q 电的小球B，在m，用长度为l 的A-6ql绝缘轻杆相连已知E mg/q 让两小球从静止释放，小球可以通过上板的小孔进入电场中（重力加速度为g） 求：+qBl1）2）3）B 球刚进入电场时的速度A 球刚进入电场时的速度v 1 大小；v 2 大小；3lB 球是

8、否能碰到下金属板？如能，求刚碰到时的速度v 3 大小如不能，请通过计算说明理由19 （ 14 分）如图，密闭性能良好的杯盖扣在盛有少量热水的杯身上，杯盖质量为m，杯身与热水的总质量为M ， 杯子的横截面积为S。 初始时杯内气体的温度为T0， 压强与大气压强p0相等。因杯子不保温，杯内气体温度将逐步降低，不计摩擦。1 ）求温度降为2）杯身保持静止，温度为3）温度为多少时，用上述方法提杯盖恰能将整个杯子提起？T1 时杯内气体的压强P1；T1 时提起杯盖所需的力至少多大？20 （ 16 分）如图，AB 为光滑斜面，BC 为粗糙斜面，两斜面的倾角均为 37°，且斜面底部B 处平滑连接，质量为

9、m 2kg 的物体从高为h1.25m 的 A 处由静止开始沿斜面下滑，运动到BC 斜面上最终停止在C处。设物体与BC 斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体与BC斜面的动摩擦因数为 0.75， sin37 ° 0.6， cos37° 0.8， 取g 10m/s2。求：（ 1 ）物体在B 处的速度大小vB；（ 2）物体在BC 斜面上的运动时间t；（ 3）若BC 斜面的倾角可在060° 范围内变化，请分析并说明物体从A 处释放后在BC 斜面上可能的运动情况。B19. 如图，把一重为G 的物体，用一个水平的推力F kt（ k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙上

10、，动摩擦因数为，总 t 0 开始 .（ 1 ）作出物体所受墙面的摩擦力f 随 t 变化关系图；2）分析、说明物体在各段时间内加速度、速度的变化情况20. 两根平行金属导轨相距L 0.50m ， 固定在水平面内，导轨左端串联一个R 0.04 的电阻。在导轨间长d 0.56m 的区域内，存在方向垂直导轨平面下的匀强磁场，磁感应强度 B 2.0T。质量 m 4.0kg 的金属棒CD 置于导轨上，与导轨接触良好；且与两导轨间的动摩擦因数均为0.8，棒在导轨之间的电阻r 0.01 ，绝缘轻绳系于棒的中点。初始时刻，CD 棒距磁场左边界s 0.24m，现通过绳用向右的水平恒力作80N 拉 CD 棒，使棒由

11、静止运动，运动过程中始终保持与导轨垂直，当CD 棒到达磁场右边界时撤去拉力（不计其他电阻以及绳索的质量）。求：（ 1） CD 棒进入磁场时速度v 的大小；（ 2） CD 棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；（ 3）在拉CD 棒的过程中，绳的拉力所作的功W 和电阻 R 上产生的焦耳热Q.19. （ 14 分）如图，半径R=0.4m 的部分光滑圆轨道与水平面相切于B 点，且固定于竖直平面内。在水平面上距B 点 s=5m 处的 A 点放一质量m=3kg 的小物块，小物块与水平面间动1摩擦因数为= 。小物块在与水平面夹角3动，运动到B 点撤去F，小物块沿圆轨道上滑， 且能到圆轨道最高点C（。 g 取1

12、0m/s2，sin37o=0.6， cos37o=0.8）求：（ 1 ）小物块在B 点的最小速度vB 大小；（ 2）在（1）情况下小物块在水平面上运动的加速度大小；（ 3） 为使小物块能沿水平面运动并通过圆=37 o斜向上的拉力F 的作用下由静止向B 点运轨道 C 点，则拉力F 的大小范围。20 （ 16 分）如图，水平方向有界匀强磁场的磁感应强度大××××B××××××××小为 B，磁场高度为l，一质量为m、电阻为R、 边长也为l 的正方形导线框位于磁场上方竖直平面内，其上

13、、下两边与磁场边界平行，其下边距磁场上边界的高度为h。线框由静止开始下落，下落过程中空气阻力可忽略不计。（ 1 ）若线框在进入磁场过程中保持匀速直线运动，求高度h；（ 2）设（1）中计算的结果为h 0，分别就h<h0和 h>h 0两种情况分析、讨论线框下落全过程的速度、加速度变化情况。20.如图,两条相距为4的做斜固定平行金属导凯,位与水平面成例b的同 平面内，其右端 接一阳伯为犬的电阻，导轨电阻不计。质量为m、电阻为的金属杆CD静止在导轨上，杆与导 轨间的动摩擦因数为小矩形勺强磁场区域MNPQ方向垂直导轨平面向下.磁感应强度大小为瓦 坦场区域以速度w沿导轨匀速向上扫过金属H，娥场

14、边界PQ与金属杆分离时杆的速度为V，若 导轨足鲂长.杆在运动过声中始终与导轨重汽且与导轨保持R好接触，求：（1） MN刚到达金属杆时，杆中感应电流的 大小和方向：（2） MN刚到达金届杆时，杆的加速度大小:（3） PQ与金属杆分离时./?上的电功率：（I）请分析、说明：从MN刚到达金网杆 到PQ与金S杆分离的这段过程中，金属杆做 怎样的运动？19. （14分）如图.U形管右竹横被面积为主管2倍,管内水果在左管内的闭了 段氏为26cm、温度 为28味的空气柱，左右两管水银而高度差为36cm,大气压强引当于76cm高水银柱产生的压强.现 向右管缓慢倒入水银，（I）若保持左管内气体的温度不变.当左管

15、空气柱长度变为20cm时， 左管内气体的压强为多大？（2）在（1）条件下.停止倒入水银，给左管的气体加热,使管内空气 柱长度恢女到26cm,妁左管内气体的温度为多少？20. （16分）某电动机r作时输出功率，与拉动物体的速度。之何的关系如图（a所示.现用该电动 机在水平地面内拉动一物体（可视为质点），运动过程中桥绳始终处在拉直状态，H不可伸长,如图（b） 所示。已知物体殖量m=lkg.与地面的动摩擦因数川=0.35,离出发点左健s距离处处有一段动摩擦因 数为心、长为d的粗法材料铺戊的地面。（gIR lOm/s'）（1）若s足够长，电动机功率为2W时，物体在地血能达到的最大速位是多少？（

16、2）若$足够长,当物体速度为O.lm/s时.加速度为名少？（3）若户0.16m,物体与粗糙材料之间动摩擦因如 E.45。后动电动机后,分析物体在达到粗糙材料 之的的运动情况。若最终能滑过粗糙材料，则小应满足什么条叶？图(a)ffl(b)19. （12分）游乐场的过山车可以底朝上在同轨道上运行，游客却不会掉卜来，我们把这种 情况抽象为如图1的模型：圆孤轨道半径为几下端与竖直圆轨道相接于M点，使小球从弧 形轨道上距离M点将H高度为力处无初速滚"小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动.实验 发现,只要人大丁 定值,小球就可以顺利通过网轨道的最高点N,不考虑摩擦等阻力.（I）若h=2 5R,求庾量

17、为m的小球通过M点时的速度大小和通过N点时对轨道的压力;（2）若改变力的大小,小球通过最高点N时的动能板也随之发生变化,试通过计算在方格纸上作出反随力的变化关系图象（作在答题卡上）.20. （16分）质量为电阻率为0横截面为4的均匀薄金属条围成边长为x的闭合正方形据abbH.如图所示，金属方框置磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在两个相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的al边和bb,边都处在磁感应强度大小为“的匀强酸场中.方框从静止开始料放,其平面在下落过程中保持 水平（不计空气阻力，导体的电阻/?=/（，其中"为导体的电阻率，/，为导体的长度,S 为

18、导体的横截面.）（I）请判断图2中感应电流的方向：（2）若方框未到底端前速度已达最大,求方框的最大速度“n：（3）当方框下落的加速度为;g时，求方框的发热功率P.19 .我国自行研制的C919大型客机在浦东机场首6成功。设匕机在水平跑道，的沿跑是 初速度为零的匀加速H线运动，当传.移尸1.6x10一时才能达到起£所要求的速度 x80m/s,已知与机质量片7 0*10,滑跑时受到的阻力为自身重力的0 1倍，水力加 速度取g=M）m/s2，求飞机滑跑过程中，（1）加速度a的大小；<2）驱动力做的功爪；（3）起七瞬间驱动力的功率产。20 .如图（a）所示,两段间距均为的长平行金属导轨

19、，左段衣而光滑、与水平面成夕 角固定放置，顶端MN之间连接定值电阻右段导轨表面粗糙、水平放置，末端CD 之间连接一电源，电动势为E、内阻为/*,两段导轨中间EF处通过一小段绝缘光滑轨道 将它们圆滑连接起来。空间右在以EF为边界的磁场.左侧为匀强磁场，方向垂立导轨 平面向下，大小为S,右侧为变化磁场,方向水平向右,大小向时间变化如图（b）所 示。现将一质量为小、电阻为长、氏为Z的金属棒搁在左侧顶端，由静止林放，金属林 到达EF之前已经匀速，接着进入水平轨道，旦整个过程中没布离开导轨。设金属棒到 达边界EF处尸0.金属棒与水平导轨动摩擦因数为，量力加速度为g,则：（I）金属棒到达EF处的速度大小；

20、（2）请写出金属棒花水平凯道运动时加速度的表达式（右值I磁感应强度用比表示）： （3）试通过分折，描述金属棒到达水平轨道后的运动情况。19. （14分）如图（猛）所示，倾向©37。的粗糙斜面固定在水平地面匕 质量刚=2kg的物体 置于其上。尸0时对物体施加一个平行于斜面向上的拉力3尸1s时撤去拉力，斜面足 够长,物体运动的部分v“图如图（b）所示。（I）物体在第2s运动过程中加速度的大小是多少nVs2?（2）求斜面的动摩擦因素：（3）物体运动到斜面最高位置时能否保持静止？谙说明理由.（4）物体在何时只有最大机械能？若以地面为军势能面，则最大机械能是多少J?(a)(b)20. （16分

21、）如图甲所示，MN、为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距上为 0.5m,导轨左端连接一个阻值为2。的定位电阻上 将一根质后为0 2kg的金属棒“垂 直放置在守轨上，且“导凯接触良好，金属棒cd的电阻，-2d 9轨电阻不计，整个装 置处于垂11导凯平面向卜的匀强磁场中，破感应强度8=2T,若棒以In Vs的初速度向右 运动,同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W.从此时开始 计时，经过2s后金属棒的速度保持稔定不变，图乙为安培力与时间的关系图像.试问：（1）金属棒cd开始运动时其中的电流方向怎样？<2）金属棒在前2s内所做的是一种怎样的运动？并说明理由。（3） 2

22、s后金属棒的速度大小是多少m/s?（4） 02$内通过电阻/?的电量约多少C?19.如图所示，ABC为金屈杆做成的轨道,固定在竖直平面内。轨道的AB段水平粗糙,BC段是半径为A=01m的光滑半圆弧.一质盘m=0.2kg的小环套在杆上,在恒定水平拉力”的作用下，从A点由静止开始运动，经时间Bl5s到送R点，然后撤去拉力凡小 环沿轨道上滑，到运C处恰好掉落做自由落体运动。小 M、与水平直杆间动摩擦因数 =0.3,中力加速度g取 10m/s2.求：（1）小环从C处落到B处所用的时间；（2）小环第一次到达R点时的速度大小：（3）水平拉力尸大小。19. 一内壁比滑.粗细均匀的U形玻阚管将H放置,左端开口

23、,右端封闭,左端E部有一轻活 塞.初始时.管内水银柱及空气柱长度如图所示.已知大气压强小=75cmHg,环境温度不 变.（I）求右侧封闭气体的压强“6；（2）现用力向下缓慢推活塞.直至管内两边水银柱高度相等并达到卷定. 求此时右侧封闭气体的压强乙：（3）求第问中活塞下移的距离x.20.我国将 2022年举办冬奥会跳台滑百是其中最具观冼性的项目之一.如图所示,顺量 例=60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始，在无助力的情况卜以加速度 a = 3.6m/s2匀力口速滑3 到达B点时速度% = 24m/s, A与B的竖直高度差 =48m.为 了改变运动员的运动方向，在助滑道引起跳台D点之

24、间用一段弯曲滑道BCD衔接,B 点的高度差方= 5mC与D点的高度差” = 4m.忽略BCD上的摩擦（g = 10m/s2）.求：（1）运动员离开起跳台时的速度%:（2） AB段的倾斜角度：（3）运动员在AB段卜滑时受到阻力后的大小：（4）寞际上. RCI）段上的摩擦力,以及运动过程中的空气阻力是不可避兔的.运动员为了能在 离开跳台后.跳得更高,如果你是教练员，请用学习过的物理知识指导运动员（至少提出 两点意见）.hCI8.（14分）如图，质量尸1kg的物体置于倾角430°的固定斜面上（斜面足够长，从E）开始， 对物体施加平行于斜面向上的恒力凡 使物体从睁止开始沿斜面加速上升,当，产

25、1s时撤去凡此 时物体速度大小t=18m/s,已知物体与斜面间的最大静摩擦力和物体与斜面间的滑动摩擦力大小均为/=6N. r 取 lOm/sL 求：<1）拉力尸的大小,（2）撤去产后,物体沿斜面上行过程中的加速度:（3） r=4s时物体的速度力.19. （12分）如图（I）所示，用电动势为£,内阻为的电源,向滑动变阻器/?供电.合上电镀后. 改变变阻器R的用值，路端电压U与电流/均随之变化。图At/（I）以U为纵坐标，/为横坐标，在图（2中画出变阴器用值R在实验过程中变化时对应的U-/ 图像，并说明U/图像与坐标轴交点的物理意义.（2）在图（2）画好的U-/关系图线上取一点A

26、（5、4），请任图（3）中用阴影面枳表示电流为 八时的电源内部发热功率.图（3）（3）推导该电源的最大输出功率及条件,并作出P-A示意图（已知火>厂）.20. （14分）如图,一宽度/>0.4m的U形光滑金属框架水平放置 开口向右。在框架所在范围内存在方向竖直向下的匀强码场，段处应强度8=0 2T。一质后尸0 05kg、电阻A=IC的金属杆ab垂立T框A 架的两平行边.静置其上。现在水平外力厂的作用下，使杆ab以恒 / 10定加速度。=2m/已由静止开始沿框架向右做句加速运动（不计框架彳电阻,框架足够长）.求（1）5$内杆ab移动的距离与：（2） 5s末作用在杆ab上的水平外力大小

27、广；（3）水平外力下与时间，的函数关系：（4）若撤去立 分析并说明金属杆ab在此后的运动过程中速度、加速度的变化情况.19.如图（a）所示.质量为60kg的消防队员从,根固定的登口金国杆上由静止滑下.经2.5s落地.消防队员下滑过程中的速度随时间的变化如图（b）所示.4一“取 gnom/上求：9 b Ir/fn<，（I）消防员在加速下滑和减速f潸时受到的摩擦力/和方：旨fT'7?他下滑的高度：.I /: C）他克服库擦力做的总功j匕.Iy工大(a)X、XXXII20.如图所小，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,导轨间地/.=0.5m,电阻不计。有界匀强场的上下两界面水平，间距H=

28、L35m磁场方向垂直F导轨平面.两个完仝相同 内导体棒、水平置于导轨匕离磁场上边界的距离 D.45m每根导体棒 的质量，T）.08kg、电阻R-0.3C。静止祥放9体棒，进入破场时恰好开始 做匀速运动，此时再由静止铎放导体棒。求：（用力加速度g取lOm/s2,导 体棒与导轨始终良好接触）<1）导体棹进入磁场时的速度大小<2）匀强磁场的慰感应强度大小法（3）导体柞离开磁场时的速度大小“2（4）分析并说明从导体棒开始运动到导体棒离开磁场的过界中，回路中电流的变化情况.20. （16分）光滑彷绛的水平而附近存在一个水平方向的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行, 其电势0随X轴的关系如图

29、所示，图中虚线为图线在x=0.15m处的切线。成最为m=lX107kg、 带电单为q= + 16X 10-,的小物体处于x = 0.15m处由静止骅放后开始运动。小物体运动过程中 他用守恒9取g = 10m/M。（I）分析判断小物体的运动方向；（2）已知图线上任意一点切线斜率的大小即为垓点 处的电场强度大小，求小物体开始运动时的加速度大 小；（3）求小物体运动0.05m时的速度大小；(p (XI05V)O（4）若水平面粗植，1L小滑块与水平而间的动摩擦 因物=0.2,试分析说明小物体的运动情况。19. （14分）如图所示电路，电源电动势为£=3V.内阻为Id 定值电阻治=10。，滑动

30、变阻器长可在020c范nJ内变化。当滑 片P处于中点位置时，求：（I）当电被S断开时,定值电阻扁两湍的电压Uo为多少？（2）当电键S闭合时，定低电阻山两端的电压UcZ为多少？（3）当电镀S闭合时.若要使定值电阻品两端的电压恢狂为小， 看HP应该向左还是向右移动?谙荷述理由。20. （16分）某电动机工作时输出功率与拉动物体的速度/之间的美系如图（a）所示©现用该电动机在水平地面内拉动一物体（可视为质点），运动过程中轻绳始终处在拉直状态, 必不可伸长，如图（b）所小.已知物体质量gl kg,与地面的动摩擦四数4】=0.35,离出发 点左侧s距离处另仃一段动摩擦因数为2、长为d的粗糙材均

31、铺设的地面。（g取10m/s|）（1）若$足匏长,电动机功率为2W时，物体在地面能达到的最大速度是多少？（2）在川=0.35的水平地面运动，当物体速度为04mA时，加速度为多少？（3）七户0.16m,物体与粗糙材料之间动摩擦因数代=0.45。启动电动机后，分析物体在达 到粗粮材料之前的运动情况.若最终能以0.1 m/e速度滑过粗糙材料.则d应为多少？S(b)19 （ 14 分）如图（a）所示，倾角为37°的斜面足够长，质量m 1kg 的滑块，从斜面底端 v 0 8m/s 的初始速度冲上斜面，前ls 内 v t 的图象如图（b）所示，重力加速度g 取10m/s2求（ 1 ）滑块沿斜面上

32、滑的最大距离（ 2）滑块与斜面间的动摩擦因数（ 2）滑块上升过程中损失的机械能，以及返回到斜面底端时的动能20 （ 16 分）一种可测速的跑步机的测速原理如图所示。该机底面固定有间距为L 、宽度为d 的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B ， 方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧与电压表和电阻R 相连接。 绝缘橡胶带上每隔距离d 就嵌入一个电阻为r 的平行细金属条，跑步过程中，绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，金属条和电极之间接触良好且任意时刻仅有一根金属条处于磁场中。现在测出t 时间内电压表读数为恒为U， 设人与跑步机间无相对滑动，求：（ 1 ）判断电阻R 的电流方向。（ 2）该人跑步过程中，是否匀

33、速？给出定性判断理由。（ 3）求t 时间内的平均跑步速度。（ 4）若跑步过程中，人体消耗的能量有20%用于克服磁场力做功，求t时间内人体消耗19 （ 14 分） 如图， 小环套在与水平地面成 30°的固定光滑杆上， 用水平拉力FN点的正下方用绝缘柄固定一带电小球B（两球均可看成点电荷）。当细线与竖直方向夹角为 时，球 A 静止，此时A ， B 两球处于同一高度。已知B 球带正电，带电量为qB，静电力常数为k，重力加速度为g。（ 1 ）判断 A 球的电性，并画出其受力示意图；（ 2）求A 球所受的库仑力F；（ 3）求A 球所带电量qA；（ 4）若支持B 球的绝缘柄漏电，在B 球电荷量缓

34、慢减少的过程中，发现 逐渐减小，那么该过程中细线的拉力如何变化？请说明原因。20 （ 16 分）中国籍80 后极限爱好者叶晨光身披国旗完成了万米高空跳伞挑战，打破了国人高空跳伞最高纪录。叶晨光从1000m 的高度从飞机下落，并在离地800m 左右的低空开伞。若他和伞的总质量为m，请思考下列问题（本题数据运算g 取 9.8m/s2） ；（ 1 ）开始时叶晨光做自由落体运动，求出他在3s 末的速度以及前3s 内的位移。（ 2）当降落伞完全打开后，叶晨光和伞所受空气阻力f 的大小与速度的平方成正比，即f kv2（ k 为常数） ，设伞完全打开时速度为v0，对应的空气阻力f0> mg，求此时的加

35、速度。（ 3）当降落伞完全打开后，分析叶晨光做怎样的运动，并画出对应的v t 图。（ 4） 若空气阻力f 27.4v2， 叶晨光和伞的总质量m 70kg， 则叶晨光落地速度为多大？落地瞬间重力的瞬时功率为多少？从 h1 0.20m 高处由静止起拉动小环，直到杆的最高端h2 1.20m 处撤去F， 小环在空中上升到最高处h3 1.25m 后开始下落并最终落到地面。不计空气阻力，测得小环在空中运动的最小速度为m/s。 （ g 10m/s2）（ 1 ）小环在空中运动时哪个位置速度最小？写出必要的分析过程。（ 2）小环在h2高度处的速度大小为多少？（ 3）小环的质量为多少？20 （ 16 分）电动汽车

36、在行驶过程中，消耗电池能量对外做功使汽车前进。汽车安装的电池常用两个物理量衡量其性能，如表所示：物理量定义单位电池容量电池存储电量的多少mAh电池的能量密度 单位质量携带电能的多少Wh/kg某质量m 0.056kg 的电池以恒定电流放电时，端电压与流过电池电量的关系如图所示。电池容量检测系统在电压为4V 时显示剩余电量100%， 电压为 3V 时显示剩余电量0% 通过计算机测得曲线与电量轴所围的面积约为7000V ?mAh 。（ 1 ）该曲线与电量轴所围面积的物理意义是什么？（ 2）该电池的能量密度 是多少？（ 3）在放电过程中剩余电量从100%到 80%用了时间t，由图象推测剩余电量从50%

37、到30%约要多少时间？（ 4）某电动汽车除电池外总质量为M ，配上质量为m、能量密度为 的电池，单次充电后可以在水平路面行驶距离s（ s 较长，近似认为全程匀速行驶），行驶中所受阻力与总质量成正比，比例系数为k。 假设电池能量的用来对外做功使汽车前进，写出汽车行20 （ 16 分）如图所示，固定的直角金属轨道足够长，左侧倾角1 37°，右侧倾角2驶距离 s 的表达式。为提升电动车单次充电行驶最大距离，国家大力支持研发提高电池的能量密度，而不是仅靠增加车上电池质量，请通过分析说明原因。19 （ 14 分）一个质量m 0.1kg 的小物块由静止开始沿倾角 的斜面匀加速滑下，然后在粗糙水平面上做匀减速直线运动，直到停止。小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为 ，下表给出了不同时刻小物块的速率。g 取10m/s2，求小物块时刻t（ s）00.30.40.51.41.51.6速率v（m/s）01.52.02.53.02.52.01 ）在斜面上的加速度大小a1 和水平面上的加速度大小a2；2）与水平面间的动摩擦因数 和斜面的倾角；3）滑到斜面底端时的速率v 1；4）损失的机械能。5