物理競(jìng)賽復(fù)賽模擬訓(xùn)練卷

優(yōu)選文檔物理競(jìng)賽復(fù)賽模擬訓(xùn)練卷5.一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的平均橫梁，需要用兩只雪橇在水平雪地大將其保持水平狀態(tài)運(yùn)送。簡(jiǎn)化其過程如圖（甲）所示。雪橇均與橫梁固連，下端B與雪地接觸，假設(shè)觸地面積很小。l用一距地h的水平牽引力F作用于前面雪橇，前后雪橇Am與雪地的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2。在前后雪橇均與雪地接觸時(shí)，使橫梁沿雪地勻速向前挪動(dòng)，則h應(yīng)知足什2B么條件？F應(yīng)多大？（雪橇質(zhì)量可忽略不計(jì)）(甲)mgN2２、以下列圖，在圓滑的水平桌面上，物體A跟物f2Qf1體B用一根不計(jì)質(zhì)量的彈簧連結(jié)，另一物體C跟物體B(乙)靠在一同，但其實(shí)不跟B連結(jié)，它們的質(zhì)量分別是mA=o.2kg,mB=mC=0.1kg,現(xiàn)使勁將C、B和A壓在一同，使彈簧縮短，這過程中，外力對(duì)彈簧做功為7.2J。彈簧仍

Ah1BFN1hP在彈性限度以內(nèi)，此后，從靜止?fàn)顟B(tài)釋放三物體。求：（1）彈簧伸長(zhǎng)最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能。（2）彈簧從伸長(zhǎng)最大答復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí)，A、B的速度。３、以下列圖，倔強(qiáng)系數(shù)為250g/cm的彈簧一端固定，另端連結(jié)一質(zhì)量為30g的物塊，置于水平面上，摩1擦因數(shù)4，現(xiàn)將彈簧拉長(zhǎng)1cm后靜止釋放。試求：1）物塊獲得的最大速度；（2）物塊經(jīng)過彈簧原長(zhǎng)地點(diǎn)幾次后才停止運(yùn)動(dòng)。.以下列圖，某一足夠大的真空中，虛線PH右側(cè)是磁感覺強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左側(cè)是一場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng).靜止于虛線

xot1cmkx.優(yōu)選文檔PH上的一點(diǎn)O處的鐳核22688Ra水平向右放出一個(gè)α粒子而衰變成氡核22286Rn，設(shè)α粒子與氡核分別后它們之間的作用可忽略不計(jì)，波及動(dòng)量問題時(shí)損失的質(zhì)量不計(jì)，重力不計(jì).PAELOB(1)寫出鐳核衰變的核反響方程.H若經(jīng)過一段時(shí)間，α粒子恰好抵達(dá)虛線PH上的A點(diǎn)，測(cè)得OA=L，求此時(shí)氡核的速率.(已知α粒子的比荷為b)５、以下列圖電路中，電源內(nèi)阻可略，電動(dòng)勢(shì)都是30V，R05k,R1R210k。將K依次接“1”和“2”時(shí)，各電阻上的電流強(qiáng)度是多少？c、d兩點(diǎn)誰的電勢(shì)高？2K1R0R1cabR2d６：以下列圖，將平均細(xì)導(dǎo)線做成的圓環(huán)上隨意兩點(diǎn)A和B與固定電源連結(jié)起來，計(jì)算由環(huán)上電流惹起的環(huán)中心的磁感強(qiáng)度。OI

BI７：已知基態(tài)He的電離能為E=54.4Ev，（）為使處于基態(tài)的He進(jìn)1人激發(fā)態(tài)，入射光子所需的最小能量應(yīng)為多少？（2）He從上述最底激發(fā)態(tài)躍遷返回基態(tài)時(shí)，如考慮到該離子的反沖，則與不考慮反沖比較，它所發(fā)射的光子波長(zhǎng)的百分變化有多大？（離子He的能級(jí)En與n的關(guān)系和氫原子能級(jí)公式類中，可采用合理的近似。）.優(yōu)選文檔１．解析：系統(tǒng)受力如圖11-78（乙）所示。其中N1、N2分別為地對(duì)雪橇的支持力，f1、f2分別為地對(duì)雪橇的摩擦力。由題意易知，F(xiàn)不可以太大，h不可以太高，否則N2、f2將會(huì)變成0，系統(tǒng)將以P為軸翻倒，此為臨界狀態(tài)。在這種狀況下，所求問題與2沒關(guān)。由一般物體的平衡條件即可解決。解：依據(jù)平衡條件得Ff1f2,mgN1N2其中f11N1,f22N2以P為軸可得FhN2l1mgl2由以上幾式聯(lián)立可得1l1lN22mgl(12)h（1）l(12)/2Fmgl(12)h（2）依據(jù)題意，應(yīng)有F0,N2≥01lh因此由（1）式得21（3）≥0由（2）式得l(12)h0（4）l（3）、（4）式聯(lián)立得h≤21（5）在知足（5）式條件下，所求F即為（2）式結(jié)果。２．解：（1）從釋放彈簧到彈簧達(dá)到自然長(zhǎng)度的過程以A、B、C和彈簧為系統(tǒng)，動(dòng)量守恒0=mAVA+(mB+mC)VBC(1)機(jī)械能守恒E彈=7.2J=1(mBmC)VBC21mAVA2(2)22由（1）（2）解出VA=6m/s(向右)VBC=-6m/s(向左)今后由于C不受B的作使勁將以V=6m/s勻速運(yùn)動(dòng)，B、C開始走開，A、B受彈力作用將做減速運(yùn)動(dòng)，它們的加快度隨時(shí)間而改充，但每時(shí)刻：aB=2aA從彈簧處于自然長(zhǎng)度到伸長(zhǎng)最大的過程，以A、B和彈簧為系統(tǒng)，動(dòng)量守恒mAVA+mBVB=mAVA'+mBVB'(3)機(jī)械能守恒1mAVA2+1mBVB2=1mAVA'2+1mBVB'2+E彈（4）2222解析可知：這個(gè)過程的一個(gè)階級(jí)內(nèi)彈力對(duì)A、B做負(fù)功，它們的動(dòng)能減少系統(tǒng)彈性勢(shì)能增加，由于每時(shí)刻有aB=2aA,物體B速度先減小到0時(shí)，此時(shí)A的速度仍向右，B開始向右加快運(yùn)動(dòng)，只需UA＞UB彈簧連續(xù)伸長(zhǎng)，直到UA’=UB’時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)最大。由（3）（4）解出UB’=UA’=2m/s此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能E彈=4.8J（2）從彈簧伸長(zhǎng)最大回到自然長(zhǎng)度的過程，A、B和彈簧為系統(tǒng).優(yōu)選文檔動(dòng)量守恒mAVA'+mBVB'=mAVA"+mBVB"（5）機(jī)械能守恒12121212（）mAVA"+mBVB"+E=mAVA"+mBVB"22彈22即：此時(shí)A向左運(yùn)動(dòng)，速度大小為2m/s,B向右運(yùn)動(dòng)，速度大小為10m/s。３．解：振體在運(yùn)動(dòng)中所受摩擦阻力是與速度方向相反的常量力，其實(shí)不斷耗散系統(tǒng)的機(jī)械能，故不可以像重力作用下那樣，化為諧振動(dòng)辦理。（1）設(shè)首次回程中，物塊運(yùn)動(dòng)至彈簧拉力等于摩擦力的x地點(diǎn)時(shí)，達(dá)最大速度。mg30g1x40.03(cm)由kxmg，k250g再由能量守恒：1kx02mg(10.03)1k0.0321mvmax2222代入已知數(shù)據(jù)得vmax485(cm/s)（2）設(shè)物體第一次回程中，彈簧的最大壓縮量為x1，則1kx021kx12mg(x0x1)22x0x1

2mgk再設(shè)物體第一次返回中，彈簧的最大拉伸量為x1，則1kx121kx12mg(x1x1)22x1x1

2mgk可見振體每經(jīng)過一次彈簧原長(zhǎng)地點(diǎn)，振幅減小是相同的，且均為2mg230100013(cm)25010004k501160.04(cm)0.06cm而3/50.優(yōu)選文檔故物體經(jīng)過16次彈簧原長(zhǎng)地點(diǎn)后，停止在該處右方。４.答案：(1)22688Ra→22286Rn+4He(2)vRn′=vRn+aRnt=bBL+86Eπ2111111B解：(1)鐳衰變的核反響方程式為：22688Ra→22286Rn+24Heα粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)R=mαvα=L,t=1Tα=πmα=π衰變時(shí)，依據(jù)動(dòng)量守恒qαB22qαBBb有：mαvα=mRnvRn因此有：vRn=mαvα=qαBLbBLmRn111mα111氡在電場(chǎng)中做勻加快運(yùn)動(dòng)且aRn=qRnE=86Eb因此有：vRn′mRn111=vRn+aRnt=bBL+86Eπ.111111B５．解析一般狀況下，我們老是認(rèn)為二極管為理想狀況，正導(dǎo)游通時(shí)R正0，反向截止時(shí)，R反為斷路。解（1）K接1時(shí)，靠直流電源供電，此時(shí)D1導(dǎo)通，D2截止。有IR20，UdUa＞UcIR1I1R0R12mAUdcUR1I1R120V（2）K接“2”時(shí)，溝通電源供電，D1、D2交替的導(dǎo)通和截止，設(shè)emsint,2，如圖5-4-20所示。emm在正半周期，D1導(dǎo)通，經(jīng)過R1電流0temmiR1R0R1R0sint22sint(mA)R1在負(fù)半周期，D2導(dǎo)通，D1截止，經(jīng)過R2的圖5-4-20電流iR2emsint22sint(mA)R0R2R0R2由于R0素來有電流經(jīng)過，因此R0、R1、R2的電流如圖5-4-21甲、乙、丙所示。R0的電流有效值IRo02mAR0R1(或R2)iRO/mAiR1/mAiR2/mA2222.0t0t0t2222甲乙丙圖5-4-21優(yōu)選文檔R1、R2只有在半個(gè)周半個(gè)周期內(nèi)通電流，因此可求得其有效值IR1IR22mA1.41mA。在正半周期UdUa＞Uc在負(fù)半周期Ud＞Uc=Uc因此d、c兩點(diǎn)間總有Ud＞Uc６．解析：磁感強(qiáng)度B可以看作圓環(huán)上各部分(將圓環(huán)顧為多個(gè)很小長(zhǎng)度部分的累加)的貢獻(xiàn)之和，由于對(duì)稱性，圓環(huán)上各部分電流在圓心處磁場(chǎng)是相同或相反，可簡(jiǎn)化為代數(shù)加減。解：設(shè)A、B兩點(diǎn)之間電壓為U，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻，如圖3-2-10所示，則二段圓環(huán)電流UI2UI1)RR(2I2磁感強(qiáng)度B可以是圓環(huán)每小段l部分磁場(chǎng)B的疊2RBkIl加，在圓心處，B可表達(dá)為R，因此：ABkI1l1kI1RI1B1kI1BRR圖3-2-10B2kI2l2kl2(2)RkI2(2)RR因I1RI2(2)R故B1B2，即兩部分在圓心處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小相等，但磁場(chǎng)的方向正好相反，因此環(huán)心處的磁感強(qiáng)度等于零。７．７．解析:第（1）問應(yīng)正確理解電離能見解。第（2）問中若考慮核的反沖，應(yīng)用能量守恒和動(dòng)量守恒，即可求出波長(zhǎng)變化。解:（1）電離能表示He的核外電子走開氦核的拘束所需要的能量。而題問最小能量對(duì)應(yīng)于核外電子由基態(tài)能級(jí)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，因此Emin111E2254.4140.8eV1242）假如不考慮離子的反沖，由第一激發(fā)態(tài)遷回基態(tài)發(fā)阜的光子相關(guān)系式：Eminhv0現(xiàn)在考慮離子的反沖，光子的頻次將不是1Mv2為反沖離子v0而是v，2的動(dòng)能，則由能量守恒得Eminh