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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年人民版高三物理下册月考试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、海域夏天常会出现海市蜃楼奇观,这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的()A.正立虚像B.倒立虚像C.正立实像D.倒立实像2、一个物体在7个恒力的作用下处于平衡状态,现撤去其中两个力,其它力大小和方向均不变。则关于物体的运动下列说法正确的是A.可能做网圆运动B.一定做匀变速曲线运动C.可能处于静止状态D.一定做匀变速直线运动3、地球半径为R,同步卫星离地心的距离为r,其向心加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,接近地球表面运行的卫星向心加速度为a3;则()
A.a1:a2=r:R
B.a1:a2=R2:r2
C.a1:a3=r:R
D.a2:a3=
4、如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上,杆足够长,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v;如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F,F=kv(k为常数,v为环的速率),则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功不可能为()
A.mv
B.mv+
C.0
D.mv-
5、一位高三男生在1分钟内做了20个标准的俯卧撑动作.在此过程中,他克服重力做功的平均功率最接近于()A.50WB.100WC.150WD.200W6、“吴健雄星”是一颗小行星,它的密度与地球相同,表面重力加速度是地球的.已知地球的半径是6400km,那么“吴健雄星”的半径应该是()A.256kmB.16kmC.4kmD.2km7、磁感应强度的单位是特斯拉(T),它等于下列哪个单位()A.N/A•mB.N•m/AC.kg•m/s2D.kg•m2/s28、人看到沉在水杯底的硬币,其实看到的是()A.硬币的实像,其位置比硬币实际所在位置浅B.硬币的实体,其位置即硬币的实际位置C.硬币的虚像,但位置比硬币的实际位置浅D.硬币的虚像,其位置比硬币的实际位置深评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)9、有人用30N的力恰好可握住一重力为6N啤酒瓶,此时的静摩擦力大小为____,当握力增大为50N时,手与啤酒瓶之间的最大静摩擦力大小为____.10、(2010秋•九原区校级期中)如图所示,在磁感应强度为O.2T的匀强磁场中,有一长为O.5m的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右滑动,R1=R2=20Ω,其他电阻不计.这时直导线AB产生的感应电动势的大小是____V,流过AB的电流是____A,方向____.11、(2013秋•福清市校级期中)某质点运动的v-t图象如图所示,表示质点做____运动,它的初速度为____m/s,40s末的速度为____m/s,加速度为____m/s2,40s内经历的位移是____m.12、(2015秋•亳州校级期中)如图所示,A、B两物体相距s=7m,物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动.而物体B此时的速度vB=10m/s,在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度大小为a=2m/s2.那么物体A追上物体B所用的时间为____.13、(2014春•绵阳校级期末)如图所示,一条光线垂直射到一个等腰直角三棱镜的AB面,若要求光线在AC面上发生全反射,该棱镜材料的折射率至少应为____.评卷人得分三、判断题(共6题,共12分)14、地面上静止的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小____(判断对错)15、热力学系统的平衡态是一种动态平衡,分子仍做无规则运动.____.(判断对错)16、(2010•驻马店模拟)氢原子的能级图如图所示,欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子,该氢原子需要吸收的能量至少是13.60eV____(判断对错)17、点电荷一定是电量很小的电荷.____.(判断对错)18、如果通电的金属棒在磁场中不受力的作用,则该处的磁感应强度一定为零.____.(判断对错)19、分力的大小一定小于合力的大小.____.评卷人得分四、识图作答题(共2题,共4分)20、人体内环境稳态的维持依赖于各器官、系统的协调,而信息分子是它们之间的“语言”。请结合下图回答有关问题:(1)下丘脑在维持人体稳态中具有重要作用。当人体血浆渗透压过高时,会刺激下丘脑的___________兴奋,并以___________的形式传导,最终引起下丘脑分泌抗利尿激素,调节体内水的平衡;当人受到惊吓时,下丘脑通过影响___________、肾上腺等腺体的活动,提高血糖浓度;当环境温度突然降低时,下丘脑主要通过影响___________激素和肾上腺素的分泌,以增加机体产热。(2)为研究影响促甲状腺激素(TSH)分泌的因素,研究者从实验大白鼠体内分离出新鲜的下丘脑和垂体,然后按下图所示的处置方式分瓶培养,结果如下:据图分析:C瓶与D瓶比较说明________________;C瓶与E瓶比较说明_____________________。由实验结果可知,机体通过________________________调节机制,维持了甲状腺技术含量的稳定。21、图甲是动物细胞的亚显微结构示意图;图乙表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程.请据图作答:
(1)图甲的亚显微结构应通过________才能观察,图乙属于________(填“物理”或“概念”)模型.(2)图乙a、b、C三种细胞器分别对应于图甲中的________(填图中编号).欲分离这三种细胞器应使用________法.(3)用台盼蓝对图甲所示细胞进行染色,发现死细胞被染成蓝色,而活细胞不着色,这一现象说明细胞膜具有________的功能.评卷人得分五、证明题(共3题,共6分)22、(2016•海淀区模拟)如图所示,将小物块(可视为质点)平放在水平桌面的一张薄纸上,对纸施加恒定水平拉力将其从物块底下抽出,物块的位移很小,人眼几乎观察不到物块的移动.已知物块的质量为M,纸与桌面、物块与桌面间的动摩擦因数均为μ1,纸与物块间的动摩擦因数为μ2;重力加速度为g.
(1)若薄纸的质量为m;则从开始抽纸到纸被抽离物块底部的过程中;
①求薄纸所受总的摩擦力为多大;
②从冲量和动量的定义;结合牛顿运动定律和运动学规律,证明:水平拉力F和桌面对薄纸摩擦力的总冲量等于物块和纸的总动量的变化量.(注意:解题过程中需要用到;但题目中没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明.)
(2)若薄纸质量可忽略,纸的后边缘到物块的距离为L,从开始抽纸到物块最终停下,若物块相对桌面移动了很小的距离s0(人眼观察不到物块的移动),求此过程中水平拉力所做的功.23、电磁弹是我国最新研究的重大科技项目,原理可用下述模型说明.如图甲所示,虚线MN右侧存在竖直向上的匀强磁场,边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上,电阻为R,质量为m,ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界.t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B=B0+kt(k为大于零的常数).空气阻力忽略不计.
(1)求t=0时刻;线框中感应电流的功率P;
(2)若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框,如图乙所示,在线框上加一质量为M的负载物,证明:载物线框匝数越多,t=0时线框加速度越大.24、(2016•海淀区模拟)如图所示,将小物块(可视为质点)平放在水平桌面的一张薄纸上,对纸施加恒定水平拉力将其从物块底下抽出,物块的位移很小,人眼几乎观察不到物块的移动.已知物块的质量为M,纸与桌面、物块与桌面间的动摩擦因数均为μ1,纸与物块间的动摩擦因数为μ2;重力加速度为g.
(1)若薄纸的质量为m;则从开始抽纸到纸被抽离物块底部的过程中;
①求薄纸所受总的摩擦力为多大;
②从冲量和动量的定义;结合牛顿运动定律和运动学规律,证明:水平拉力F和桌面对薄纸摩擦力的总冲量等于物块和纸的总动量的变化量.(注意:解题过程中需要用到;但题目中没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明.)
(2)若薄纸质量可忽略,纸的后边缘到物块的距离为L,从开始抽纸到物块最终停下,若物块相对桌面移动了很小的距离s0(人眼观察不到物块的移动),求此过程中水平拉力所做的功.评卷人得分六、解答题(共3题,共18分)25、如图所示;人重600N,木块A重400N,人与A;A与地面间的动摩擦因数均为0.2,现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:
(1)人对绳的拉力;
(2)人脚对A的摩擦力的方向和大小.26、如图甲所示为一根竖直悬挂的不可伸长的细绳,绳长为l,下端拴一质量为m的小物块A,上端固定在C点且与一能测量绳拉力的传感器相连,已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内(未穿透);接着两者一起绕C点在竖直平面内做圆周运动,在各种阻力都忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图乙所示,已知子弹射入的时间极短,且图中t=0为A,B开始以相同速度运动的时刻,根据力学规律和题(包括图)中提供的信息,求物块在最高点和最低点的速度.
27、甲;乙两个同学在直跑道上进行4×100m接力(如图所示);他们在奔跑时有相同的最大速度,乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀加速直线运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时奔跑的速度达到最大速度的80%,则:
(1)乙在接力区须奔出多少距离?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、A【分析】【分析】(1)通过分析每种事物现象的成因;来推出所能说明的科学道理,并且明确光的折射现象.
(2)从材料中的“海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的.夏天,海面上的下层空气,温度比上层低,密度比上层大,折射率也比上层大.”来分析此题.【解析】【解答】答:(1)“海市蜃楼”是由于一种由光的折射产生的现象;是由于光在密度不均匀的物质中传播时,发生折射而引起的;
(2)夏天由于大气的不均匀;海面上的下层空气,温度比上层低,密度比上层大,折射率也比上层大.我们可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的.远处的山峰;船舶、楼台、人等发出的光线射向空中时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入上层的入射角不断增大,以致发生全反射,光线反射回地面,人们逆着光线看去,就会看到远方的景物悬在空中,而产生了“海市蜃楼”现象,则在空中形成正立的虚像,故A正确,BCD错误;
故选:A.2、C【分析】试题分析:物体受力平衡时运动情况可能为静止或匀速直线运动,如果除去的两个力合力不为0,物体将做匀变速运动,如果除去的两个力合力为0,物体将继续保持原来静止或匀速直线运动状态,所以ABD选项错误而C选项正确。考点:本题考查物体的平衡条件。【解析】【答案】C3、A【分析】
地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同,地球赤道上的物体随地球自转的角速度与地球自转的角速度也相同,由公式a=ω2r得:a1:a2=r:R
设地球的质量为M;卫星的质量为m,地球卫星都由地球的万有引力提供向心力,则有:
得卫星的加速度为:a=
所以a1:a3=R2:r2.故A正确;BCD均错误.
故选A
【解析】【答案】地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同,而地球赤道上的物体随地球自转的角速度与地球自转的角速度也相同,由公式a=ω2r求出加速度之比.接近地球表面运行的卫星和地球同步卫星都由地球的万有引力提供向心力;由牛顿第二定律求出加速度之比.
4、B【分析】
根据题意有对于小环的运动;根据环受竖直向上的拉力F与重力mg的大小分以下三种情况讨论:
(1)当mg=kv时,即v=时,环做匀速运动,摩擦力为零,Wf=0;环克服摩擦力所做的功为零;
(2)当mg>kv时,即v<时,环在运动过程中做减速运动,直至静止.由动能定理得环克服摩擦力所做的功为Wf=m
(3)当mg<kv时,即v>时,环在运动过程中先做减速运动,当速度减小至满足mg=kv时,即v=时环开始做匀速运动.由动能定理得摩擦力做的功。
Wf=mv2-=-即环克服摩擦力所做的功为-.
故选B
【解析】【答案】根据受力分析确定环的运动情况;当环受到合力向下时,随着环做减速运动向上的拉力逐渐减小,环将最终静止,当环所受合力向上时,随着环速度的减小,竖直向上的拉力逐渐减小,当环向上的拉力减至和重力大小相等时,此时环受合力为0,杆不再给环阻力环将保持此时速度不变做匀速直线运动,当环在竖直方向所受合力为0时,环将一直匀速直线运动,分三种情况对环使用动能定理求出阻力对环做的功即可.
5、A【分析】解:高三男生的体重大约60kg;做俯卧撑时重心向上运动的位移大约0.3m,则克服重力做功的平均功率。
P==W=60W;最接近50W
故选:A
估算出高三男生的体重以及做俯卧撑时重心向上运动的位移;结合重力做功的大小求出平均功率大小.
解决本题的关键要建立模型,估计出高三男生的体重和重心的位移,要知道平均功率和瞬时功率的区别,掌握这两种功率的求法.【解析】【答案】A6、B【分析】【分析】根据星球表面重力与万有引力相等,星球的质量由密度公式求解,求得重力加速度与半径的关系,再根据重力加速度的关系和地球半径求出该星的半径.【解析】【解答】解:令密度为ρ;则根据万有引力提供圆周运动向心力有:
可得重力加速度g=
所以
代入地球半径R=6400km;可得吴健雄小行星的半径为16km,故ACD错误,B正确.
故选:B.7、A【分析】【分析】根据磁感应强度与磁能量的关系和磁感应强度的定义式推导出T与其他单位的关系.【解析】【解答】解:A、B、由公式B=;安培力的单位是N,而电流的单位是A,长度的单位为m,则单位的换算可得N/A•m,即为1T.故A正确,B错误;
C、根据牛顿第二定律F=ma,即1N=1kg•m/s2,所以可得:1T=1kg/A•s2为力的单位与N相当;故CD错误.
故选:A.8、C【分析】【分析】当光从空气中斜射入水中或其他介质时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角;当光从水或者其他介质中斜射入空气中时,折射光线远离法线方向偏折,折射角大于入射角.根据折射定律分析解答.【解析】【解答】解:人能看到水中的硬币;是因为硬币反射的光经水面折射进入我们的眼睛,眼睛逆着折射光线看去,误认为光是沿直线传播的,所以实际看到的是由于折射形成的虚像.由于折射角大于入射角,看到的硬币的虚像位置比实际位置浅一些.故C正确.
故选:C.二、填空题(共5题,共10分)9、6N增大【分析】【分析】瓶子静止悬在空中,处于平衡状态,瓶子受到竖直方向上的摩擦力和重力是一对平衡力,符合二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上.据此分析.【解析】【解答】解:用30N的力握住6N重的瓶竖直悬空静止不动;因此啤酒瓶处于平衡状态;
则瓶受到的摩擦力等于瓶的重力;即f=G=6N;
若此时将手的握力增加到50N;瓶仍然静止不动,因此瓶受到的摩擦力仍然等于瓶的重力,而瓶的重力不变,故手与瓶之间摩擦力的大小将不变,但手与啤酒瓶之间的最大静摩擦力大小增大.
故答案为:6N;增大.10、10.1由B向A【分析】【分析】由E=BLv求出电动势,由欧姆定律求出电流大小,由右手定则可以判断出电流方向.【解析】【解答】解:导体棒AB切割磁感线产生的感应电动势:E=BLv=0.2×0.5×10V=1V
两电阻并联,电路总电阻:R总===10Ω;
流过AB的电流是:I===0.1A;
由右手定则可知;电流由B流向A;
故答案为:1;0.1;由B向A.11、匀减速直线800-21600【分析】【分析】质点的速度均匀减小,做匀减速运动,t=0时刻的速度为30m/s,根据斜率等于加速度求解加速度.由公式x=t求解位移.【解析】【解答】解:由图看出,质点做匀减速直线运动,初速度为v0=80m/s,40s末的速度为0,加速度为a==m/s2=-2m/s2.
40s内经历的位移是x=t=×40m=1600m
故答案为:匀减速直线,80,0,-2,1600.12、8s【分析】【分析】假设经过时间t,物块A追上物体B,根据位移时间公式结合几何关系列式求解即可.【解析】【解答】解:物体A做匀速直线运动,位移为:xA=vAt=4t
物体B做匀减速直线运动减速过程的位移为:xB=vBt+at2=10t-t2
设物体B速度减为零的时间为t1,有t1==5s
在t1=5s的时间内,物体B的位移为xB1=25m,物体A的位移为xA1=20m,由于xA1+S>xB1,故物体A未追上物体B;5s后,物体B静止不动,所以A追上B,需再经过△t==3s
故物体A追上物体B所用的时间为t总=5s+3s=8s
故答案为:8s13、【分析】【分析】光的全反射必须从光密介质进入光疏介质,同时入射角大于临界角;当恰好发生全反射时的入射角等于临界角.根据全反射临界角的公式sinC=求解折射率.【解析】【解答】解:设该棱镜材料全反射临界角为C.
由题意;要求光线在AC面上发生全反射,则必须满足i≥C
根据几何知识得:i=45°
则得;C≤45°
根据全反射临界角的公式sinC=得:n=≥=
故该棱镜材料的折射率至少应为:.
故答案为:三、判断题(共6题,共12分)14、√【分析】【分析】根据狭义相对论的几个重要的效应之一:尺缩效应:在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,当速度接近光速时,尺子缩成一个点,即可正确解答.【解析】【解答】解:根据相对论的尺缩效应:一条沿自身长度方向运动的杆;其长度总比杆静止时的长度短.故该说法是正确的.
故答案为:√15、√【分析】【分析】首先知道平衡态和热平衡的定义,知道影响的因素是不同;知道温度是判断系统热平衡的依据.【解析】【解答】解:热平衡是两个系统相互影响的最终结果;根据热平衡的定义可知,热力学系统的平衡态是一种动态平衡,分子仍做无规则运动.所以该说法是正确的.
故答案为:√16、√【分析】【分析】当电子跃迁到无穷远时,电子脱离氢原子核的约束,成为自由电子,氢原子变成氢离子,刚好到无穷远处的能量为0,因此这时吸收的能量最小.【解析】【解答】解:当电子恰好电离时吸收的能量最小;此时有:△E=0-(-13.60)=13.6eV,故以上说法是正确的.
故答案为:√17、×【分析】【分析】元电荷一定是电量最小的电荷;点电荷是一种理想化模型,其本身所带的电量可以很大.【解析】【解答】解:点电荷是一种理想化模型;当带电体的体积和形状相对所研究的问题可以忽略的时候,带电体可以看做点电荷,其本身所带的电量可以很大.故此说法错误.
故答案为:×18、×【分析】【分析】B⊥L,根据安培力的公式F=BIL,求磁感应强度B,注意公式是采用比值法定义的,磁场中某点磁感应强度的大小与F,Il等因素无关,是由磁场本身决定的.【解析】【解答】解:根据磁感应强度的定义式,有:;由此可知的磁感应强度与导线的放置;长短、电流大小等因素无关,即该处的磁感应强度有磁场本身决定.
所以如果通电的金属棒在磁场中不受力的作用;该处的磁感应强度不一定为零.故以上说法是错误的.
故答案为:×19、×【分析】【分析】(1)如果二力在同一条直线上;根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和;
同一直线反方向二力的合力等于二力之差.
(2)如果二力不在同一条直线上,合力大小介于二力之和与二力之差之间.【解析】【解答】解:当二力反向时;合力等于二力大小之差,合力有可能小于分力,故这句话是错误的;
故答案为:×四、识图作答题(共2题,共4分)20、(1)渗透压感受器局部电流胰岛甲状腺
(2)甲状腺激素能够抑制垂体分泌TSH下丘脑能促进垂体分泌TSH负反馈【分析】【分析】本题考查人体内环境稳态的调节,主要考查考生血糖调节、水盐调节、体温条节和甲状腺激素的调节过程,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。【解答】(1)人体渗透压感受器位于下丘脑,当人体血浆渗透压过高时,会刺激下丘脑的渗透压感受器兴奋,并以局部电流的形式传导,最终引起下丘脑分泌抗利尿激素,调节体内水的平衡;升高血糖的激素有胰岛A细胞分泌的胰高血糖素和肾上腺分泌的肾上腺素,当人受到惊吓时,下丘脑通过影响胰岛、肾上腺等腺体的活动,提高血糖浓度;甲状腺激素和肾上腺素可通过促进新陈代谢增加产热,当环境温度突然降低时,下丘脑主要通过影响甲状腺激素和肾上腺素的分泌,以增加机体产热。(2)C瓶与D瓶比较,添加甲状腺激素的垂体释放的TSH减少,说明甲状腺激素能够抑制垂体分泌TSH;C瓶与E瓶比较,添加下丘脑的垂体释放的TSH增加,说明下丘脑能促进垂体分泌TSH。由实验结果可知,机体通过负反馈调节机制,维持了甲状腺技术含量的稳定。【解析】(1)渗透压感受器局部电流胰岛甲状腺(2)甲状腺激素能够抑制垂体分泌TSH下丘脑能促进垂体分泌TSH负反馈21、(1)电子显微镜概念(模型)
(2)①④⑦差速离心法
(3)控制物质进出细胞【分析】【分析】本题结合细胞结构的示意图,考查细胞结构和功能、分泌蛋白的形成过程的相关知识。要求考生识记细胞中各结构的图象,能准确判断图中各结构的名称;掌握分泌蛋白的形成过程,能结合所学的知识答题。【解答】分析题图甲:①是核糖体;②是细胞膜、③是中心体、④是粗面内质网、⑤是细胞质基质、⑥是线粒体、⑦是高尔基体、⑧是细胞核。
分析图乙:分泌蛋白的形成过程:在核糖体上翻译出的肽链进入内质网腔后,还要经过一些加工,如折叠、组装、加上一些糖基团等,才能成为比较成熟的蛋白质;然后,由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡,包裹着蛋白质转移到高尔基体,把较成熟的蛋白质输送到高尔基体腔内,做进一步的加工,成为成熟的蛋白质;接着,高尔基体边缘突起形成小泡,把蛋白质包裹在小泡里,运输到细胞膜,小泡与细胞膜融合,把蛋白质释放到细胞外。故a是核糖体,b是内质网,c是高尔基体。(1)图甲能看到高尔基体;内质网等细微结构;是通过电子显微镜才能观察,图乙属于概念(模型)。
(2)根据分泌蛋白的形成过程,图乙a、b;c三种细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体;对应于图甲中的①④⑦,分离这三种细胞器应使用差速离心法。
(3)用台盼蓝对图甲所示细胞进行染色;发现死细胞被染成蓝色,而活细胞不着色,这一现象说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能.
故答案为。
【解析】(1)电子显微镜概念(模型)
(2)①④⑦差速离心法
(3)控制物质进出细胞五、证明题(共3题,共6分)22、略
【分析】【分析】(1)①根据滑动摩擦力公式f=μN求解摩擦力.
②根据牛顿第二定律得物块和薄纸的加速度.从而得到速度的变化量;再研究水平拉力F和桌面对薄纸摩擦力的总冲量,即可证明.
(2)根据相对位移,得到摩擦产生的热量,利用功能关系求解.【解析】【解答】解:(1)①从开始抽纸到纸被抽离物块底部的过程中;
物块对薄纸施加的摩擦力f物=μ2Mg
水平桌面对薄纸施加的摩擦力f桌=μ1(M+m)g
薄纸受到的总的摩擦阻力f总=μ1(M+m)g+μ2Mg
②从开始抽纸到薄纸被抽离物块底部的过程,假设物块的加速度为aM、薄纸的加速度为am,所用时间为t,这一过程物块和纸张的速度变化量分别为△vM,△vm.
则有△vM=aMt,△vm=amt;
对于薄纸,根据牛顿第二定律有F-f桌-f物=mam
对于物块,根据牛顿第二定律有f纸=MaM
由牛顿第三定律有f物=f纸
由以上三式解得F-f桌=mam+MaM
上式左右两边都乘以时间t,有(F-f桌)t=mamt+MaMt=m△vm+M△vM
上式左边即为水平拉力F和桌面对薄纸摩擦力的总冲量;右边即为物块和纸的总动量的变化量.命题得证.
说明:其他方法正确同样得分.
(2)设物块在薄纸上加速和在桌面上减速的位移分别为x1,x2;
则物块对地位移s0=x1+x2
因薄纸质量可忽略;故其动能可忽略,所以水平拉力F所做的功有以下一些去向:
薄纸与桌面间的摩擦生热Q1=μ1Mg(x1+L)
物块与薄纸间的摩擦生热Q2=μ2Mgs相=μ2MgL
物块与桌面间的摩擦生热Q3=μ1Mgx2
由功能关系有WF=Q1+Q2+Q3
解得WF=μ1Mg(s0+L)+μ2MgL
所以,水平拉力F所做的功W=μ1Mg(s0+L)+μ2MgL.
答:
(1)①薄纸所受总的摩擦力为μ1(M+m)g+μ2Mg.②证明见上.
(2)此过程中水平拉力所做的功为μ1Mg(s0+L)+μ2MgL.23、略
【分析】【分析】(1)先计算出线框中感应电动势;再代入功率的公式计算出线框中感应电流的功率P;
(2)先计算出n匝线框中感应电动势,从而计算出安培力的大小,再由牛顿第二定律算出加速度来证明:载物线框匝数越多,t=0时线框加速度越大.【解析】【解答】解:(1)t=0时刻线框中的感应电动势;由法拉第电磁感应定律得。
功率=;
(2)n匝线框中时刻产生的感应电动势。
线框的总电阻R总=nR
线框中的感应电流
t=0时刻线框受到的安培力F=nB0IL
设线框的加速度为a;根据牛顿第二定律有。
F=(nm+M)a
解得:
可知n越大;a越大。
证得:若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框;如图乙所示,在线框上加一质量为M的负载物,载物线框匝数越多,t=0时线框加速度越大.
答:(1)求t=0时刻,线框中感应电流的功率P为;
(2)证明过程见解析.24、略
【分析】【分析】(1)①根据滑动摩擦力公式f=μN求解摩擦力.
②根据牛顿第二定律得物块和薄纸的加速度.从而得到速度的变化量;再研究水平拉力F和桌面对薄纸摩擦力的总冲量,即可证明.
(2)根据相对位移,得到摩擦产生的热量,利用功能关系求解.【解析】【解答】解:(1)①从开始抽纸到纸被抽离物块底部的过程中;
物块对薄纸施加的摩擦力f物=μ2Mg
水平桌面对薄纸施加的摩擦力f桌=μ1(M+m)g
薄纸受到的总的摩擦阻力f总=μ1(M+m)g+μ2Mg
②从开始抽纸到薄纸被抽离物块底部的过程,假设物块的加速度为aM、薄纸的加速度为am,所用时间为t,这一过程物块和纸张的速度变化量分别为△vM,△vm.
则有△vM=aMt,△vm=amt;
对于薄纸,根据牛顿第二定律有F-f桌-f物=mam
对于物块,根据牛顿第二定律有f纸=MaM
由牛顿第三定律有f物=f纸
由以上三式解得F-f桌=mam+MaM
上式左右两边都乘以时间t,有(F-f桌)t=mamt+MaMt=m△vm+M△vM
上式左边即为水平拉力F和桌面对薄纸摩擦力的总冲量;右边即为物块和纸的总动量的变化量.命题得证.
说明:其他方法正确同样得分.
(2)设物块在薄纸上
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