题目内容

【题目】如图所示，水平固定横杆的正下方有一光滑的小定滑轮，一质量为m的小球套在横杆上，轻质橡皮绳(遵循胡克定律)绕过定滑轮，一端O系在墙上，另一端与小球连接，橡皮绳的原长为OP，小球在定滑轮的正上方A处时橡皮绳的拉力大小为mg，小球在水平向右的拉力F=2mg作用下向右运动经过B点，运动到B点时，BP与横杆的夹角为θ=37°。若橡皮绳始终在弹性限度内，小球与横杆间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则小球在B处时：

A. 加速度大小为2g

B. 加速度方向水平向右

C. 与横杆间的弹力大小为2mg

D. 与横杆间的滑动摩擦力大小为mg

【答案】CD

【解析】对小球受力分析，如图所示，因为OP是橡皮绳的原长，在A点，在B点，根据几何知识可得，联立解得，规定向右为正方向，根据共点力平衡条件，运用正交分解法可得， ， ，联立解得， ， ，即加速度方向向左，故CD正确．

练习册系列答案
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【题目】如图所示为日光灯演示电路，灯管为40W，L为镇流器，B为启动器，D为“220V 100W”白炽灯泡，S1为普通拉线开关，S2为单刀双掷开关，S3为按钮开关(如门铃用的)，用该实验电路研究启动器B、镇流器L在电路中的作用，下列操作中，观察到的现象正确的是

A. 令S2接a，S3不通，接通S1，则B启动后，灯管正常发光

B. 灯管正常发光时，将S2由a迅速转接到b，灯管将不再正常发光

C. 断开S1、S3，令S2接b，待灯管冷却后再接通S1，可看到B断续闪光，灯管却不能发光

D. 断开S1，取下B，令S2接a，再接通S1，此时按下S3，接通几秒后迅速断开，灯管可正常发光

【题目】一列沿x轴正向传播的简谐波，在x1=2.0m和x2=12m处的两质点的振动图像如图实线和虚线所示。由图可知，关于简谐波的波长和波速有如下一些判断正确的是（ ）

A. 波长一定等于4.0m

B. 波长可能等于10m

C. 2s末x1=2.0m的质点具有沿y轴负方向的最大速度

D. 最大波速等于5.0m/s

【题目】甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，已经全面应用于我国航天器。离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势。

离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子。氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出。在加速氙离子的过程中飞船获得推力。

已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q，AB间距为d，推进器单位时间内喷射的氙离子数目N。

(1)将该离子推进器固定在地面上进行试验。求：

a. 氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小，以及离子束的等效电流I；

b. 求喷射离子过程中，对推进器产生的反冲作用力大小；

(2)配有推进器的飞船在太空运行时，处于完全失重状态，为了构建推进器在太空中运作情景，离子推进器可视为放置在光滑的水平地面上。已知推进器的质量为M，且工作时质量保持不变，推进器刚开始运动的极短时间，可认为瞬间喷出N′个离子，即这些离子相对于地面以相同的速度同时喷出。

c. 求喷出时每个离子的速度以及电场力对每个离子做的功；

d. 这一过程中飞船向后移动的距离；

e. 随着时间的推移，喷出的离子的动能逐渐变大还是变小？简要说明理由；

【题目】“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，已知绳与竖直方向夹角为α，绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H，绳长为L。如果质量为m的选手抓住绳子由静止开始摆动，运动到O点的正下方时松手，做平抛运动，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是：

A. 选手刚摆到最低点时处于超重状态

B. 选手刚摆到最低点时所受绳子的拉力为(3-2cosα)mg

C. 若绳与竖直方向夹角仍为α，当L=H/2时，落点距起点的水平距离最远

D. 若绳与竖直方向夹角仍为α，当L=H/3时，落点距起点的水平距离最远

【题目】某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电．当发电厂输出的功率为P0时，额定电压为U的用电设备消耗的功率为P1．若发电厂用一台升压变压器T1先把电压升高，仍通过原来的输电线供电，达到用电设备所在地，再通过一台降压变压器T2把电压降到用电设备的额定电压，供用电设备使用，如图所示，这样改动后，当发电厂输出的功率仍为P0，用电设备可获得的功率增加至P2．试求所用升压变压器T1的原线圈与副线圈的匝数比N1/N2以及降压变压器T2的原线圈与副线圈的匝数比n1/n2各为多少？

【题目】一个半圆形玻璃砖，某横截面半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为。

（I） 一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出， 则入射光束在AB上的最大宽度为多少？

（II）一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。

【题目】自然界真是奇妙，微观世界的运动规律竟然与宏观运动规律存在相似之处。

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(2)根据玻尔的氢原子模型，电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动，原子中的电子在库仑力作用下，绕原子核做圆周运动。

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②一个处于基态且动能为的氢原子与另一个处于基态且静止的氢原子进行对心碰撞。若要使其中一个氢原子从基态跃迁到激发态，则 至少为多少？

【题目】如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m＝5．0×10－8kg、电量为q＝1．0×10－6C的带电粒子。从静止开始经U0＝10 V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP＝0．3m。（粒子重力不计，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8）求：

（1）带电粒子到达P点时速度v的大小；

（2）若磁感应强度B＝2．0 T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离；

（3）若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度B′满足的条件。

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