七(第17小题)、本题满分16分,解答应写出必要的文字说明、方程式和必要演算步骤,只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
17(16分)列车载重时直接向前起动有困难,司机常常先倒车再起动前进。设在平直轨道上的某机车后面挂接有n节车厢,机车与每节车厢的质量都为m,它们所受的阻力都为自身重力的k倍,倒车后各节车厢间的挂钩所留间隙均为d,如图(1)所示,在这种植况下,机车以恒定的牵引力F由静止开始起动,机车及各车厢间挂接的时间极短,挂接后挂钩的状态如图(2)所示.求:
(1)第一节车厢刚被带动时列车的速度
(2)最后一节车厢刚被带动时列车的速度
(3)要想使最后一节车厢也能被带动起来,机车牵引力 F的最小值
16.(15分)在水平光滑细杆上穿着A、B两个刚性小球(可看作质点),用两根长度同为L的不可伸长的轻绳与C球连接,如图所示。已知A、B、C三球质量均相同,开始时三球均静止、两绳伸直且处于水平状态.现同时释放三球,求:
(l)在C球运动到最低点.A、B两球刚要相碰的瞬间,A、B两球速度的大小;
(2)在A、B相碰前的某一时刻,A、B二球速度v的大小与C球到细杆的距离h之间的关系
六(第16小题)、本题满分15分,解答应写出必要的文字说明、方程式和必要演算步骤,只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15(15分)据有关资料介绍,受控热核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装,而是由磁场约束使其在某个区域内运动.现按下面的简化条件来讨论这个问题:如图所示是一个内径R1=1.0 m,外径R2=2.0 m的环状区域的截面,区域内有垂直截面向里的匀强磁场,O点为氦核源,它能沿半径方向射出各种速率的氦核,已知氦核的比荷=4.8×107C/kg,不计氦核的重力和氢核间的相互作用,当射出的氦核最大速度为vm=1.44×107m/s时,求需要的约束磁场的磁感应强度至少为多少
五(第15小题)、本题满分15分,解答应写出必要的文字说明、方程式和必要演算步骤,只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
(2)若m=2kg,θ=37º,g=10m/s2,求出μ和k的值(sin37º=0.6,cos37º=0.8)
四(第14小题)、本题满分14分,解答应写出必要的文字说明、方程式和必要演算步骤,只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14(14分)在倾斜角为θ的长斜面上,一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块(连同风帆)的质量为m,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ、风帆受到向后的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即f=kv.滑块从静止开始沿斜面下滑的v-t图象如图所示,图中的倾斜直线是t=0时刻速度图线的切线。
(1)由图像求滑块下滑的最大加速度和最大速度的大小
13(l4分)将两个相同的电流计分别与电阻并联后改装成电流表A1(0~3A)和电流表A2(0~0.6 A),现把这两个电流表并联接入如图所示的电路中测量电流,当可变电阻R调节为9Ω时,A2刚好满偏。问:
(l)A2满偏时,另一电流表A1的示数是多大’?
(2)若可变电阻R调节为20Ω时.A1刚好半偏。已知A1、A2的内阻很小,求电源电动势和内电阻。
三(第13小题)、本题满分14分,解答应写出必要的文字说明、方程式和必要演算步骤,只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
12(12分)电源的输出功率只跟外电路的电阻R有关,如图(l)所示是研究它们关系的实验电路为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作一个等效电源(图中虚线框内部分),于是等效电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和,用r表示,等效电源的电动势用E表示。
(1)写出等效电源的输出功率P跟 E、r、R的关系式: .(安培表、伏特表看作理想电表)
(2)在实物图(2)中画出连线,组成实验电路
(3)根据实际实验所测得的数据,计算出阻值R及不同的阻值R下的电源输出功率P的值,并描点如图(3),请在图(3)中画出P――R关系图线
(4)根据图线求出等效电源输出功率的最大值是 W,等效电源的内电阻r= Ω.电动势E= V。