如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒，棒下端離地面高H，上端套著一個(gè)細(xì)環(huán)．棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmg（k＞1）．?dāng)嚅_(kāi)輕繩，棒和環(huán)自由下落．假設(shè)棒足夠長(zhǎng)，與地面發(fā)生碰撞時(shí)，觸地時(shí)間極短，無(wú)動(dòng)能損失．棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持豎直，空氣阻力不計(jì)．求：
（1）棒第一次與地面碰撞彈起上升過(guò)程中，環(huán)和棒的加速度．
（2）從斷開(kāi)輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間，棒運(yùn)動(dòng)的路程s．
（3）與地面第二次碰撞前要使環(huán)不脫離棒，棒最少為多長(zhǎng)？
（4）從斷開(kāi)輕繩到棒和環(huán)都靜止，要使環(huán)不脫離棒，棒最少為多長(zhǎng)？

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如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒，棒下端離地面高H，上端套著一個(gè)細(xì)環(huán)．棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，大小為1.5mg．?dāng)嚅_(kāi)輕繩，棒和環(huán)開(kāi)始豎直下落．假設(shè)棒足夠長(zhǎng)，與地面發(fā)生碰撞時(shí)，觸地時(shí)間極短，無(wú)動(dòng)能損失．棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持豎直，空氣阻力不計(jì)．則（　�。�

A、棒第一次下落過(guò)程中，環(huán)做自由落體運(yùn)動(dòng)

B、棒第一次與地面碰撞彈起上升過(guò)程中，棒做勻加速運(yùn)動(dòng)

C、從斷開(kāi)輕繩到棒和環(huán)都靜止的過(guò)程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2mgH

D、從斷開(kāi)輕繩到棒和環(huán)都靜止，環(huán)相對(duì)于地面通過(guò)的位移為5H

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如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒，棒下端離地面高H，上端套著一個(gè)細(xì)環(huán)．棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmg（k＞1）．?dāng)嚅_(kāi)輕繩，棒和環(huán)自由下落．假設(shè)棒足夠長(zhǎng)，與地面發(fā)生碰撞時(shí)，觸地時(shí)間極短，無(wú)動(dòng)能損失．棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持豎直，空氣阻力不計(jì)．求：
（1）棒第一次與地面碰撞彈起上升過(guò)程中，環(huán)的加速度；
（2）從斷開(kāi)輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間，棒運(yùn)動(dòng)的路程S；
（3）從斷開(kāi)輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對(duì)環(huán)及棒做的總功W．

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一．（20分）填空題

1．1 ，2  2．6，4.8   3．20L，819℃或1092K    4．2，4   5．mg ，1：1

6

7

8

9

10

11

12

13

14

A

B

A

C

D

CD

ACD

ACD

ABD

二．（40分）

選擇題

三．（30分）實(shí)驗(yàn)題.

15．（6分）（1）BCE （2）     16．（4分）AC

17．（4分）（1）（如右圖，兩種方法均可得分）

（2）9（或18）（若設(shè)計(jì)為上圖則答案為9）（若設(shè)計(jì)為下圖則答案為18）

18．（6分）（1）1（2）0.5，0.2

19．（10分）（1）C  （2）m₁的落地點(diǎn)到m₂落地點(diǎn)的

距離s、長(zhǎng)木板離地面的高度H 

   （3）m₂gh -μm₁gh，

四．（60分）計(jì)算題.

20．（10分）（1）狀態(tài)1：p₁=p₀+21cmHg，l₁=10cm，T₁= 300K

狀態(tài)2：p₂= p₀-15cmHg，l₂=（31-15）cm=16cm，T₂= T₁= 300K

p₁ l₁= p₂ l₂，(p₀+21)×10 = (p₀-15) ×16  解得p₀=75cmHg                     （4分）

（2）狀態(tài)3：p₃= p₀+15cmHg =90 cmHg，l₃=？，T₃=T₂= T₁=300K

P₃ l₃= p₂ l₂      90×l₃ =60 ×16  l₃=10.67 cm                                （3分）

（3）狀態(tài)4：p₄= p₃=90 cmHg ，l₄= l₂=16cm，T₄=？

= ，=  ，解得T₄= 450K                                  （3分）

21．（12分）（1）前2s內(nèi)勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，a = = m/s² =5 m/s²           （2分）

ma=F_m-mg，F(xiàn)_m=ma+mg=(8×5+8×10)N=120N                              （2分）

（2）2s時(shí)刻電動(dòng)機(jī)功率最大  P_m= F_mv₁= 120×10W=1200W                 （3分）

（3）s₁= v₁t₁= × 10×2m=10m，                                       （2分）

mv₂²-0 = F_ms₁+Pt₂-mgs， ×8 × 15²=120×10+1200×(t-2) -8×10×90 ，t=7.75s    （3分）

22．（12分）（1）ma= ? F 可解得a=                           （2分）

（2）當(dāng)兩個(gè)力大小相等時(shí)，乙球的速度最大，

F = = 可解得x= 2l₀                                                                  （3分）

（3）mv_m²-0 = W_電-W_{F ，}W_電= mv_m² + W_F = mv_m² + Fl₀ = mv_m² +     （3分）

靜電力做正功，電勢(shì)能減少了mv_m² +                                （1分）

（4）乙球先做遠(yuǎn)離甲的運(yùn)動(dòng)，速度先增大后減小（1分），然后又反向做速度先增大后減小的運(yùn)動(dòng)（1分），返回到釋放點(diǎn)B后，再重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)，之后就在B點(diǎn)和最遠(yuǎn)端之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（1分）。 

 23．（12分）（1）ε= = = kS=0.5×0.2²V = 0.02V                   （2分）

I = = A= 1A        ab段導(dǎo)線(xiàn)上的感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b           （3分）                   

（2）框架開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力矩平衡，mgLcosα+mgLsinα= F_AL                   （3分）

F_A = mgcosα+mgsinα= mg（cosα+sinα）= 0.01×10×(0.8+0.6)N = 0.14N       （1分）

F_A = BIL = kt IL     t = = s = 1.4s                        （3分）

24．（14分）（1）η = = ，= 80%  可解得 = 4：1  （3分）

（2）P=UI=U =                                           （2分）

（3）由P = 可知當(dāng)U = 時(shí)P有最大值，                    （1分）

     又由乙圖可知 = 4.5W  1                                     （1分）

由丙圖可知當(dāng)U = 0時(shí)，I = = = 3A  2                          （1分）

由1、2兩式可求出E=6V， r = 2Ω                                     （2分）

進(jìn)一步可求出R_m=8Ω

當(dāng)滑片移到B端時(shí)，U =E= 4.8V，P = =2.88W，I= =0.6A          （3分）

所以有：

a（8Ω，80%），b（3V，4.5W），c（4.8V，2.88W），d（0.6A，4.8V）        （1分）