20xx屆山東省(新高考)高三下學(xué)期物理臨考仿真模擬演練卷(二)-閱讀頁
2025-04-05 05:36本頁面
【正文】 施工方便、質(zhì)量可靠的優(yōu)點(diǎn)。16．(8分)已知在x＝0處的質(zhì)點(diǎn)O在沿y軸方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波。求：(1)再經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間x＝5 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)后第一次回到平衡位置；(2)從質(zhì)點(diǎn)A開始振動(dòng)到x＝5 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次回到平衡位置過程中，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程。一質(zhì)量m＝ kg，電阻r＝2 Ω的金屬棒垂直擱在導(dǎo)軌上，并以v0＝20 m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在水平拉力F的作用下做持續(xù)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a＝2 m/s方向與初速度方向相反。求：(1)電流第一次減少為最大值一半時(shí)金屬棒所處的位置；(2)電流第一次減少為最大值的一半時(shí)拉力F的功率；(3)已知金屬棒開始進(jìn)入磁場(chǎng)到速度減小為零的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1＝ J，求該過程中拉力F所做的功。圖中ABC為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段為傾角為θ的粗糙斜面，BC段為光滑水平面，AB段與BC段之間有一小段圓弧平滑連接。質(zhì)量分別為mm3……mn－mn的n－1個(gè)小物塊在水平軌道上沿直線靜止相間排列，m1滑到水平軌道上與m2發(fā)生碰撞，從而引起各物塊的依次碰撞，碰撞前后各物塊的運(yùn)動(dòng)方向處于同一水平線上。(1)求m1與m2碰撞后，小物塊m2的速度大小v2；(2)若定義第n個(gè)小物塊經(jīng)過依次碰撞后獲得的動(dòng)能Ekn與第1個(gè)小物塊的初動(dòng)能Ek0之比為第1個(gè)小物塊對(duì)第n個(gè)小物塊的動(dòng)能傳遞系數(shù)k1n，求k1n；(3)若m3＝m4＝……＝mn－1＝mn＝m1，求m2為何值時(shí)，第n個(gè)小物塊獲得的速度最大？并求出此時(shí)第n個(gè)小物塊的最大速度vnm。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。按題目要求作答。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 (1分)(2)從質(zhì)點(diǎn)A開始振動(dòng)時(shí)計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為 (1分)當(dāng)t＝0時(shí) (1分)當(dāng)t＝ s時(shí) (1分)質(zhì)點(diǎn)P在一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)的路程為質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的總路程為。 (2分)(2)由(1)知，電流第一次減少為最大值一半時(shí)金屬棒的速度為v＝10 m/s，金屬棒所受的安培力為 (1分)可得根據(jù)牛頓第二定律有 (1分)解得拉力的功率。 (2分)18．(16分)【解析】(1)設(shè)m1滑到B點(diǎn)的速度為v0，由動(dòng)能定理 ① (2分)解得② (1分)設(shè)碰撞后m1與m2的速度分別為v1和v2，由動(dòng)量守恒定律 ③ (1分)由于碰撞過程中無機(jī)械能損失 ④ (1分)③、④式聯(lián)立解得 ⑤ (1分)將①代入④得 ⑥ (1分)(2)由⑤式，由和以及動(dòng)能傳遞系數(shù)的定義，得對(duì)于2兩物塊 ⑦ (1分)同理可得，m2和m3碰撞后，動(dòng)能傳遞系數(shù)k13為 ⑧ (1分)依次類推，動(dòng)能傳遞系數(shù)k1n為 ⑨ (1分)解得 ⑩ (1分)(3)由彈性碰撞的規(guī)律知，m3與后面的物塊碰撞后依次交換速度，m3的最大速度等于第n個(gè)小物塊的最大速度vnm。 (1分)
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