2021屆新高考物理模擬培優(yōu)卷（九）

2021屆新高考物理模擬培優(yōu)卷（九）

一、單項選擇題:本題共7小題，每小題4分，共28分在每小題給出的四個選項中，只有一

項是符合題目要求的。

L查德威克在用X粒子轟擊鉞核的實驗中發(fā)現(xiàn)了中子，解決了物理學家在原子研究中遇到的

難題，使原子物理研究取得了一項突破性進展。下列核反應方程中，產生的未知粒子

（XPX?、X?、X4）不是X粒子的是（）

A.瞪UY4Th+X|B.留Thf：：Pa+X,C.：H+：HfX,nD.2；H-^-X.

yzw1yuyiz113u14

2.如圖所示，中間有缺口的鐵芯繞有兩個線圈，原、副線圈匝數(shù)比為2=原線圈兩端交

流電壓為"=30應sinlOCtoV,副線圈兩端接一阻值為70。的電阻R,其他電阻均忽略不計。

由于鐵芯有缺口，這種變壓器磁通量損耗很大，則副線圈中理想電流表的示數(shù)可能是（）

C.3AD.2A

3.如圖所示，物體甲放在水平地面上，物體乙用不可伸長的輕繩跨過定滑輪后與物體甲相連,

初態(tài)物體甲、乙都靜止，現(xiàn)用力尸作用于物體乙和定滑輪A間的。點，緩慢將繩由沿

豎直方向拉成沿水平方向，此過程中力廠的方向始終與垂直，物體甲始終保持靜止。下

列說法正確的是（）

A.此過程中尸先增大后減小B.繩子對滑輪的作用力先減小后增大

C.物體甲對地面的壓力一直減小D.物體甲對地面的摩擦力一直減小

4.相距為L的質量不等的兩顆星球組成雙星系統(tǒng)，做勻速圓周運動的周期為T,若要給這個

系統(tǒng)發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，衛(wèi)星質量遠遠小于星球質量，衛(wèi)星也繞雙星軌道圓心做勻速圓周運

動。對于這顆人造衛(wèi)星，單純從牛頓力學的角度分析，下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星軌道與雙星系統(tǒng)的軌道同平面，軌道半徑一定大于4

B.衛(wèi)星位置一定在兩星球連線或連線的延長線上

C.衛(wèi)星運動周期為T

D.衛(wèi)星軌道半徑越大，線速度越小

5.如圖所示為霍爾元件的簡易圖，已知該元件為長方體，長、寬、高分別為。、4c,該元

件內的導電微粒是電子，電子的電荷量為e,元件單位體積內的電子個數(shù)為N,空間中存在

豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為8,當元件中通有水平向左的電流時，前后表面的

電勢差為U。下列說法正確的是（）

A.前表面的電勢比后表面的電勢低

B.僅增加前后表面的距離6,則前后表面的電勢差。減小

C.僅增加上下表面的距離c,則前后表面的電勢差U增大

D.通入的電流的大小為N廿eU等c

6.均勻帶電的球殼在球殼外空間中某點產生的電場可等效為在球心處所帶電荷量相同的點

電荷產生的電場。如圖所示，半徑為R的半球殼（厚度不計）上均勻分布著總電荷量為q

的正電荷，以球心0為坐標原點、以過半球殼中心的軸線為x軸建立坐標系，在x=R處固

定一帶電荷量為-。的點電荷，在x=1.5R處由靜止釋放一試探電荷，在x=2R處試探電荷速

度最大，靜電力常量為左，則x=-2R處的電場強度大小為（）

,Q

C.0一公

7.如圖所示的電路，電源電動勢E恒定且內阻廠不可忽略，K、6、用為定值電阻，尺為滑

動變阻器，APA?為理想電流表，VPV2,V3為理想電壓表。閉合開關后，小右分別表示

兩個電流表的示數(shù)，5、［4、Q分別表示三個電壓表的示數(shù)。現(xiàn)將滑動變阻器耳的滑片稍

向上滑動一些，AZPA/。分別表示兩個電流表示數(shù)變化的大小，△%、公6、分別表示三

個電壓表示數(shù)變化的大小。下列說法正確的是（）

\U,,AZ7,

C.A%小于大于環(huán)

二、多項選擇題:本題共3小題，每小題6分，共18分在每小題給出的四個選項中，有多項

符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分有選錯的得0分。

8.如圖所示，一豎直圓盤上固定一質量為0.2kg的小球（可視為質點），小球與圓盤圓心。

的距離為5cm?，F(xiàn)使圓盤繞過圓心。且垂直于圓盤的水平軸以大小為10rad/s的角速度勻

速轉動，重力加速度大小為g=10m/s2,則（）

A.小球的重力和圓盤對小球作用力的合力不變

B.當小球運動到。點正上方時，圓盤對小球的作用力最小

C.圓盤對小球的作用力方向與豎直方向的夾角最大為30°

D.小球從最高點運動到最低點的過程中，圓盤對小球的作用力一直增大

9.如圖所示，勁度系數(shù)上=10N/m的輕質彈簧放置在光滑的水平面上，左端系在墻上，在大

小為10N的水平向左的推力歹作用下，物塊4B緊挨著彈簧處于靜止狀態(tài)，兩物塊不粘

連，質量均為，"=2kg。現(xiàn)突然改變廠的方向使其水平向右，即變?yōu)槔ψ饔迷谖飰K8上,

同時產的大小按某種規(guī)律變化，使A、B一起以a=4m/sz的加速度向右做勻加速運動，直到

A、B分離,彈簧始終處于彈性限度內，貝心）

A.兩物塊剛開始向右做勻加速運動時，拉力為10N

B.彈簧剛好恢復原長時，兩物塊正好分離

C.從兩物塊一起做勻加速運動開始，經過巫s兩物塊正好分離

10

D.從兩物塊一起開始做勻加速運動到分離，拉力廠對物塊做的功為1.4J

10.圓心為。、半徑為R的圓形區(qū)域內存在磁感應強度大小為2、方向垂直紙面向外的勻強

磁場，磁場邊緣上的A點有一粒子源，該粒子源可以在紙面內向磁場中發(fā)射速度不同的同

種帶電粒子，OA豎直，MN與OA平行，且與圓周相切于B點，在MV的右側有方向水平

向左的勻強電場。當粒子的速度大小為％且沿A。方向時，粒子剛好從B點離開磁場。不計

粒子重力和粒子間的相互作用。下列說法正確的是（）

A.粒子的比荷為白

B.速率同為%的粒子在磁場中運動的總時間與入射方向有關

itR

C.若粒子的速度大小為2%且沿A。方向時，粒子第一次在磁場中運動的時間為—

“0

D.粒子的速度大小為.v0且方向沿紙面內各個方向時，g的圓周上有粒子射出磁場

三、非選擇題:共54分。第11-14題為必考題，考生都必須作答。第15~16題為選考題,

考生根據(jù)要求作答。

（一）必考題:共42分。

1L用圖示裝置驗證動量守恒定律。先安裝好實驗裝置，在水平面上鋪一張白紙，白紙上鋪

放復寫紙，在白紙上記錄下重垂線所指的位置。，實驗中靜止釋放小球A,釋放點位置不變。

（1）小王選擇了兩半徑相等的小球，測得%=2.00kg,%=3.99kg,測得不放被碰小球B

時，小球A的落點為N,ON=0.40m,放上被碰小球B時，被碰小球B的落點為尸，小球

A的落點為。，（9P=0.20m,則該碰撞過程中動量_______（選填“守恒”或“不守恒”），實

驗目的達到后，小王利用所給數(shù)據(jù)，又判斷了該碰撞中機械能是否守恒，小王判斷的結果是

機械能（選填“守恒”或“不守恒”）。

（2）小李選擇了另外兩個半徑相等的小球C、D,測得加0>7生，但沒有測量兩小球的具

體質量，測得不放被碰小球。時，小球C的落點為P,放上被碰小球。時，小球C的落點

為M,被碰小球。的落點為N,用刻度尺測量出OM、OP和ON的長度，若小李要驗證碰

撞為彈性碰撞，則需要驗證的關系式是（用。w、OP和。N表示）。

12.某實驗小組計劃測量電源的電動勢和內阻。

（1）用如圖1所示的實驗電路測量毫安表的內阻，實驗器材如下：

待測毫安表A1（量程為10mA,內阻約為50。）；

電源（電動勢約為L5V,內阻不計）；

電阻箱鳥（0~999.90）；

滑動變阻器&（0-10Q）；

單刀單擲開關和單刀雙擲開關各一個及導線若干。

①電表X需要選擇下列儀表中的=

A.電流表（0~0.6A）B.電壓表（0~3V）C.電壓表（0~1V,內阻為100。）

②實驗步驟如下：

閉合開關K］之前，應該將滑動變阻器的滑片滑到端（填或"b"）,閉合開

關將單刀雙擲開關接1,調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電表X有適當?shù)氖緮?shù)乙；將單刀

雙擲開關接2,保持滑動變阻器的滑片不動，調節(jié)電阻箱的阻值，使電表X的示數(shù)仍為尤。。

若此時電阻箱的阻值為與，則毫安表的內阻為.

圖1

（2）將毫安表與一電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表V（量程為0~3V,內阻為?。?，取一電阻箱

R并用圖2所示的電路測量電源的電動勢和內阻。實驗步驟如下：

①調節(jié)電阻箱R,使電壓表有適當?shù)氖緮?shù)；

②記錄電阻箱R的阻值和電壓表的示數(shù)U；

③重復步驟①、②，多測幾組數(shù)據(jù)；

④用圖象法處理數(shù)據(jù)，以!為橫軸，以《為縱軸得到的圖象為一條直線，若最后測得此直

RU

線的斜率為左，縱截距為6,則可以求出電源的電動勢，電源的內阻

r=（用題目中給的物理量符號表示）。若考慮電壓表的分流，則電源內阻的測量

值比真實值_________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

13.如圖所示，質量為機、帶電荷量為-4（4>0）的小物塊靜止在墻壁A處，A處有一個彈射

器（未畫出），可讓小物塊瞬間獲得動能，并向右運動，是長度為4R的絕緣水平軌道,

2端與半徑為R的光滑絕緣半圓軌道相切，半圓的直徑3。豎直，且Q的右側空間有

水平向右的勻強電場（圖中未畫出），電場強度后=誓,g為重力加速度。小物塊與AB間

的動摩擦因數(shù)〃=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8o若小物塊恰能通過半圓軌道，求:

D

C

（1）小物塊在A點獲得的動能Ek-

（2）小物塊運動到半圓軌道最高點D時對軌道的壓力大小。

14.距離為d的兩根軌道ABE尸、8GH平行放置，48、與水平面的夾角為30。，BE、DG

為兩段光滑絕緣圓弧軌道（長度可忽略），除BE、0G兩段外其余部分均為金屬，電阻可

忽略不計，EF、GH均光滑、足夠長且二者在同一水平面上，軌道的4c端接一個電容為

c=券的電容器，F(xiàn)H端接一個電阻恒為R的小燈泡，ABC。所在平面內的磁場方向垂

直于平面向下，EG右側的水平面內的磁場方向豎直向上，磁感應強度的大小均為團長為

d、質量為優(yōu)、電阻不計的導體棒尸從靠近AC端的位置由靜止開始沿軌道下滑，在EG處

與靜止在此處的質量為2租、電阻為2R、長度為d的導體棒。發(fā)生彈性碰撞，碰撞后瞬間

導體棒尸被拿走，此時小燈泡剛好正常發(fā)光。P棒的初始位置離水平面的高度為/?,導體棒

與傾斜軌道間的動摩擦因數(shù)為〃=塔，重力加速度為g,導體棒在運動過程中始終與軌道

垂直且接觸良好。求:

（1）小燈泡的額定功率；

（2）導體棒。在磁場中運動的距離及此過程中導體棒Q上產生的焦耳熱。

（二）選考題:共12分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計

分。

15.【選修3-3】

（1）某實驗小組的同學進行“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗。若油酸酒精溶液的體積

分數(shù)為上〃滴溶液的體積為V,取1滴溶液滴在淺盤上形成的油膜面積為S,則油酸分子的

直徑大小應為o實驗時，如果所用的油酸酒精溶液長時間放置在空氣中，則測量結果

O(填“偏大”“偏小"或'不變”)

(2)如圖甲所示，一個厚度不計的圓筒形導熱氣缸開口向上豎直放置，氣缸底面積

S=lxl(T*m2,高度介=0.2m,己知大氣壓強=1.0xl()5pa,室溫為7℃,取g=DM2?

缸內氣體可視為理想氣體。

(i)若室溫升到27℃,求此時氣缸內空氣質量與室溫為7℃時氣缸內空氣質量之比；

(ii)若室溫仍為7°C,如圖乙所示，在氣缸開口處加質量為加=02kg的活塞，活塞與氣

缸之間無摩擦且不漏氣，如果在活塞上緩慢放置一定質量的細砂，氣柱高度變?yōu)闅飧赘叨鹊?/p>

j,求砂子的質量并判斷此過程缸內氣體吸熱還是放熱。

國甲圖乙

16.【選修37】

(1)如圖所示是實驗室測得的一個單擺的共振曲線。取g=10m/s2,/=10,則該單擺的

擺長約為m(結果保留一位小數(shù))，若擺長減小，共振曲線的峰將向移動。

(2)如圖甲所示為某半徑為R的半球形透明介質的截面，A5為半圓的直徑，。為圓心，

在。點左側，一束單色光從A。上的E點垂直射入半球形介質，在圓弧上恰好發(fā)生全反

射，OE=—R0

2

(i)求該半球形透明介質的折射率。

(ii)若將該透明介質制成截面為直角三角形的透明體，如圖乙所示，ZABC=30°,AC邊

的長度為L=fm,令上述單色光的平行光束從AC邊以45。角入射，求邊和8c邊上

有光射出的區(qū)域的長度之和(不考慮光在介質中二次反射)。

圖甲圖乙

答案以及解析

L答案：B

解析：查德威克通過a粒子轟擊鍍核的實驗發(fā)現(xiàn)了中子，根據(jù)核反應遵循電荷數(shù)守恒和質量

數(shù)守恒判斷出XrX3>X4是a粒子，X?（_：e）不是a粒子，選項B符合題意。

2.答案：D

解析：原線圈兩端電壓的有效值為-=￥^V=30V,若鐵芯沒有缺口，根據(jù)理想變壓器

電壓關系*=:得，副線圈兩端電壓的有效值為6=210V,由于鐵芯有缺口，考慮到磁

通量實際有損耗，副線圈兩端電壓的有效值應小于210V,則副線圈中電流的有效值應小于

210V

/不~=3A,則副線圈中理想電流表的示數(shù)可能是2A,選項D正確。

3.答案：D

解析：設物體甲質量為物體乙質量為小，某時刻對。點受力分析并建立如圖1所示坐

標系，有工=尸一/gsin6=0,Fy=T-mgcos0=0,解得歹=mgsinO,T=〃?gcos。，由題

意可知6角緩慢從0°增大到90。，所以力尸逐漸增大，繩子張力T逐漸減小，A錯誤；由于

繩子張力逐漸減小，同時滑輪兩側的繩子的夾角逐漸變大,所以繩子對滑輪的合力逐漸減小,

B錯誤；對物體甲受力分析并建立如圖2所示的坐標系，有尺'=Tsina-4=0,

F^=FN+Tcosa-Mg=0,解得與=Tsina,工,二色-Tcosa,由A項分析可知繩子張力

T逐漸變小，滑輪左側繩子與豎直方向夾角a不變，所以地面對物體甲的支持力品逐漸增

大，即物體甲對地面的壓力逐漸增大，物體甲受到的摩擦力與逐漸減小，即物體甲對地面

的摩擦力逐漸減小，C錯誤，D正確。

X

4.答案：C

解析：衛(wèi)星質量遠遠小于星球質量，不用考慮衛(wèi)星對雙星系統(tǒng)的影響，衛(wèi)星繞雙星軌道圓心

做勻速圓周運動，則衛(wèi)星所受合力一定總指向軌道圓心，故衛(wèi)星在運動中相對雙星有固定的

位置，軌道與雙星軌道共平面，衛(wèi)星可以在雙星連線上，也可以是三星連線為三角形，選項

B錯誤；在雙星連線上時，衛(wèi)星軌道半徑可以小于白，選項A錯誤；衛(wèi)星運動周期必須與

2

雙星周期T相同，所受合力大小恒定，選項C正確；周期一定，則軌道半徑越大，線速度

越大，選項D錯誤。

5.答案：D

解析：由題意可知，電流方向向左，電子定向移動的方向向右，由左手定則可知，電子所受

洛倫茲力的方向指向后表面，則后表面帶負電，因此前表面的電勢比后表面的電勢高，選項

A錯誤；當電子所受的電場力和洛倫茲力相等時，電子處于平衡狀態(tài)，設電子定向移動的速

度大小為v,則由平衡條件可知egneBv,解得。=8加，因此僅增加前后表面的距離，前

后表面的電勢差增大，選項BC錯誤；由電流的微觀表達式有/=NeSv=NMcv,則由以上

可解得/=2Ne等Uc，選項D正確。

6.答案：A

解析：試探電荷在x=2R處的速度最大，說明試探電荷在該處的加速度大小為0,即點電荷

和半球殼在此處產生的電場強度大小相等，設半球殼在此處產生的電場強度大小為耳，有

紇,將半球殼補全，完整球殼在x=-2R處產生的電場強度大小為耳由對

稱性可知右側半球殼在x=-2R處產生的電場強度大小為紇=4,左半球殼在x=-2R處

qq

產生的電場強度大小為￡=上,尤=-2R處的電場強度大小為E'=k

2R22發(fā)

故A選項正確。

7.答案：C

解析：滑動變阻器的滑片向上滑動，滑動變阻器凡接入電路的電阻變大，由“串反并同”

可知6變大，A錯誤；由歐姆定律可知?=&+&，叫接入電路的阻值變大，所以半變大,

B錯誤；電壓表V2的示數(shù)等于電阻舄和凡兩端的電壓之和，凡接入電路阻值變大，電壓表

Y的示數(shù)變大，由于總電流變小，但是流過招的電流變大，所以流過電阻用的電流變小,

電阻耳兩端的電壓變小，所以公。3大于AL，C正確；由閉合電路歐姆定律分析可知

AU.AU,

笠看…%所以才小于家,D錯誤。

8.答案：BCD

解析：小球隨圓盤做勻速圓周運動，合力提供向心力，大小不變，K=;W02=1N,方向時

刻改變，選項A錯誤；當小球運動到。點正上方時圓盤對小球的作用力最小，為

￡=〃?g-4=lN,選項B正確；如圖所示，當圓盤對小球的作用力方向與半徑方向垂直時,

F1

與豎直方向夾角最大，此時sinO=1=彳,則0=30。，選項C正確；根據(jù)力的矢量三角形

mg2

可知，小球從最高點運動到最低點的過程中，圓盤對小球的作用力一直增大，選項D正確。

解析：系統(tǒng)靜止時，彈簧的壓縮量設為玉,g=F0，代入”=10N、Zc=10N/m,解得占=lm,

兩物塊剛開始向右做勻加速運動時，對兩物塊由牛頓第二定律有尸+片=2，w,代入數(shù)據(jù)可

得尸=6N,A錯誤；兩物塊剛好分離時，物塊之間的彈力正好為0,設此時彈簧的壓縮量

為乙，對物塊A由牛頓第二定律有包=加。，解得X2=O-8m,B錯誤；兩物塊一起做勻

加速運動，分離時運動的位移/-02m,由x總=ga產解得f=*s,C正確；

彈簧對兩物塊向右的彈力與與彈簧的壓縮量x的關系圖象如圖所示，彈力對兩物塊做正功,

則有%=（4單2+與J（占一%）,由胡克定律有/=g、=依2,可得%=L8J,兩物

母2

塊從一起做勻加速運動到分離，應用動能定理有叫+嗎單=gx2〃w2-o,v=s,解得

WF=1.4J,D正確。

10.答案：AD

解析：當粒子的速度大小為%且沿A。方向時，設粒子在磁場中運動軌跡的圓心為a,運動

軌跡如圖1所示，由幾何關系得粒子在磁場中運動軌跡的半徑4=R,帶電粒子在磁場中做

勻速圓周運動，由牛頓第二定律有解得@=2，A正確；當粒子的速度大小

4mBR

為％且沿其他方向時，設粒子第一次由C點射出磁場，粒子在磁場中的運動軌跡如圖2所

示，設粒子運動軌跡的圓心為軌跡所對圓心角為4,由幾何關系可知0Ao2c是一個菱

形，所以粒子從C點離開磁場時的速度方向平行于電場方向，粒子在電場中做勻變速直線

運動先減速到零又反向加速從C點再次進入磁場，設再次進入磁場后粒子運動軌跡的圓心

為軌跡所對圓心角為%,由幾何關系可知a+a=兀，速率為%的粒子在磁場中做完

T2成

整圓周運動的周期T=—,所以速率為%的粒子在磁場中運動的總時間

%

1TIR

t=tl+t2=~T=—,與粒子速度方向無關，B錯誤；粒子的速度大小為2%且沿4。方向進

乙%

入磁場時，由牛頓第二定律有女2%5=小強，解得此時粒子在磁場中運動的軌跡半徑

r2

f2兀弓2TIR

r2=2R,此時粒子在磁場中做圓周運動的周期為T=L=—,粒子在磁場中運動的軌跡

如圖3所示，由幾何關系有tana=*=:<￡,所以則粒子第一次在磁場中運動

弓236

2aeTTIRG

的時間r=^T<Z=丁，c錯誤；粒子的速度大小為組%時，粒子離開磁場的位置離A

Z71O3%2

32

點最遠時其運動軌跡如圖4所示,帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，有qx走％5=加心，

2°丫3

解得看=&,由幾何關系有sin￡=g,解得尸=60°,NAO尸=120。，當粒子入射速度方

2R

向沿紙面內各個方向時，粒子離開磁場的位置在AF弧之間，粵=』，D正確。

3603

(2)OP=ON-OM

解析：(1)用平拋運動的水平距離代替兩個小球的速度，

mAON=2.00kgx0.40m,mBOP=3.99kgx0.20m,由于碰撞后球A的動量為0,因此在誤差

222

允許范圍內叫ON=mBOP,系統(tǒng)動量守恒；碰前有|mA(ON)=-x2.00kgx(0.40)m,碰

后有(。尸了=；x3.99kgx(0.20)2m,計算可知系統(tǒng)動能有損失，因此機械能不守恒。

(2)若碰撞為彈性碰撞，則滿足=S二。Af+/ON,

222

|mc(OP)=|mc(OM)+^mD(ON),解得OP=ON-OM。

12.答案：(1)①C

②。；Ri

Ik

(2)@E=-；r=—；偏小

bb

解析：(1)由于毫安表的量程為10mA,所以電表X不能選擇A選項中量程為。?0.6A的

電流表，而B選項中的電壓表內阻未知，不能使用，C中的電壓表在內阻已知的情況下可

IV

以改裝為電流表，它允許通過的最大電流，m=痂6=10mA,所以電表X應該選擇C；

閉合開關之前應該讓并聯(lián)支路的電壓最小，所以滑動變阻器的滑片應該置于。端；由于實驗

使用替代法測電阻，所以當開關K?接2,電表X的示數(shù)仍為與時，電阻箱的阻值即為毫安

表的內阻。

(2)④忽略電壓表的分流影響時，由閉合電路歐姆定律有=整理得

R

1r1111r1

-=-x-+-,以上為橫軸，以上為縱軸得到的圖象為一條直線，由題意有人二上力=上，

UERERUEE

1k

解得￡=若考慮電壓表的分流作用，則電源內阻的測量值為電源內阻與電壓表內

bb

阻的并聯(lián)電阻阻值，即謝=仔/〈餐，所以電源內阻的測量值比真實值偏小。

"十Ny

13.答案：(1)—mgR(2)—mg

解析：(1)設小物塊在半圓軌道上的尸點時，電場力與重力的合力指向半圓軌道的圓心。

由題意知小物塊恰能通過半圓軌道，說明小物塊在尸點的向心力由電場力與重力的合力提

供，如圖所示，其中tanO=^=1,貝I]0=37。

mg4

解得力

研究小物塊從A到P的過程，由動能定理有

-"mg-47?-mgR(l+cos37°)-qERsin37°=mvp-Ek

39

解得穌=《~mgR

o

(2)研究小物塊從A到。的過程，由動能定理有一〃=g機式,一線

解得VD=3屈^

設小物塊在。點受到軌道向下的支持力，大小為凡則有"咯+尸=〃7日

R

3

解得公產

3

根據(jù)牛頓第三定律知，小物塊運動到半圓軌道最高點。時對軌道的壓力大小為產

14.答案：(1)8BY-ghQ)]6mgh

243R81

解析：（1）導體棒尸在傾斜軌道上運動時，對導體棒尸受力分析有

mgsin300—jumgcos30—F^=ma

△q」nCAU,nCBdAv,八八2j2

且G=BId=B—d=B-------d=B----------d=CBda

AtAtAt

mgg

解得〃=

3(m+CB2d2)6

h

設P棒到達EG時的速度為%,有說=2"

sin30°

設導體棒P、。碰撞后瞬間的速度分別為彩、匕

P、Q棒碰撞過程動量守恒，有mv0=mv2+2加匕

由能量守恒定律有^mvo=（機試+；x2:陰2

2

解得匕=1

此時導體棒0產生的感應電動勢￡1=&%

E

此時流過燈泡的電流/=

R+2R

8B2d2gh

此時燈泡的功率尸=4頁=/2xR=

2437?

（2）當導體棒。在水平軌道上滑動時，對導體棒。由動量定理有

/安=0_2祖匕

設導體棒。在水平軌道上滑動的時間為右通過的距離為尤，則有