黄冈中学竞赛训练题-高二物理(一)

黄冈中学竞赛训练题-高二物理(一)

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1、黄冈中学竞赛训练题-高二物理(一)物理(一)命题人:黄冈中学特级教师徐辉1、在绕竖直轴线作水平匀速转动的圆盘上,沿半径方向放着质量为mA=0.3kg,mB=0.2kg的A、B两个物体,用一根长为l=0.1m的细绳将它们连接,物体A、B与盘面间的摩擦因数μ=0.4,g取10m/s2,试求:(1)A离轴心O的距离rA=0.2m时,如图所示(a)A、B两物体同时相对圆盘发生滑动时,圆盘转动角速度至少多大?(2)当圆盘转动达到A、B正好不滑动时,烧断细绳,则A、B两物体将怎样运动?(3)将A放在圆心O,B放在距离圆心l处,如图(b),要使物体与盘面不发生相对滑

2、动,圆盘转动的最大角速度为多大?[解答]2、一个质量m=200.0kg,长l0=2.00m的薄底大金属桶倒扣在宽旷的水池底部(如图所示),桶内横截面积S=0.500m2(桶容积为l0S),桶本身的体积V0=2.50×10-2m3,桶内封有高度l=0.200m的空气,池深H0=20.00m.大气压P0=10.00m水柱高,水密度ρ=1.000×103kg/m3,重力加速度g=10.00m/s2.若用图中所示的吊绳将桶上提,使桶底到达水面,则绳拉力需做的功有一最小值。试求从开始到绳拉力刚完成此功的过程中,桶和所有水的机械能改变了多少,不计水的阻力,设水温很

3、低,不计其饱和蒸汽压的影响,并设水温上下均匀且保持不变。[解答]3、如图所示的质量为3kg的均质斜面静止于光滑水平面上,斜面上固定一质量为2kg的均质板AD,质量为2kg的物A置于斜面底端,它与板间摩擦系数为μ=0.6,一质量为0.2kg的子弹以水平速度V0射入A中,试求能使斜面始终不翻倒的最大速度V0(取g=10m/s2)[解答]4、长度为2L的水平圆柱形容器,被不导热的薄活塞分成相等的两部分,每个部分盛有温度为T的nmol单原子理想气体。用两根劲度系数为k的未变形弹簧将活塞与容器的两头相连,如图所示。若左边部分气体始终与恒温器保持热接触,右边部分气

4、体吸收了热量Q,结果使活塞向左移动了距离L/2,试求左边气体在温度T下传给恒温器的热量Q′。[解答]5、如图所示,一质量为0.10kg,电量为8×10-4C的带正电小球,从水平地面上A点以与x轴正方向成30°夹角的初速度v0抛出(v0在xOy竖直平面内)。当达到最高点B时(B点恰好处在Oy轴上),在全空间立刻产生一个匀强电场E,场强为2.50×103N/C,方向平行于xoy平面,并与x轴负方向成θ夹角。当带电小球再次通过oy轴时,匀强电场立刻消失。试分析讨论当θ角变化时(0≤θ≤180°),带电小球自B点以后的运动情况,并画出带电小球在各种情况下的运动

5、轨迹简图,取g=10m/s2.[解答]6、如图所示,PR是一块长为L的绝缘平板,在整个空间有一平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B。一个质量为m、带电量为q的物体,从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C点,PC=L/4,物体与平板间的摩擦系数为μ,求:(1)物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2;(2)磁感应强度B的大小;(3)电场强度E的大小和方向。[解答]7、

6、S为一离子源,它能机会均等地向各方向持续地大量发射正离子。离子质量皆为m,电荷皆为q,速度皆为v0,在离子源的右侧有一半径为R的圆屏,如图所示,圆中OO′是通过圆屏的圆心并垂直于屏面的轴线,S位于轴线上。离子源和圆屏所在空间有一范围足够大的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B,方向垂直于圆屏向右。在发射的离子中,有的离子不管SO的距离如何改变,总能射到圆屏上,试求这类离子的数目与总发射离子数之比,不考虑离子间的碰撞。[解答]8、两个半径分别为10mm和50mm的细齿轮互相啮合地装配在一起,如图所示。转轴半径都是1mm,整个装置放在磁感应强度B=0.5T的匀

7、强磁场中,B方向平行转轴,两轴通过金属支架互相连通,当两齿轮分开时,量得龄轮边缘之间的电阻为10-2Ω,现将一质量为10-2kg的物体用轻绳绕在大齿轮轴上,忽略摩擦损耗,求悬挂物体在重力作用下匀速下落的速度。[解答]9、空间有两平面Ⅰ和Ⅱ,夹角为θ,如图所示,空间匀强磁场B方向平行于Ⅰ平面,且垂直于两平面的交线,Ⅱ平面上有一矩形电阻网络,每一小格为正方形,边长为L0,长共有m格,宽共有n格,矩形二边平行于交线。矩形网络每条线段的电阻均为r,从网络顶点输入电流I,从相对的顶点输出。求矩形网络所受的磁场力的大小。[解答]10、如图所示表示一个盛有折射率为n

8、的透明液体槽,槽的中部扣着一个对称屋脊形的薄透明罩ADB,顶角为2,罩内为空气,整个罩子浸没在

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