图可知
Fkv2f
式中F为牵引力,f为除空气阻力外的其它阻力之和,外推图线得
f125N
评分参考:第1问4分,①②③④式各1分;
第2问7分,⑤⑥式各3分,⑦式1分;
第3问4分。
二、本题共10分。
1
4
0
0
141H→2He21e20ve
2一次反应中的质量亏损为
m4m1Hm4H2m0e①
1
2
e
相应放出能量为
△E△mc2②
联立①②式并代入数据解得
△E379×1012J
31kg氢完全反应能放出能量
E
1kg
mc2③
4m1H
1
代入数据得
E567×1014J④
相当于完全燃烧的煤的质量约为
1
fM
5671014
15×107kg
37107
⑤
评分参考:第1问2分;第2问4分;第3问4分,其中③式2分。
数值结果只要数量级正确即给分。
三、本题共15分。
设该同学拉动重物的力F的方向与斜面成角度φ,根据力的平衡,在垂直于斜面的方向上有
FNFsi
φMgcosθ0
①
式中FN是斜面对重物的支持力,其大小等于重物对斜面的正压力。
沿斜面的方向上有
FcosφμFNMgsi
θMa②
根据题意,重物刚能被拉动,加速度a近似为零,由牛顿运动定律
FcosφμFNMgsi
θ0③
联立①③式得
M
Fcossi
④
gcossi
令ta
⑤
联立④⑤式得
M
Fcos
⑥
gsi
要使质量最大,分子须取最大值,即
cos1,⑦
此时能拉动的重物的质量的最大值为
Mmax
F
1
⑧
gsi
ta
3
,30⑨
3
由题给数据,知
于是该同学能拉动的重物质量不超过Mmax,有
MMmax
mg
1
2m707kg⑩
gsi
3015
评分参考:①②式各3分,得到⑦式5分,得到⑩式4分。
四、本题共15分。
1根据楞次定律,小磁铁的磁性越强,通过导线环的磁通量越大,因此下落过程中在导线环中产生的
感应电流越大,这些感应电流产生的磁场也越强,从而对小磁铁的阻碍也越大,小磁铁向下运动的加速
度越小,因此其极限速度就越小。
2设小磁铁做匀速运动时,下落距离h,在此过程中有
mgh≈Q
①
式中Q为小磁铁下落时在螺线管中产生的焦耳热,其大小为
Q
E2
t
R
②
式中E是感应电动势,Δt是小磁铁通过距离h所需的时间。由于小磁铁匀速运动,因此有
mgh
E2h
Rv
③
联立①②③式得
EmgRv
④
评分参考:第1问5分:第2问10分,①式4分,②式3分,③式2分,④式1分。
五、本题共10分。
f解法一:设原来气体压强为p、体积为V。绝热膨胀漏气后气体压强变为p,体积为V。根据题意有
P114p3p4①
漏气过程绝热,则有
1
p
pVpV或Vr