（12分）如圖所示，邊長L=2.5m、質量m=0.50kg的正方形金屬線框，放在磁感應強度B=0.80T的勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合. 在力F作用下由靜止開始向左運動，5.0s末時從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如下圖所示.已知金屬線框的總電阻R=4.0Ω，求：
（1）t=5.0s時金屬線框的速度；
（2）t=4.0s時金屬線框受到的拉力F的大小；
（3）已知在5.0s內力F做功1.92J，那么金屬線框從磁場拉出的過程中，線框中產生的焦耳熱是多少.
科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（22分）質量為m的飛機模型，在水平跑道上由靜止勻加速起飛，假定起飛過程中受到的平均阻力恒為飛機所受重力的k倍，發動機牽引力恒為F，離開地面起飛時的速度為v，重力加速度為g。求：
（1）飛機模型的起飛距離（離開地面前的運動距離）
（2）若飛機起飛利用電磁彈射技術，將大大縮短起飛距離。圖甲為電磁彈射裝置的原理簡化示意圖，與飛機連接的金屬塊（圖中未畫出）可以沿兩根相互靠近且平行的導軌無摩擦滑動。使用前先給電容為C的大容量電容器充電，彈射飛機時，電容器釋放儲存電能所產生的強大電流從一根導軌流入，經過金屬塊，再從另一根導軌流出；導軌中的強大電流形成的磁場使金屬塊受磁場力而加速，從而推動飛機起飛。
①在圖乙中畫出電源向電容器充電過程中電容器兩極板間電壓u與極板上所帶電荷量q的圖象，在此基礎上求電容器充電電壓為U0時儲存的電能；
②當電容器充電電壓為Um時彈射上述飛機模型，在電磁彈射裝置與飛機發動機同時工作的情況下，可使起飛距離縮短為x。若金屬塊推動飛機所做的功與電容器釋放電能的比值為η，飛機發動的牽引力F及受到的平均阻力不變。求完成此次彈射后電容器剩余的電能。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
為減少煙塵排放對空氣的污染，某同學設計了一個如圖所示的靜電除塵器，該除塵器的上下底面是邊長為L＝0.20m的正方形金屬板，前后面是絕緣的透明有機玻璃，左右面是高h＝0.10m的通道口。使用時底面水平放置，兩金屬板連接到U＝2000V的高壓電源兩極（下板接負極），于是在兩金屬板間產生一個勻強電場（忽略邊緣效應）。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過除塵器，已知每個顆粒帶電荷量q＝+2.0×10-17C，質量m＝1.0×10-15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開關后：
（1）求煙塵顆粒在通道內運動時加速度的大小和方向；
（2）求除塵過程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉的最大距離；
（3）除塵效率是衡量除塵器性能的一個重要參數。除塵效率是指一段時間內被吸附的煙塵顆粒數量與進入除塵器煙塵顆粒總量的比值。試求在上述情況下該除塵器的除塵效率；若用該除塵器對上述比荷的顆粒進行除塵，試通過分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下，提高其除塵效率的方法。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
某興趣小組設計了如圖所示的玩具軌道，它由細圓管彎成，固定在豎直平面內。左右兩側的斜直管道PA與PB的傾角、高度、粗糙程度完全相同，管口A、B兩處均用很小的光滑小圓弧管連接（管口處切線豎直），管口到底端的高度H1=0.4m。中間“8”字型光滑細管道的圓半徑R=10cm（圓半徑比細管的內徑大得多），并與兩斜直管道的底端平滑連接。一質量m=0.5kg的小滑塊從管口 A的正上方H2處自由下落，第一次到達最低點P的速度大小為10m/s.此后小滑塊經“8”字型和PB管道運動到B處豎直向上飛出，然后又再次落回，如此反復。小滑塊視為質點，忽略小滑塊進入管口時因碰撞造成的能量損失，不計空氣阻力，且取g=10m/s2。求：
（1） 滑塊第一次由A滑到P的過程中，克服摩擦力做功；
（2）滑塊第一次到達“8”字型管道頂端時對管道的作用力；
（3）滑塊第一次離開管口B后上升的高度；
（4）滑塊能沖出槽口的次數。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，豎直平面內的3/4圓弧形不光滑管道半徑R=0.8m，A端與圓心O等高，AD為水平面，B點為管道的最高點且在O的正上方。一小球質量m=0.5kg，在A點正上方高h=2.0m處的P點由靜止釋放，自由下落至A點進入管道并通過B點，過B點時小球的速度vB為4m/s，小球最后落到AD面上的C點處。不計空氣阻力。g=10m/s2。求：
（1）小球過A點時的速度vA 是多大？
（2）小球過B點時對管壁的壓力為多大，方向如何？
（3）落點C到A點的距離為多少？
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（13分）如圖所示，在粗糙水平臺階上靜止放置一質量m=1.0kg的小物塊，它與水平臺階表面的動摩擦因數μ=0.25，且與臺階邊緣O點的距離s=5m．在臺階右側固定了一個1/4圓弧擋板，圓弧半徑R=
m，今以O點為原點建立平面直角坐標系。現用F=5N的水平恒力拉動小物塊，已知重力加速度
．
（1）為使小物塊不能擊中擋板，求拉力F作用的最長時間；
（2）若小物塊在水平臺階上運動時，水平恒力一直作用在小物塊上，當小物塊過O點時撤去拉力，求小物塊擊中擋板上的位置的坐標．
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（16分）兩平行金屬導軌水平放置，一質量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導軌靜止放在緊貼電阻R處，
，其他電阻不計。導軌間距為d=0.8m，矩形區域MNPQ內存在有界勻強磁場，場強大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m，金屬棒與兩導軌間動摩擦因數都為0.4，電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開始勻加速運動并穿過磁場向右，加速度a=2m/s2 ，g取10m/s2
（1）求穿過磁場過程中平均電流的大小。
（2）計算自金屬棒進入磁場開始計時，在磁場中運動的時間內，外力F隨時間t變化關系。
（3）讓磁感應強度均勻增加，用導線將a、b端接到一量程合適的電流表上，讓ab棒重新由R處向右加速，在金屬棒到達MP之前，電流表會有示數嗎？簡述理由。已知電流表與導軌在同一個平面內。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（15分）直升機因為有許多其他飛行器難以辦到或不可能辦到的優勢（如可以垂直起飛降落，不用大面積機場），所以受到廣泛應用。主要用于觀光旅游、火災救援、海上急救、緝私緝毒、消防、商務運輸、醫療救助、通信以及噴灑農藥殺蟲劑消滅害蟲、探測資等國民經濟的各個部門。下圖是在某次救災中直升機沿水平方向做勻加速運動時的情境，懸掛箱子的繩子與豎直方向的夾角保持為
。此時箱子距水平地面高20m(sin="0.174," cos="0.984," tan=0.176,g取10m/s2)求：
(1)直升機的加速度a的大小；
(2)某時刻直升機上儀表顯示飛行速度為100km/h。若此時有一小物體從箱子中掉落，不計空氣阻力，物體落在水平地面時距直升機的水平距離d的大小。
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（12分）如圖所示，有一質量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上，現有質量均為m=1kg的小物塊A和B（均可視為質點），由車上P處分別以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右運動，最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車。已知兩物塊與小車間的動摩擦因數都為μ=0.1，取g=10m/s2。求：
（1）小車的長度L；
（2）A在小車上滑動的過程中產生的熱量；
（3）從A、B開始運動計時，經5s小車離原位置的距離。
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（1分）
所以導線框做勻加速運動 （1分）
帶入數據得a=0.2m/s2 （2分）
帶入數據解得F=0.9N （2分）
（2分）
