质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动，一-优题课

质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s²，求：

（1）物体与水平面间的运动摩擦因数；
（2）水平推力F的大小；
（3）0—10s内物体运动位移的大小。

科目物理题型计算题难度中等

知识点：放射性同位素的应用

1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为 $R$ ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场与盒面垂直。 $A$ 处粒子源产生的粒子，质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ ，在加速器中被加速，加速电压为 $U$ 。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

（1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；

（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 $t$ ；

（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为 $B_{m}$ 、 $f_{m}$ ，试讨论粒子能获得的最大动能 $E_{㎞}$ 。

"探究加速度与物体质量、物体受力的关系"的实验装置如图甲所示.
（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02 $s$ .从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度 $a$ = $m / s^{2}$ .（结果保留两位有效数字）

（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度 $a$ 与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表

砝码盘中砝码总重力 $F$ ( $N$ )	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度 $a$ （ $m / s^{2}$ ）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

请根据实验数据作出 $a - F$ 的关系图像

（3）根据提供的试验数据作出的 $a - F$ 图线不通过原点，请说明主要原因。

一气象探测气球，在充有压强为 $1 ． 00 a t m$ （即 $76 ． 0 c m H g$ ）、温度为 $27 ． 0 ℃$ 的氦气时，体积为 $3 ． 50 m^{3}$ 。在上升至海拔 $6 ． 50 k m$ 高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压 $36 ． 0 c m G g$ ，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为 $- 48 ． 0 ℃$ 。求：
（1）氦气在停止加热前的体积；

（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

如图， $A B C D$ 是边长为 $a$ 的正方形。质量为 $m$ 、电荷量为 $e$ 的电子以大小为 $v_{0}$ 的初速度沿纸面垂直于 $B C$ 边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从 $B C$ 边上的任意点入射，都只能从 $A$ 点射出磁场。不计重力，求：

（1）次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小；

（2）此匀强磁场区域的最小面积。

利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端 $A$ 吹气，棉球从另一端 $B$ 飞出，测得玻璃管内部截面积 $S$ ，距地面高度 $h$ ，棉球质量 $m$ ，开始时的静止位置与管口 $B$ 的距离 $x$ ，落地点 $C$ 与管口 $B$ 的水平距离 $l$ 。然后多次改变 $x$ ，测出对应的 $l$ ，画出 $l^{2} - x$ 关系图线，如图（b）所示，并由此得出相应的斜率 $k$ 。

（1）若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从 $B$ 端飞出的速度 $v_{0}$ ＝。
（2）假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度 $g$ ，大气压强 $p_{0}$ 均为已知，利用图（b）中拟合直线的斜率 $k$ 可得，管内气体压强 $p$ ＝。
（3）考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，则（2）中得到的 $p$ 与实际压强相比（填偏大、偏小）。

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