河北高三高中物理高考模拟带答案解析

河北高三高中物理高考模拟
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、计算题
如图所示，木板A长L="6" m，质量为M=8kg，在水平面上向右做直线运动。

某时刻木板A速度vo="6" m／s，
在此时刻对木板A施加一个方向水平向左的恒力F=32N，与此同时，将一个质量m="2" kg的小物块B轻放在木
板A上的P点(小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，P点到木板A右端距离为lm，木板A与
地面间的动摩擦因数为0.16，其他摩擦均不计．取g="10" m/s2．求：
(1)小物块B从轻放到木板A上开始，经多长时间两者同速?
(2)小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程，恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木
板A的速度?
二、选择题
1.飞机在航母上弹射起飞可以利用电磁驱动来实现．电磁驱动的原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈附近的金属环会被弹射出去．现在固定线圈左侧的同一位置，先后放有两个分别用铜和铝制成的闭合金属环，
已知两环的横截面积相等，形状、大小相同，且ρ
铜< ρ
铝
．合上开关S的瞬间（）
A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向
B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C．若将铜环放置在线圈右方，环将向左运动
D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射
2.一方形木板放置在水平地面上，在方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板跟木
板之间并不接触。

现在有一个方形物块在木板上沿挡板以某一速度运动，同时方形木板以相等大小的速度向左运动，
木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ
1和μ
2
，物块的质量为
m，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( )
A．0B．C．D．
3.下列说法正确的是
A．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，则质子与中子结合为氘核的反应是人工核转变，放出的能量为（m3－m1－m2）c2
B．交流发电机由产生感应电动势的线圈（通常叫做电枢）和产生磁场的磁体组成，分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机，能够产生几千伏到几万伏的电压的发电机都是旋转电枢式发电机
C．1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验，证实了电子的波动性并提出实物粒子也具有波动性
D．玻尔将量子观念引入原子领域，提出了轨道量子化与定态的假设，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
4.在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环（小环可以自由转动，但不能上下移动），小环上连接一轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触。

如图所示，图a中小环与小球在同一水平面上，图b中轻绳与竖直轴成θ
（θ<90°）角。

设图a 和图b 中轻绳对小球的拉力分别为T a 和T b ，圆锥内壁对小球的支持力分别为N a 和N b ，则在
下列说法中正确的是
A ．T a 一定为零，T b 一定为零
B ．N a 不一定为零，N b 可以为零
C ．T a 、T b 是否为零取决于小球速度的大小
D ．N a 、N b 的大小与小球的速度无关
5.甲、乙图分别表示两种电压的波形，其中甲图所示的电压按正弦规律变化。

下列说法正确的是
A ．甲图表示交流电，乙图表示直流电
B ．甲图电压的有效值为220V ，乙图电压的有效值小于220 V
C ．乙图电压的瞬时值表达式为
D ．甲图电压经过匝数比为1:10的变压器变压后，频率变为原来的10倍
6.我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。

利用该卫星可对月球进行成像探测。

如图8所示，设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为H ，绕行周期为T M ； 月球绕地球公转的周期为T E ，公转轨道半径为R 0；地球半径为R E ，月球半径为R M ．忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，则下列说法正确的是
A ．月球与地球的质量之比为
B ．若光速为
C ，信号从卫星传输到地面所用时间为
C ．由开普勒第三定律可得
D ．由开普勒第三定律可得
三、填空题
下面说法中正确的是（ ）
A ．所有晶体沿着各个方向的物理性质和化学光学性质都相同
B ．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
C ．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D ．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
E. 一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多
四、简答题
1.如图所示，在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U 形水银管相连，外界大气压为P 0=75cmHg ，缸内气体温度t 0=27℃，稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm ，此时活塞离容器底部的高度为L=50cm （U 形管内气体的体积忽略不计）．已知柱形容器横截面S=0.01m 2，取75cmHg 压强为1.0×105Pa ，重力加速度g=10m/s 2． （i ）求活塞的质量；
（ii ）若容器内气体温度缓慢降至-3℃，求此时U 形管两侧水银面的高度差△h′和活塞离容器底部的高度
L′．
2.某光学元件的折射率n=，上半部为直角三角形，∠BAC=30°，下半部为半圆形，半径R=20cm ，现有一平行光束以45°的入射角射向AB 面，如图所示，求该光学元件的圆面上有光射出部分的圆弧的长度（不考虑光学元
件内部光的二次反射）
3.如图所示，M 1N l P l Q l 和M 2N 2P 2Q 2为在同一竖直面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。

导轨的M 1N l 段与M 2N 2段相互平行，距离为L ；P l Q l 段与P 2Q 2段也是平行的，距离为L/2。

质量为m 金属杆a 、b 垂直与导轨放置，一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b ，另一端绕过定滑轮与质量也为m 的重物c 相连，绝缘轻线的水平部分与P l Q l 平行且足够长。

已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为R ，重力加速度为g 。

（1）若保持a 固定。

释放b ，求b 的最终速度的大小；
（2）若同时释放a 、b ，在释放a 、b 的同时对a 施加一水平向左的恒力F=2mg ，当重物c 下降高度为h 时，a 达到最大速度，求： ①a 的最大速度；
②才释放a 、b 到a 达到最大速度的过程中，两杆与导轨构成的回来中产生的电能。

五、实验题
1.如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。

在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器，它的打点时间间隔为t ，实验步骤如下： ①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 ②启动电动机，使圆形卡纸转动起来
③接通电火花计时器的电源，使它工作起来
④关闭电动机，拆除电火花计时器，研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示）
如测出n 个点对应的圆心角0弧度，则可写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值
(1)要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是________。

A ．秒表 B ．螺旋测微器 C ．圆规 D ．量角器 (2)写出的表达式：________.
(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动，则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示，这对测量结果有影响吗？_____(选填“是”或“否”）
2.某同学设计了一个既可以测电阻由可以测电动势和内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了一下实验器材： 电源E （电动势为6V ，内阻约为1Ω） 定值电阻R 0（阻值约为5Ω）
电流表A （量程30mA ，内阻约为0.5Ω） 电流表B （量程0.6A ，内阻约为1Ω） 电压表C （量程8V ，内阻约为5kΩ） 电压表D （量程4V ，内阻约为3kΩ） 滑动变阻器F （阻值0﹣10Ω） 滑动变阻器G （阻值0﹣500Ω）
根据题中所给信息，请回答以下问题
（1）电流表应选____，滑动变阻器应选____；（选填器材代号）
（2）该同学操作正确无误，用U 1、U 2、I 分别表示电表V 1、V 2、A 的读数，其数据如表所示：
I （A ）
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
根据表中数据求得定值电阻R 0=_____Ω（保留两位有效数字），其测量值____真实值（填＞、＜或=）；该同学同时利用上表测得的数据求得电源的电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值____电动势的真实值（填＞、＜或=）．
（3）该同学进一步利用一个辅助电源E′，采用如图乙所示的电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R 后再调节R 1，使得A 1的示数变为0，测得多组数据，这样，电源电动势值_______电源电动势的真实值（填＞、＜或=）．
六、多选题
1.a 、b 、c 是三个质量相同的小球（可视为质点），a 、b 两球套在水平放置的光滑细杆上c 球分别用长度为L 的细线与a 、b 两球连接。

起初a 、b 两球固定在细杆上相距2L 处，重力加速度为g 。

若同时释放a 、b 两球，则（ ）
A ．在a 、b 碰撞前的任一时刻，b 相对与c 的速度方向与b 、c 的连线垂直
B ．在a 、b 碰撞前的运动过程中，c 的机械能先增大后减小
C．在a、b碰撞前的瞬间，b的速度为
D．在a、b碰撞前的瞬间，b的速度为
2.如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，右极板有一小孔，通过孔有绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M。

给电容器充电后，有一质量为m的带正电环恰套在杆上以某一速度v
对准小孔向左运动，设带电环不影响电容器极板间电场的分布。

带
电环进入电容器后距左极板的最小距离为d/2，则
A．带电环与左极板相距最近时的速度
B．此过程中电容器移动的距离
C．此过程屮电势能的变化量
D．带电环减少的动能大于电容器增加的动能
3.下列说法正确的是。

A．当一列声波从空气传入水中时，波长一定会变长
B．同一单摆在高山山脚的振动周期一定大于在该山山巅的振动周期
C．电磁波是横波，可以观察到其偏振现象
D．爱因斯坦狭义相对论认为在不同惯性参考系中光速不同
E. 若测得来自某遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发出的光波波长长，则说明该星系正在远离我们而去
河北高三高中物理高考模拟答案及解析
一、计算题
如图所示，木板A长L="6" m，质量为M=8kg，在水平面上向右做直线运动。

某时刻木板A速度vo="6" m／s，在此时刻对木板A施加一个方向水平向左的恒力F=32N，与此同时，将一个质量m="2" kg的小物块B轻放在木板A上的P点(小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，P点到木板A右端距离为lm，木板A与地面间的动摩擦因数为0.16，其他摩擦均不计．取g="10" m/s2．求：
(1)小物块B从轻放到木板A上开始，经多长时间两者同速?
(2)小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程，恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度?
【答案】（1）1s（2）32J；4m/s
【解析】(1)由于小物块B与木板A间无摩擦则小物块B离开木板A前始终对地静止，木板A在恒力和摩擦力共同
，研究木板A向右匀作用下先向右匀减速后向左匀加速，当木板A向右速度减为零时两者同速，设此过程用时t
1
减速过程，对木板A应用牛顿第二定律：
解得
木板A向右匀减速时间
木板A向右匀减速位移
则小物块B还在木板A上此时两者同速
(2)木板A向左匀加速位移时小物块B离开）
小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A过程，恒力F对木板A所做的功：
研究木板A向左匀加速过程，对木板A应用牛顿第二定律：
此时木板A速度：(动能定理也可)
【考点】牛顿第二定律；功
【名师点睛】本题是牛顿第二定律的综合应用问题；分析两物体的运动情况时，要抓住两物体间没有摩擦力，小物块B离开木板A前始终对地静止，再根据牛顿第二定律和运动学公式结合研究；此题难度中等，考查物理规律的综合运用能力.
二、选择题
1.飞机在航母上弹射起飞可以利用电磁驱动来实现．电磁驱动的原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈附近的金属环会被弹射出去．现在固定线圈左侧的同一位置，先后放有两个分别用铜和铝制成的闭合金
属环，已知两环的横截面积相等，形状、大小相同，且ρ
铜< ρ
铝
．合上开关S的瞬间（）
A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向
B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C．若将铜环放置在线圈右方，环将向左运动
D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射
【答案】AB
【解析】合上开关S的瞬间，穿过线圈的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，从左侧看环中感应电流沿顺时针方向，选项A正确；因两环的横截面积相等，形状、大小相同，故当闭合开关的瞬时，线圈中产生的感应电动势
大小相同，根据电阻定律可知，因ρ
铜< ρ
铝
，故R
铜
< R
铝
．则在铜环中产生的感应电流闭铝环中较大，故铜环受到
的安培力大于铝环受到的安培力，选项B正确；根据楞次定律可知，若将铜环放置在线圈右方，环将向右运动，
选项C错误；根据楞次定律，线圈所受安培力的方向只与磁场的增减情况有关，与磁场方向（或电流方向）无关，故电池正负极调换后，金属环仍能向左弹射，选项D正确；故选AB。

【考点】楞次定律；安培力
【名师点睛】此题通过航母上弹射起飞装置考查了楞次定律的应用；解题时要理解楞次定律的核心是“阻碍”，即感
应电流要阻碍磁通量的变化，阻碍相对运动；这种阻碍只与磁通量的变化趋势有关，而与原磁场的方向无关．
2.一方形木板放置在水平地面上，在方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板跟
木板之间并不接触。

现在有一个方形物块在木板上沿挡板以某一速度运动，同时方形木板以相等大小的速度向左
运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ
1和μ
2
，物块的
质量为m，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( )
A．0B．C．D．
【答案】B
【解析】物块沿运动方向受挡板的摩擦力f ，f 1=μ1F N ；
因物块沿挡板运动的速度等于木板的运动速度，故物体相对木板的速度方向与挡板成450角，物块受木板的摩擦力为f 2=μ2mg ，其方向与挡板成45°角．则在垂直挡板方向F N =μ2mgcos45°=
μ2mg ，则f 1=μ1F N =
μ1μ2mg ，
故选B.
3.下列说法正确的是
A ．质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3，则质子与中子结合为氘核的反应是人工核转变，放出的能量为
（m 3－m 1－m 2）c 2
B ．交流发电机由产生感应电动势的线圈（通常叫做电枢）和产生磁场的磁体组成，分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机，能够产生几千伏到几万伏的电压的发电机都是旋转电枢式发电机
C ．1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验，证实了电子的波动性并提出实物粒子也具有波动性
D ．玻尔将量子观念引入原子领域，提出了轨道量子化与定态的假设，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
【答案】D
【解析】根据爱因斯坦质能方程
，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，质量亏损为
，因此核反应放出的能量
，故A 错误；现在大型发电厂的发电机能够产
生几千伏到几万伏的电压，输出功率可达几百万兆瓦，所以大多数发电机都是旋转磁极式发电机，故B 错误；1927年戴维孙和汤姆孙利用晶体得到了电子束的衍射图样，有力地证明了德布如意提出的物质波假设，C 错误；玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，D 正确．
4.在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环（小环可以自由转动，但不能上下移动），小环上连接一轻绳，与一质量为m 的光滑小球相连，让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触。

如图所示，图a 中小环与小球在同一水平面上，图b 中轻绳与竖直轴成θ（θ<90°）角。

设图a 和图b 中轻绳对小球的拉力分别为T a 和T b ，圆锥内壁对小球的支持力分别为N a 和N b ，则
在下列说法中正确的是
A ．T a 一定为零，T b 一定为零
B ．N a 不一定为零，N b 可以为零
C ．T a 、T b 是否为零取决于小球速度的大小
D ．N a 、N b 的大小与小球的速度无关
【答案】C
【解析】小球在圆锥内做匀速圆周运动，对小球进行受力分析，合外力提供向心力，根据力的合成原则即可求解． 对甲图中的小球进行受力分析，小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以可以为零，若
等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向不能指向圆心而提供向心力，所以
一定不为零；对乙
图中的小球进行受力分析，若
为零，则小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以
可以为零，若等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向也可以指向圆心而提供向心力，所以可以
为零，故C 正确．
5.甲、乙图分别表示两种电压的波形，其中甲图所示的电压按正弦规律变化。

下列说法正确的是
A ．甲图表示交流电，乙图表示直流电
B ．甲图电压的有效值为220V ，乙图电压的有效值小于220 V
C ．乙图电压的瞬时值表达式为
D ．甲图电压经过匝数比为1:10的变压器变压后，频率变为原来的10倍
【答案】B
【解析】由于两图中表示的电流方向都随时间做周期性变化，因此都为交流电，A 错误；由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，故B 正确；图乙电压随时间不是按正弦规律变化，C 错误；理想变压器变压后，改变是电压，而频率不发生变化，D 错误．
6.我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。

利用该卫星可对月球进行成像探测。

如图8所示，设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为H ，绕行周期为T M ； 月球绕地球公转的周期为T E ，公转轨道半径为R 0；地球半径为R E ，月球半径为R M ．忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，则下列说法正确的是
A ．月球与地球的质量之比为
B ．若光速为
C ，信号从卫星传输到地面所用时间为
C ．由开普勒第三定律可得
D ．由开普勒第三定律可得
【答案】AB
【解析】对月球绕地球的公转，由万有引力提供向心力得：，对卫星绕月球的圆周运动，由
万有引力提供向心力得：
，联立解得：
，故选项A 正确；由题
意可知卫星信号传输的距离，所以传输的时间，故选项B 正
确；根据开普勒第三定律知定律适用于围绕同一天体做圆周运动的不同天体或者卫星，故选项CD 错误． 【考点】考查了万有引力定律的应用及对开普勒定律适用条件的理解．
三、填空题
下面说法中正确的是（ ）
A ．所有晶体沿着各个方向的物理性质和化学光学性质都相同
B ．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
C ．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D ．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
E. 一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多 【答案】CDE
【解析】A 、晶体分为单晶体和多晶体，单晶体各向异性，多晶体各向同性，A 错误；
B 、足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因，与气体分子之间的作用力无关，B 错误；
C 、热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但不可能自发地从低温物体向高温物体传递，涉及热现象的宏观过程都具有方向性，C 正确；
D 、一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，由理想气体状态方程：
知，温度必定升高，，内能
增大，气体对外做功，根据热力学第一定律：，气体一定从外界吸热，D 正确；
E 、体积不变，温度升高，压强增大，分子密度不变，但分子的平均动能增大，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多，E 正确； 故选CDE 。

四、简答题
1.如图所示，在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U 形水银管相连，外界大气压为P 0=75cmHg ，缸内气体温度t 0=27℃，稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm ，此时活塞离容器底部的高度为L=50cm （U 形管内气体的体积忽略不计）．已知柱形容器横截面S=0.01m 2，取75cmHg 压强为1.0×105Pa ，重力加速度g=10m/s 2． （i ）求活塞的质量；
（ii ）若容器内气体温度缓慢降至-3℃，求此时U 形管两侧水银面的高度差△h′和活塞离容器底部的高度
L′．
【答案】（i ） （ii ）
【解析】（i ）A 中气体压强P A =P 0+P △h=76.5cmHg=1.02×105Pa 对活塞 P A S=P 0S+mg 解得m=2kg ．
（ii ）由于气体等压变化，U 形管两侧水银面的高度差不变△h′="1.5cm" T 1=300K ，体积V 1=50cm.s T 2=270K ，体积V 2= L′S 由：
解得：L′=45cm ．
2.某光学元件的折射率n=，上半部为直角三角形，∠BAC=30°，下半部为半圆形，半径R=20cm ，现有一平行光束以45°的入射角射向AB 面，如图所示，求该光学元件的圆面上有光射出部分的圆弧的长度（不考虑光学元
件内部光的二次反射）
【答案】
【解析】光路图如图所示；
根据折射定律，则有
由几何关系可知，i=45°，且n=，故得 r=30° 可知，折射光线垂直AC 射向圆弧面； 设射到圆弧上的光临界角为C ，则有
得 C=45°
如图所示，光线恰好在D 点和E 点发生全反射，根据几何关系知，DE 段圆弧上有光线射出，且∠DOE=90° 所以圆面上有光射出部分的圆弧的长度L=
πR=31.4cm
3.如图所示，M 1N l P l Q l 和M 2N 2P 2Q 2为在同一竖直面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。

导轨的M 1N l 段与M 2N 2段相互平行，距离为L ；P l Q l 段与P 2Q 2段也是平行的，距离为L/2。

质量为m 金属杆a 、b 垂直与导轨放置，一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b ，另一端绕过定滑轮与质量也为m 的重物c 相连，绝缘轻线的水平部分与P l Q l 平行且足够长。

已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为R ，重力加速度为g 。

（1）若保持a 固定。

释放b ，求b 的最终速度的大小；
（2）若同时释放a 、b ，在释放a 、b 的同时对a 施加一水平向左的恒力F=2mg ，当重物c 下降高度为h 时，a 达到最大速度，求： ①a 的最大速度；
②才释放a 、b 到a 达到最大速度的过程中，两杆与导轨构成的回来中产生的电能。

【答案】（1）
（2）（i ）
（ii ）
【解析】（1）当b 的加速度为零时，速度最大，设此时速度为，则
电流
分别以b 、c 为研究对象，
联立解得
（2）i.在加速过程的任一时刻，设ab 的加速度大小分别为、，电流为i ，轻绳的拉力为T ，分别以a 、b 、c
为研究对象，根据牛顿第二定律
，，
联立解得
设a 达到最大速度时，b 的速度为，由上式可知
当a 的集散地为零时，速度达到最大： 根据法拉第电磁感应定律
联立解得
，
ii.设重物下降的高度为h 时，a 的位移为，故
根据功能关系：
联立解得。