22．實(shí)驗(yàn)題（17分）

（1）（8分）如圖所示是自行車傳運(yùn)裝置的示意圖。假設(shè)踏腳板每Ts轉(zhuǎn)一圈，要知道在這種情形下自行車前進(jìn)的速度有多大，還需測量哪些量？并用這些量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式。

（2）現(xiàn)有一塊59C2型的小量電流表G（表頭），滿偏電流為50A，內(nèi)阻約為800―850，把它改裝成1mA、10mA的雙量程電流表�？晒┻x擇的器材有：滑動變阻箱R₁，最大陰值20；滑動變阻器R₂，最大阻值100k，電阻箱R₁，最大阻值9999，定值電阻R₀，阻值1k；電池E₁，電動勢1.5V；電池E₂，電動勢3.0V；電池E₃，電動勢4.5V；（所有電池內(nèi)阻均不計(jì)）標(biāo)準(zhǔn)電流表A，滿偏電流1.5mA；單刀單擲開關(guān)S₁和S₂，單刀雙擲開關(guān)S₃，電阻絲助記詞導(dǎo)線若干。

①采用如圖所示電路測量表頭的內(nèi)阻，為提高測量精確度，選用的滑動變阻器為                    ；選用的電池為                    。

②將G表改裝成1mA和10mA的雙量程電流表，請?jiān)O(shè)計(jì)合理電路并將電路圖畫在相應(yīng)框圖中。

③將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對（僅核對1mA量程），畫出所用電路圖，圖中待核對的電流表符號用A′來表示。

23．（15分）噴氣式飛機(jī)在高空中飛行時(shí)發(fā)動機(jī)向后噴出高速氣體，使飛機(jī)受到一向前的推力。飛機(jī)在某一高度飛行時(shí)，豎直方向合力為零，飛機(jī)在豎直方向除受重力外還受向上的升力，飛機(jī)所受向上的升力是機(jī)翼上下表面的壓力差產(chǎn)生的，飛機(jī)的機(jī)翼后部裝有襟翼，調(diào)整襟翼的角度，可改變升力的大小。飛機(jī)飛行時(shí)還受空氣阻力，實(shí)驗(yàn)證實(shí)飛機(jī)所受空氣阻力與速度平方成正比，即，K為空氣阻力系數(shù)，空氣阻力系數(shù)與飛機(jī)的形狀、大小、襟翼的角度等因素有關(guān)，當(dāng)飛機(jī)載重增大時(shí)，所需升力也增大，調(diào)整襟翼的角度可增大升力。這時(shí)空氣阻力系數(shù)也將增大。

有一總質(zhì)量為M的噴氣式客機(jī)在上海機(jī)場升空到某一高度后水平飛向北京，升空到這一高度時(shí)客機(jī)的速度為v₁，加速度為a₁。經(jīng)一段時(shí)間速度變?yōu)関₂，時(shí)此的加速度為a₂，

再經(jīng)一段時(shí)間速度變?yōu)関₃，此時(shí)客機(jī)所受合力為零�？蜋C(jī)加速過程中推力不變，由于客機(jī)加速過程時(shí)間較短，客機(jī)耗油量忽略不計(jì)，空氣阻力系數(shù)恒為K，求：

   （1）機(jī)翼上下表面的有效面積均為S，加速過程中機(jī)翼上下表面的壓強(qiáng)差△P為多少？

   （2）a₁與a₂的比值為多少？

   （3）客機(jī)速度達(dá)v₃后以這一速度勻速飛往北京，經(jīng)時(shí)間t客機(jī)飛至北京上空時(shí)（高度未變），機(jī)翼上下表面的壓強(qiáng)差減小為△P′。客機(jī)飛至北京上空時(shí)空氣阻力系數(shù)變大、變小、還是不變？簡要說明理由�？蜋C(jī)從上海勻速飛至北京上空的過程中客機(jī)的耗油量為多少？

24．（18分）如圖所示，由粗細(xì)相同的導(dǎo)線制成的正方形線框邊長為L，每條邊的電阻均為R，其中ab邊材料的密度較大，其質(zhì)量為m，其余各邊的質(zhì)量均可忽略不計(jì)。線框可繞與cd邊重合的水平軸OO′自由轉(zhuǎn)動，不計(jì)空氣阻力及摩擦。若線框在方向豎直向下、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中從水平位置靜止釋放，經(jīng)歷時(shí)間t到達(dá)豎直位置，此時(shí)ab邊的速度為v，重力加速度為g，求：

   （1）線框在豎直位置時(shí)，ab邊兩端的電壓及所受的安培力的大小；

   （2）在這一過程中，通過線框?qū)Ь�橫截面的電荷量；

   （3）在這一過程中，線框中感應(yīng)電動勢的有效值。

25．（22分）如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=1.0kg的小車，小車右端有一個(gè)質(zhì)量m=0.90kg的滑塊，滑塊與小車左端的擋板之間用輕彈簧相連接，滑塊與車的上表面間的動摩擦因數(shù)=0.20，車和滑塊一起以v₁=10m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動，此時(shí)彈簧為原長。質(zhì)量m₀=0.10kg的子彈，以v₀=50m/s的速度水平向左射入滑塊而沒有穿出，設(shè)子彈射入滑塊的時(shí)間極短，彈簧的最大壓縮量d=0.50m，重力加速度取g=10m/s²，求：

   （1）子彈與滑塊剛好相對靜止的瞬間，子彈與滑塊共同速度的大小和方向；

   （2）彈簧壓縮到最短時(shí)，小車的速度大小和彈簧的彈性勢能；以及滑塊與小車摩擦過程中產(chǎn)生的熱量。

   （3）彈簧再次回到原長時(shí)，車的速度大小。