电磁减震器是华为公司新推出的一款智能化汽车减震系统中的重要组成部分。小明同学就电磁减震器的工作原理进行了如图所示的建模理解。水平面上放置有在绝缘滑动杆上固定的5个完全相同且相互紧靠（忽略线圈间距离）的矩形线圈，虚线右侧区域分布有磁感应强度为，方向垂直水平面向下的广阔匀强磁场。已知滑动杆及线圈的总质量为，每个矩形线圈的长为，宽为，阻值，匝数为10匝。线圈系统以水平向右，大小为的初速度进入磁场区，在线圈系统整个运动过程中不考虑互感影响，也不计一切摩擦。求：

1. 电磁减震器是华为公司新推出的一款智能化汽车减震系统中的重要组成部分。小明同学就电磁减震器的工作原理进行了如图所示的建模理解。水平面上放置有在绝缘滑动杆上固定的5个完全相同且相互紧靠（忽略线圈间距离）的矩形线圈，虚线右侧区域分布有磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，方向垂直水平面向下的广阔匀强磁场。已知滑动杆及线圈的总质量为 $\text{[math]}$ ，每个矩形线圈的长为 $\text{[math]}$ ，宽为 $\text{[math]}$ ，阻值 $\text{[math]}$ ，匝数为10匝。线圈系统以水平向右，大小为 $\text{[math]}$ 的初速度进入磁场区，在线圈系统整个运动过程中不考虑互感影响，也不计一切摩擦。求：

(1) 线圈1完全进入磁场的过程中，系统的速度变化量 $\text{[math]}$ ；

(2) 若 $\text{[math]}$ ，全过程中线圈系统产生的总焦耳热Q

【考点】

动量定理; 电磁感应中的磁变类问题;

【答案】

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解答题普通

1. 蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳并做各种空中动作的项目。如图甲，在对蹦床的性能测试中，将一质量 $\text{[math]}$ kg的重物从离蹦床表面某一高度处由静止释放，在 $\text{[math]}$ 时刚好第一次落到蹦床上。蹦床受到重物作用力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，测得第一次弹离蹦床的时刻 $\text{[math]}$ s；第二次开始接触蹦床的时刻 $\text{[math]}$ s；第二次弹离蹦床的时刻为 $\text{[math]}$ s；第三次开始接触蹦床的时刻为 $\text{[math]}$ s。重物每次都是竖直反弹，忽略空气阻力，重力加速度g大小取10m/s²。求：

(1) 重物弹离蹦床上升的最大高度h以及第二次接触蹦床前瞬间的速度 $\text{[math]}$ 的大小；

(2) 重物与蹦床第二次作用过程中，蹦床对重物的平均作用力F（结果保留2位小数）。

解答题普通

2. 一个质量为 $\text{[math]}$ 的蹦床运动员，从离水平网面高 $\text{[math]}$ 处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高 $\text{[math]}$ 处。不计空气阻力，g取 $\text{[math]}$ 。求：

(1) 运动员在刚接触网瞬间和刚离开网瞬间的速度大小 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；

(2) 运动员与网作用过程中速度变化量 $\text{[math]}$ 的大小和方向；

(3) 若运动员与网的作用时间为1s，则该过程中网对人平均弹力的大小F_N。

解答题普通

3. 生活中常用高压水枪清洗汽车，当高速水流射向物体，会对物体表面产生冲击力，从而实现洗去污垢的效果。图为利用水枪喷水洗车的简化示意图。已知水枪喷水口的横截面积为 $\text{[math]}$ ，水的密度为 $\text{[math]}$ ，不计流体内部的黏滞力。假设水流垂直打到车身表面后不反弹，测得水枪管口单位时间内喷出水流体积为 $\text{[math]}$ 。

(1) 求水枪喷水口喷出水流的速度大小 $\text{[math]}$ ；

(2) 高压水枪通过动力装置将水由静止加速喷出，求喷水时动力装置的输出功率 $\text{[math]}$ 至少有多大；

(3) 清洗车身时，汽车静止不动，忽略水流喷出后在竖直方向的运动。计算水流对车身表面的平均作用力的大小 $\text{[math]}$ 。

解答题普通