題目列表(包括答案和解析)
解析 (1)整個裝置沿斜面向上做勻速運(yùn)動時,即整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),
則研究A物體:f=mAgsin θ=2 N,
研究整體:F=(mA+mB)gsin θ+μ2(mA+mB)gcos θ=21 N.
(2)整個裝置沿斜面向上做勻加速運(yùn)動,且A、B恰好沒有相對滑動,則說明此時A、B之間恰好達(dá)到最大靜摩擦力,
研究A物體:
fmax=f滑=μ1mAgcos θ=2.4 N,
fmax-mAgsin θ=mAa,
解得a=1 m/s2,
研究整體:F-(mA+mB)gsin θ-μ2(mA+mB)gcos θ=(mA+mB)a,
解得F=23.4 N.
答案 (1)2 N 21 N (2)2.4 N 23.4 N
如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上,已知APB部分的半徑R=1.0 m,BC段長L=1.5m。彈射裝置將一個小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道,小球從C點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出,落地點(diǎn)D離開C的水平距離s=2m,不計空氣阻力,g取10m/s2。求:
1.小球在半圓軌道上運(yùn)動時的角速度ω和加速度a的大小;
2.小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的時間t;
3.桌子的高度h。
如圖所示,帶正電小球質(zhì)量為m=1×10-2kg,帶電量為q=l×10-6C,置于光滑絕緣水平面上的A點(diǎn).當(dāng)空間存在著斜向上的勻強(qiáng)電場時,該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到B點(diǎn)時,測得其速度vB =1.5m/s,此時小球的位移為S=0.15m.設(shè)電場方向與水平面之間夾角為θ,討論并求此勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的取值范圍.(g=10m/s2。)
、如圖所示,帶正電小球質(zhì)量為m=1×10-2kg,帶電量為q=l×10-6C,置于光滑絕緣水平面上的A點(diǎn).當(dāng)空間存在著斜向上的勻強(qiáng)電場時,該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到B點(diǎn)時,測得其速度vB =1.5m/s,此時小球的位移為S =0.15m.求此勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的取值范圍.(g=10m/s。)
某同學(xué)求解如下:設(shè)電場方向與水平面之間夾角為θ,由動能定理qEScosθ=-0得
=
V/m.由題意可知θ>0,所以當(dāng)E >7.5×104V/m時小球?qū)⑹冀K沿水平面做勻加速直線運(yùn)動.
經(jīng)檢查,計算無誤.該同學(xué)所得結(jié)論是否有不完善之處?若有請予以補(bǔ)充.
如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上,已知APB部分的半徑R=1.0 m,BC段長L=1.5m。彈射裝置將一個小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道,小球從C點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出,落地點(diǎn)D離開C的水平距離s=2m,不計空氣阻力,g取10m/s2。求:
(1)小球在半圓軌道上運(yùn)動時的角速度ω和加速度a的大小;
(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的時間t;
(3)桌子的高度h。
一.單項選擇題(本題共10小題,每小題3分,共30分)。
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
D
C
B
B
B
A
D
二.多項選擇題(本題共6小題,每小題3分,共18分。每小題給出的四個選項中,有一個或多個選項正確。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)。
題號
11
12
13
14
15
16
答案
AD
BD
AD
ABC
AD
BCD
第Ⅱ卷
(實驗題、計算題,共7題,共72分)
三.實驗題(18分)
(1)0.730;8.0(8也給分);。(前兩空分別為2分,第三空4分)
(2)l1、l3;l1/l3 (每空2分)
(3)①乙;② 9.4;③紙帶和打點(diǎn)計時器間的摩擦阻力、空氣阻力。 (每空2分)
四.計算題:本題共6小題,共54分。解答應(yīng)有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的,答案中必須寫出數(shù)值和單位。
18.(8分)分析和解:
(2) 因為金屬塊勻速運(yùn)動,所以
………………(2分)
…………(2分)
(2)撤去拉力后a==μg ……… (1分)
a=
金屬塊在桌面上滑行的最大距離s = ………(1分)
=
s=
19.(8分)分析和解:(1)導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路,根據(jù)閉合電路歐姆定律有:
I==
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力:
F安=BIL=0.30N…………(2分)
(3)導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37º=0.24N
由于F1小于安培力,故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f…………(1分)
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件
mg sin37º+f=F安…………(1分)
解得:f=0.06N …………(1分)
20.(8分)分析和解:(1)帶電粒子經(jīng)過電場加速,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場時速度為v,由動能定理
…………………①(1分)
進(jìn)入磁場后帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動,軌道半徑為r
………………②(2分)
打到H點(diǎn)有 ………………………③(1分)
由①②③得
…………(1分)
(2)要保證所有粒子都不能打到MN邊界上,粒子在磁場中運(yùn)動偏角小于90°,臨界狀態(tài)為90°,如圖所示,磁場區(qū)半徑
。2分)
所以磁場區(qū)域半徑滿足 (1分)
21.(10分)分析和解:(1)木塊A在桌面上受到滑動摩擦力作用做勻減速運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律,木塊A的加速度 =
設(shè)兩木塊碰撞前A的速度大小為v,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式,得
=
(2)兩木塊離開桌面后均做平拋運(yùn)動,設(shè)木塊B離開桌面時的速度大小為v2,在空中飛行的時間為t′。根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有:,s=v2t′…………………(2分)
解得:
=
(3)設(shè)兩木塊碰撞后木塊A的速度大小為v1,根據(jù)動量守恒定律有:
…………………………………(1分)
解得:
=
設(shè)木塊A落到地面過程的水平位移為s′,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律,得
=
則木塊A落到地面上的位置與D點(diǎn)之間的距離 =
22.(10分)分析和解:(1)設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0,由動能定理
e U1=-0…………………………………………(2分)
解得 ………………………………..………(1分)
(2)電子以速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后,垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動,沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度為E,電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的時間為t,加速度為a,電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)移量為y。由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式
t=……………………………………………..……….(1分)
F=ma F=eE E=
a =……………………………………………(2分)
y=……………………………………………(1分)
解得 y=…………………………………………(1分)
(3)減小加速電壓U1;增大偏轉(zhuǎn)電壓U2;……
(本題的答案不唯一,只要措施合理,答出一項可得1分,答出兩項及以上可得2分。)
23(10分)分析和解:(1)設(shè)軌道半徑為R,由機(jī)械能守恒定律:
--------------------------①(2分)
在B點(diǎn):-----------------------------②
(1分)
在A點(diǎn):------------------------------③(1分)
由①②③式得:兩點(diǎn)的壓力差:------④(1分)
由圖象得:截距 ,得
---------------------------⑤(1分)
(2)由④式可知:因為圖線的斜率
所以……………………………………⑥(2分)
(3)在A點(diǎn)不脫離的條件為: ------------------------------⑦(1分)
由①⑥⑦三式和題中所給已知條件解得:--------------------------⑧(1分)
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