題目列表(包括答案和解析)
如圖甲所示,有一裝置由傾斜軌道AB、水平軌道BC、豎直臺階CD和足夠長的水平直軌道DE組成,表面處處光滑,且AB段與BC段通過一小圓。ㄎ串嫵觯┢交嘟印S幸恍∏蛴幂p繩豎直懸掛在C點的正上方,小球與BC平面相切但無擠壓。緊靠臺階右側(cè)停放著一輛小車,車的上表面水平與B點等高且右側(cè)固定一根輕彈簧,彈簧的自由端在Q點,其中PQ段是粗糙的,Q點右側(cè)表面光滑。現(xiàn)將一個滑塊從傾斜軌道的頂端A處自由釋放,滑至C點時與小球發(fā)生正碰,然后從小車左端P點滑上小車。碰撞之后小球在豎直平面做圓周運動,輕繩受到的拉力如圖乙所示。已知滑塊、小球和小車的質(zhì)量分別為m1=3kg、m2=1kg和m3=6kg,AB軌道頂端A點距BC段的高度為h=0.8m,PQ段長度為L=0.4m,輕繩的長度為R=0.5m。 滑塊、小球均可視為質(zhì)點。取g=10m/s2。求:
(1)滑塊到達BC軌道上時的速度大小。
(2)滑塊與小球碰后瞬間小球的速度大小。
(3)要使滑塊既能擠壓彈簧,又最終沒有滑離小車,則滑塊與PQ之間的動摩擦因數(shù)μ應在什么范圍內(nèi)?(滑塊與彈簧的相互作用始終在彈簧的彈性范圍內(nèi))
圖3-1-2
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.不一定相碰 D.難以確定是否相碰,因為這與小車的運動方向有關(guān)
如圖3-1-2所示,在一輛表面光滑的小車上,有質(zhì)量分別為m1、m2的兩個小滑塊(m1>m2)隨車一起勻速運動,當車突然碰到障礙物而停止時,這兩個小滑塊(忽略一切阻力,小車無限長)( )
圖3-1-2
A.一定相碰 B.一定不相碰
C.不一定相碰 D.難以確定是否相碰,因為這與小車的運動方向有關(guān)
一、本題共14小題.每小題3分。共42分.全部選對的得3分,選對但不全的得2分.有選錯或不答的得0分.
1.C 2.AD 3.BD 4.B 5.A B 6.AC 7.D 8.BD 9.C l0.B 11.D 12.BC 13.B 14.D
二、實驗題:本題共2小題,共14分.
15.(6分)
(1)BD(4分)
(2)左(2分)
16.(8分)
(1)D,F(xiàn)(每空1分)
(2)(3分)
(3)(3分)
三、本題共4小題,共44分。
17.(10分)
(1)設排球第一次落至地面經(jīng)歷的時間為,第一次離開地面至反彈到最高點經(jīng)歷 的時間為
,則有
(2分)
解得 (2分)
所以,排球與地面的作用時間為 (1分)
(2)設地面對排球的平均作用力為,選排球為研究對象,以向上的方向為正方向,則在整個過程中,由動量定理有
(3分)
代入數(shù)據(jù)解得: (1分)
根據(jù)牛頓第三定律,排球?qū)Φ孛娴钠骄饔昧?sub> (1分)
18.(11分)
設離子的質(zhì)量為、電荷量為
,磁場的磁感應強度為
、所在區(qū)域的半徑為
,離子加速后獲得的速度為
.當電壓為
時,由動能定理有
①
(2分)
在磁場中,離子做勻速圓周運動(見右圖),
由牛頓定律可知
②
(2分)
由①②式得 ③ (1分)
其中, ④ (1分)
當電壓為時,離子打在
處
同理有 ⑤ (2分)
其中, ⑥ (1分)
由③④⑤⑥可解得 (2分)
19.(11分)
(1)小球沿方向作豎直上拋運動,沿
方向作初速為零的勻加速運動,設
點坐標 為(
),勻強電場的場強為
,小球沿
方向的加速度為
,由牛頓第二定律得:
① (1分)
由運動規(guī)律,得:
② (1分)
由動量定義,得:
③ (1分)
設經(jīng)時間,小球從原點運動到Q點,則
④ (1分)
⑤ (1分)
由①②③④⑤得
(1分)
(2)小球從拋出到落回軸,經(jīng)時間
,在
方向位移
(2分)
電場力對小球作功
(2分)
電場力做正功,電勢能減少。 (1分)
20.(12分)
(1)設物塊與板間的動摩擦因數(shù)為,物塊在板上滑行的時問為
,對板應用動量定
理得
① (1分)
設在此過程中物塊前進位移為,板前進位移為
,
則 ② (1分)
③ (1分)
④ (1分)
由①②③④得: (2分)
故物塊與板間的摩擦因數(shù)為.
(2)設板與桌面間的動摩擦因數(shù)為,物塊在板上滑行的時間為
,則對板應用動量
定理得
(2分)
又設物塊從板的左端運動到右端的時間為,則
(2分)
為了使物塊能到達板的右端,必須滿足:,
即
(1分)
所以為了使物塊能到達板的右端,板與桌面間的摩擦因數(shù)
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