(12分)如圖所示,在粗糙水平臺階上放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊,它與水平臺階間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,與臺階邊緣O點的距離s=5m。在臺階右側固定一個1/4圓弧擋板,圓弧半徑R=1m,圓弧的圓心也在O點。今以O點為原點建立平面直角坐標系xOy,F(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動小物塊,一段時間后撤去拉力,小物塊最終水平拋出并擊中擋板。(,取g=10m/s2

(1)若小物塊恰能擊中擋板上的P點(OP與水平方向夾角為37°),求其離開O點時的速度大。
(2)為使小物塊擊中擋板,求拉力F作用的最短時間。

(1)(2)1s.

解析試題分析:(1)小物塊從O到P做平拋運動:水平方向:;豎直方向:;解得
(2)為使小物塊擊中檔板,小物塊必須能運動到O點。
               
所以                 
    
解得:最短作用時間為  (用動能定理求解也相應給分)
考點:平拋運動及牛頓定律的應用。

練習冊系列答案
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純電動概念車E1是中國館的鎮(zhèn)館之寶之一。若E1概念車的總質(zhì)量為920kg,在16s內(nèi)從靜止加速到100km/h(即27.8m/s),受到恒定的阻力為1500N,假設它做勻加速直線運動,其動力系統(tǒng)提供的牽引力為        N。當E1概念車以最高時速120km/h(即33.3m/s)做勻速直線運動時,其動力系統(tǒng)輸出的功率為          kW。

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如圖甲所示,在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103 kg的汽車,正以10 m/s的速度向右勻速運動,汽車前方的水平路段BC較粗糙,汽車通過整個ABC路段的v-t圖象如圖乙所示(在t=15s處水平虛線與曲線相切),運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率保持20kW不變,假設汽車在兩個路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大。

(1)求汽車在AB路段上運動時所受的阻力Ff1
(2)求汽車剛好到達B點時的加速度a;
(3)求BC路段的長度.

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半徑為R的光滑半圓環(huán)形軌道固定在豎直平面內(nèi),從與半圓環(huán)相吻合的光滑斜軌上高h=3R處,釋放一個小球,小球的質(zhì)量為m,當小球運動到圓環(huán)最低點A,又達到最高點B,如圖所示。求:

(1)小球到A、B兩點時的速度大小、
(2)小球到A、B兩點時,圓軌道對小球的彈力、大;
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)A、B是在真空中水平正對的兩塊金屬板,板長L=40cm,板間距d=24cm,在B板左側邊緣有一粒子源,能連續(xù)均勻發(fā)射帶負電的粒子,粒子緊貼B板水平向右射入,如圖甲所示,帶電粒子的比荷為=1.0×108C/kg,初速度v0=2×105m/s(粒子重力不計),在A、B兩板間加上如圖乙所示的電壓,電壓的周期T=2.0×10-6s,t=0時刻A板電勢高于B板電勢,兩板間電場可視為勻強電場,電勢差U0=360V,A、B板右側相距s=2cm處有一邊界MN,在邊界右側存在一垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度B=T,磁場中放置一“>”型熒光板,位置如圖所示,板與水平方向夾角θ=37°,不考慮粒子之間相互作用及粒子二次進入磁場的可能,求:
 
⑴帶電粒子在AB間偏轉的最大側向位移ymax
⑵帶電粒子從電場中射出到MN邊界上的寬度Δy;
⑶經(jīng)過足夠長時間后,射到熒光板上的粒子數(shù)占進入磁場粒子總數(shù)的百分比k。

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(20分)如圖所示,在坐標系xoy的第二象限內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場,電場強度大小為E第三象限內(nèi)存在勻強磁場I,y軸右側區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場Ⅱ,I、Ⅱ磁場的方向均垂直于紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子自P()點由靜止釋放,沿垂直于x軸的方向進入磁場I,接著以垂直于y軸的方向進入磁場Ⅱ,不計粒子重力.

(l)求磁場I的磁感應強度B1;
(2)若磁場Ⅱ的磁感應強度B2=B1,粒子從磁場Ⅱ再次進入電場,求粒子第二次離開電場時的橫坐標;
(3)若磁場Ⅱ的磁感應強度B2=3B1,求粒子在第一次經(jīng)過y軸到第六次經(jīng)過y軸的時間內(nèi),粒子的平均速度.

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(10分)如圖所示,一個人用與水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一個重G=200N的箱子勻速前進,箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.40(g=10m/s).求

推力F的大。
(2)若人不改變推力F的大小,只把力的方向變?yōu)樗饺ネ七@個靜止的箱子,推力作用時間t=3.0s后撤去,箱子最遠運動多長距離?

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如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的小球用線長l=1m的細線拴住,細繩上端固定在O點,當小球從圖示M點釋放后擺到懸點O的正下方N點時,細線恰好被拉斷,此后小球剛好能無碰撞地從置于地面上傾角為45º的斜面滑下,已知斜面高度 h=0.4m,斜面左端離O點正下方的P點水平距離S=0.4m,不計空氣阻力,求:

(1)N點距離地面的高度H  
(2)細繩能承受的最大拉力

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(14分)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流,它的面積、體積和流量都較大。泥石流流動的全過程雖然只有很短時間,但由于其高速前進,具有強大的能量,因而破壞性極大。某課題小組對泥石流的威力進行了模擬研究,他們設計了如下的模型:在水平地面上放置一個質(zhì)量為m=5kg的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動,推力F隨位移變化如圖所示,已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6,g=10m/s2。

(1)物體在運動過程中的最大加速度為多少?
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