(18分)如圖甲所示,粗糙水平面CD與光滑斜面DE平滑連接于D處;可視為質(zhì)點的物塊A、B緊靠一起靜置于P點,某時刻A、B在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離,此后A向左運動.
已知:斜面的高度H=1.2m;A、B質(zhì)量分別為1kg和0.8kg,且它們與CD段的動摩擦因數(shù)相同;A向左運動的速度平方與位移大小關(guān)系如圖乙;重力加速度g取10m/s2.
(1)求A、B與CD段的動摩擦因數(shù);
(2)求A、B分離時B的速度大小vB;
(3)要使B能追上A,試討論P、D兩點間距x的取值范圍.
見解析
解析試題分析:解:(1)由圖象可知,分離時物塊A的初速度vA=4m/s, ①(1分)
A最終位置與P點距離sA=8m, ②(1分)
從A、B分離到A勻減速運動停止,有 ③(1分)
得A的加速度大小 a=1m/s2 ④(1分)
由牛頓第二定律可知 ⑤(2分)
解得 μ=0.1 ⑥(2分)
【或:從A、B分離到A勻減速運動停止,由動能定理
(3分)
解得 μ=0.1 (1分)】
(2)A、B分離過程,由動量守恒 ⑦(2分)
解得 vB="5m/s" ⑧(2分)
(3)(Ⅰ)若B恰好能返回并追上A, B從分離后到追上A過程由動能定理
⑨ (2分)
解得 x1=2.25m ⑩ (1分)
(Ⅱ)若B恰好不沖出斜面,B從P到E過程由動能定理
?(2分)
解得 x2=0.50m ? (1分)
綜上,要使B能追上A,x應(yīng)滿足:2.25m≥L≥0.50m
(評分說明:①~④各1分,⑤~⑧各2分,⑨?各2分,⑩?各1分)
考點:動量守恒定律 動能定理
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)豎直平行放置的兩個金屬板A、K連在如圖所示的電路中.電源電動勢E=" 91" V,內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R1=l0,滑動變阻器R2的最大阻值為80, S1、S2為A、K板上的兩個小孔,S1與S2的連線水平,在K板的右側(cè)有一個水平方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B="0." 10 T,方向垂直紙面向外.另有一水平放置的足夠長的熒光屏D,如圖H=0.2m.電量與質(zhì)量之比為2.0×l05C/kg的帶正電粒子由S1進入電場后,通過S2向磁場中心射去,通過磁場后打到熒光屏D上.粒子進入電場的初速度、重力均可忽略不計.
(1)兩個金屬板A、K各帶什么電?
(2)如果粒子垂直打在熒光屏D上,求粒子在磁場中運動的時間和電壓表的示數(shù)為多大?
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,當滑片到最左端時,通過計算確定粒子能否打到熒光屏?.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖足夠長的光滑斜面與水平面的夾角為=30o,空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強磁場區(qū)域I、Ⅱ、Ⅲ,相鄰兩個磁場的間距均為d=0.5m。一邊長L=0.1m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻R=0.3的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端,導(dǎo)線框的下邊距離磁場I的上邊界為do=0.9m。將導(dǎo)線框由靜止釋放,導(dǎo)線框勻速穿過每個磁場區(qū)域。已知重力加速度g=10m/s2,求:
(1)導(dǎo)線框進入磁場I時的速度;
(2)磁場I的磁感應(yīng)強度Bt;
(3)導(dǎo)線框穿過全部磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的總焦耳熱。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖所示,粗糙水平地面與半徑為R=0.5m的光滑半圓軌道BCD相連接,且在同一豎直平面內(nèi),O是BCD的圓心,BOD在同一豎直線上。質(zhì)量為m=1kg的小物塊在水平恒力F=15N的作用下,由靜止開始從A點開始做勻加速直線運動,當小物塊運動到B點時撤去F,小物塊沿半圓軌道運動恰好能通過D點,已知AB間的距離為3m,重力加速度。求:
(1)小物塊運動到B點時的速度;
(2)小物塊離開D點后落到地面上的點與B點之間的距離。
(3)小物塊在水平面上從A運動到B的過程中克服摩擦力做的功
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分) 如圖甲所示,場強大小為E、方向豎直向上的勻強電場內(nèi)存在著一半徑為R的圓形區(qū)域,O點為該圓形區(qū)域的圓心,A點是圓形區(qū)域的最低點,B點是圓形區(qū)域最右側(cè)的點。在A點有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場強向右的正電荷,電荷的質(zhì)量均為m,電量均為q,不計重力。試求:
(1)運動軌跡經(jīng)過B點的電荷在A點時的速度多大?
(2)若在圓形區(qū)域的邊緣有一圓弧形接收屏CBD,B點仍是圓形區(qū)域最右側(cè)的點,C、D分別為接收屏上最邊緣的兩點,如圖乙所示,∠COB=∠BOD=37°。求該屏上接收到的電荷的末動能大小的范圍。( 提示:sin37°=0.6,cos37°=0.8。)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖所示,弧形軌道的下端與半徑為R的圓軌道平滑連接。現(xiàn)在使小球從弧形軌道上端距地面2R的A點由靜止滑下,進人圓軌道后沿圓軌道運動,軌道摩擦不計。
試求:
(1)小球到達圓軌道最低點B時的速度大小;
(2)小球在最低點B時對軌道的壓力大小;
(3)小球在某高處脫離圓軌道后能到達的最大高度。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi),軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為h=1.25m,現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從A點由靜止釋放,滑塊沿圓弧軌道運動至B點以v=5m/s的速度水平飛出(g=10m/s2).
求:(1)小滑塊沿圓弧軌道運動過程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑塊著地時的速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,一束電子從靜止開始經(jīng)的電場加速后,從水平放置的一對平行金屬板正中間水平射入偏轉(zhuǎn)電場中,若金屬極板長L=0.05m,兩極板間距d=0.02m ,求:兩板間至少要加多大的電壓 才能使電子不飛出電場
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
某游樂場中一種玩具車的運動情況可以簡化為如下模型:豎直平面內(nèi)有一水平軌道AB與1/4圓弧軌道BC相切于B點,如圖所示。質(zhì)量m=100kg的滑塊(可視為質(zhì)點)從水平軌道上的 P 點在水平向右的恒力F的作用下由靜止出發(fā)沿軌道AC運動,恰好能到達軌道的末端C點。已知P點與B點相距L=6m,圓軌道BC的半徑R=3m,滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,其它摩擦與空氣阻力均忽略不計。(g取10m/s2)求:
(1)恒力F的大。
(2)滑塊第一次滑回水平軌道時離B點的最大距離
(3)滑塊在水平軌道AB上運動經(jīng)過的總路程S.
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