范文一:1如图,足够长的水平传送带始终以大小为v=3ms的速度
1.如图,足够长的水平传送带始终以大小为 v,3m/s 的速度向左运动,传 A v0 B送带上有一质量为 M,2kg 的小木盒 A, 与传送带之间的动摩擦因数为 Aμ,0(3,开始时,A 与传送带之间保持相对静止。先后相隔?t,3s 有 v两个光滑的质量为 m,1kg 的小球 B 自传送带的左端出发,以 v0,15m/s 的速度在传送带上向右运动。第 1个球与木盒相遇后,球立即进入盒中与盒保持相对静止,第 2 个球出发后历时?t 1,1s/3 而与木盒相遇。求(取 g,10m/s2) (1)第 1 个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度时多大, (2)第 1 个球出发后经过多长时间与木盒相遇, (3)自木盒与第 1 个球相遇至与第 2 个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少,2.如图 2—14 所示,光滑水平桌面上有长 L2m 的木板 C,质量 mc5kg,在其正中央并排放着两个小滑块A 和 B,mA1kg,mB4kg,开始时三物都静止(在 A、B 间有少量塑胶炸药,爆炸后 A 以速度 6m,s 水平向左运动,A、B 中任一块与挡板碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求: 1当两滑块 A、B 都与挡板碰撞后,C 的速度是多大 2到 A、B 都与
3( 为了测量小木板和斜面间的摩擦因数,某同学挡板碰撞为止,C 的位移为多少
设计如图所示实验,在小木板上固定一个轻弹簧,弹簧下端吊一个光滑小球,弹簧长度方向与斜面平行,现将木板连同弹簧、小球放在斜面上,用手固定木板时,弹簧示数为 F 1 ,放手后,木板沿斜面下滑,稳定后弹簧示数为 F 2 ,测得斜面斜角为θ,则木板与斜面间动摩擦因数为多少,(斜面体固定在地面上)6(如图所示,
两平行金属板 A、 长 l,8cm, 板 间距离 d,8cm, 板比 B 板电势高 两 即
300V, UAB,300V。 B A一带正电的粒子电量 q,10-10C,质量 m,10-20kg,从 R 点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度 v0,2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面 MN、PS 间的无电场区域后,进入固定在中心线上的 O 点的点电荷 Q 形成的电场区域(设界面 PS 右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面 MN、PS 相距为L,12cm,粒子穿过界面 PS 最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏 EF 上。 (静电力常数 k,9×109Nm2/C2) 求 P (1)粒子穿过界面 PS 时偏离中心线 RO 的距离多远, A M (2)点电荷的电量。 L v0 O E F R B N l S12(建筑工地上的黄沙堆成圆锥形,而且不管如何堆其角度是不变的。若测出其圆锥底的周长为 12(5m,高为 1(5m,如图所示。 (1)试求黄沙之间的动摩擦因数。 (2)若将该黄沙靠墙堆放,占用的场地面积至少为多少,14( 如图 10 所示空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场左侧匀强电场的场强大小为 E、方向水平向右,其宽度为 L;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外;右侧匀强磁场的磁感应强度大小也为 B、方向垂直纸面向里。一个带正?绲牧,樱ㄖ柿?m电量 q不计重力)从电场左边缘 a 点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到了 a 点,然后重复上述运动过程。(图中虚线为电场与磁场、相反方向磁场间的分界面,并不表示有什么障碍物)。 (1)中间磁场区域的宽度 d 为多大; (2)带电粒子在两个磁场区域中的运动时间之比; (3)带电粒子从 a 点开始运动到第一次回到 a 点时所用的时间 t.23(如图所示,在非常高的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个不带电的小金属块 B,另有一与 B 完全相同的带电量为q 的小金属块 A 以初速度 v0 向 B 运动,A、B 的质量均为 m。A 与 B 相碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台上飞出。已知在高台边缘的右面空间中存在水平向左的匀强电场,场强大小 E2mg/q。求: (1)A、B 一起
运动过程中距高台边缘的最大水平距离 (2)A、B 运动过程的最小速度为多大 (3)从开始到 A、B 运动到距高台边缘最大水平距离的过程 A 损失的机械能为多大,31.如图预 17-8 所示,在水平桌面上放有长木板 C , C 上右端是固定挡板 P ,在 C 上左端和中点处各放有小物块 A 和 B , A 、 B 的尺寸以及 P 的厚度皆可忽略不计, A 、 B 之间和 B 、 P 之间的距离皆为 L 。设木板 C 与桌面之间无摩擦, A 、 C 之间和 B 、 C 之间的静摩擦因数及滑动摩擦因数均为 ; A 、 B 、C (连同挡板 P )的质量相同(开始时, B 和 C 静止, A 以某一初速度向右运动(试问下列情况是否能发生,要求定量求出能发生这些情况时物块 A 的初速度 v0 应满足的条件,或定量说明不能发生的理由( (1)物块 A 与 B 发生碰撞; (2)物块 A 与 B 发生碰撞(设为弹性碰撞)后,物块 B 与挡板 P 发生碰撞; (3)物块 B 与挡板 P 发生碰撞(设为弹性碰撞)后,物块 B 与 A 在木板 C 上再发生碰撞; (4)物块 A 从木板 C 上掉下来; (5)物块 B 从木板 C 上掉下来(32. 两块竖直放置的平行金属大平板 A 、 B ,相距 d ,两极间
v0 运的电压为 U 。一带正电的质点从两板间的M 点开始以竖直向上的初速度动,当它到达电场中某点 N 点时,速度变为水平方向,大小仍为 v0 ,如图预 18,2 所示(求 M 、 N 两点问的电势差((忽略带电质点对金属板上电荷均匀分布的影响)33. 如图所示,AB 是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为 h,末端 B 处的切线方向水平(一个质量为 m的小物体 P 从轨道顶端 A 处由静止释放,滑到 B 端后飞出,落到地面上的 C 点,轨迹如图中虚线 BC 所示(已知它落地时相对于 B 点的水平位移 OC,l(现在轨道下方紧贴 B 点安装一水平传送带,传送带的右端与 B 的距离为 l,2(当传送带静止时,让 P 再次从 A 点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的 C点(当驱动轮转动从而带动传送带以速度 v 匀速向右运动时(其他条件不变),P 的落地点为 D((不计空气阻力) (1)求 P 滑至 B 点时的速度大小 (2)求 P 与传送带之间的动摩擦因数 (3)求出 O、D 间的距离 s 随速度 v 变化的函数关系式(参考解答:1.(1)设第 1 个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为 v1根据动量守恒:mv0 Mv m M v1 代入数据,解得: v13m/s(2)设第 1 个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为 s,第 1 个球经过 t 0 与木盒相遇则: t s 0 v0设第 1 个球进入木盒后两者共同运动的加速度为 a,根据牛顿第二定律: m M g M a 得: g 3m / s 2 m a v 设木盒减速运动的时间为 t1加速到与传送带相同的速度的时间为 t2,则: t1 t2 1s a故木盒在 2s 内的位移为零 依题意: s v0 t1 vt t1 t1 t2 t0 代入数据,解得: s7(5m t 00(5s(3)自木盒与第 1 个球相遇至与第 2 个球相遇的这一过程中传送带的位移为 S,木盒的位移为 s1则:S vt t1 t0 8.5m s1 vt t1 t1 t2 t0 2.5m故木盒相对与传送带的位移: s S s1 6m则木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是: Q f s 54 J2.(1)A、B、C 系统所受合外力为零,故系统动量守恒,且总动量为零,故两物块与挡板碰撞后,C 的速 度为零,即 vC 0 (2)炸药爆炸时有 m A v A mB v B 解得 v B 1.5m / s 又 mAsA mB s B L 当 sA,1 m 时 sB,0.25m,即当 A、C 相撞时 B 与 C 右板相距 s s B 0.75m 2 A、C 相撞时有: m A v A m A mC v 解得 v ,1m/s,方向向左 而 v B ,1.5m/s,方向向右,两者相距 0.75m,故到 A,B 都与挡板碰撞为止,C 的位移为 sv sC 0.3 m v vB3( 固定时示数为 F 1 ,对小球 F 1 mgsinθ ? 整体
下滑:(Mm)sinθ-μMmgcosθMma ? 下滑时,对小球:mgsinθ-F 2 ma ? F2 由式?、式?、式?得: μ tan θ F16((1)设粒子从电场中飞出时的侧向位移为 h 穿过界面 PS 时偏离中心线 OR 的距离为 y,则: qE qU l qU l 2hat2/2 a t 即: h m md v0 2md v0代入数据,解得: h0(03m3cm l h带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动由相似三角形知识得: 2 y l L 2代入数据,解得: y0(12m12cm qUl(2)设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为 vy,则:vyat mdv0代入数据,解得: vy1(5×106m/s所以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为: v v0 2 v y 2 2.5 ×106 m / s设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为 θ,则: vy 3 θ tan θ 37? v0 4因为粒子穿过界面 PS 最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上,所以该带电粒子在穿过界面 PS 后将绕点电荷 Q 作匀速圆周运动,其半径与速度方向垂直。 y 匀速圆周运动的半径:r 0.15m 、 cosθ kQq v2 由: m r2 r 代入数据,解得: Q1(04×10-8C12( θ (1)沙堆表面上的沙粒受到重力、弹力和摩擦力的作用而静止,则 mg sin Ff mg cos θ h 2π h 所以 tan θ ? 0.75 , θ 37? ( θ 称
R l (2)因为黄沙是靠墙堆放的,只能堆成半个圆锥状,由于体积不为摩擦角)
变, θ 不变,要使占场地面积最小, 1 1则取 Rx 为最小,所以有 hx Rx ,根据体积公式,该堆黄沙的体积为 V π R2h π R 3 ,因为靠墙堆 3 4 1 3 1放只能堆成半个圆锥,故 V π Rx ,解得 Rx 3 2 R ,占地面积至少为 S x π Rx2 2π 3 4 m2?9(97m2 8 2 1 2 2qEL14.解:(1)带正电的粒子在电场中加速,由动能定理得:
r r qEL mv v 2 m v2 mv 1 2mEL 在磁场中偏转,由牛顿第二定律得 qvB m , qB B q 可见在两磁场区域粒子运动的半径相同。如右图,三段圆弧的圆心组成的三角形 O1O2O3 是等边三 1 6mEL角形,其边长为 2r。 r d sin 60 2B q 2带电粒子在中间磁场区域的两段圆弧所对应的圆心角为: θ1 60 × 2 120 ,由于速度 v 相同,角速度相同,故而两个磁场区域中的运动时间之比为: t1 θ 120 2 1 t2 θ2 300 5
2v 2mv 2mL(3)电场中, t1 2 a qE qE T 2πm 5 5π m中间磁场中, t2 2 × 右侧磁场中 t3 T 6 3qB 6 3qB 2mL 7π m则t t1 t2 t3 2 qE 3qB 2mg23.(1)由动量守恒定律:mυ02mυ, 碰后水平方向:qE2ma E q υ02 -2aXm0-υ2 得: X m 8g υ0(2)在 t 时刻,A、B 的水平方向的速度为 υm υ at gt 2竖直方向的速度为 υγgt 合速度为: υ 合 υ x2 υ y 2 2解得 υ 合的最小值: υ min υ0 4 1 1 3 2(3)碰撞过程中 A 损失的机械能: E1 mυ0 mυ 2 2 mυ0 2 2 8 1 1 2碰后到距高台边缘最大水平距离的过程中 A 损失的机械能: E2 qEX m mυ0 2 8 1从开始到 A、B 运动到距离高台边缘最大水平距离的过程中 A 损失的机械能为: E mυ0 2 231. 以 m 表示物块 A 、 B 和木板 C 的质量,当物块 A 以初速 v0 向右运动时,物块 A 受到木板 C 施加的大小为 mg 的滑动摩擦力而减速,木板 C 则受到物块 A 施加的大小为 mg 的滑动摩擦力和物块 B施加的大小为 f 的摩擦力而做加速运动,物块则因受木板 C 施加的摩擦力 f 作用而加速,设 A 、 B 、 C三者的加速度分别为 a A 、 aB 和 aC ,则由牛顿第二定律,有 mg ma A mg f C ma f maB事实上在此题中, aB aC ,即 B 、 C 之间无相对运动,这是因为当 aB aC 时,由上式可得 1 f mg (1) 2它小于最大静摩擦力 mg (可见静摩擦力使物块 B 、木板 C 之间不发生相对运动。若物块 A 刚好与物块 B 不发生碰撞,则物块 A 运动到物块 B 所在处时, A 与 B 的速度大小相等(因为物块 B 与木板 C 的速度相等,所以此时三者的速度均相同,设为 v1 ,由动量守恒定律得 mv0 3mv1
(2)在此过程中,设木板 C 运动的路程为 s1 ,则物块 A 运动的路程为 s1 L ,如图预解17-8所示(由动能定理有 1 2 1 2 mv1 mv0 s1 L mg (3) 2 2 1 2mv1 mgs1 2 (4) 2或者说,在此过程中整个系统动能的改变等于系统内部相互间的滑动摩擦力做功的代数和((3)与(4) 1 1 2式等号两边相加),即 3mv1 mv0 mgL 2 (5) 2 2式中 L 就是物块 A 相对木板 C 运动的路程(解(2)、(5)式,得 v0 3 gL (6)即物块 A 的初速度 v0 3 gL 时, A 刚好不与 B 发生碰撞,若 v0 gt 3 gL ,则 A 将与 B 发生碰撞,故 A 与 B 发生碰撞的条件是: v0 gt 3 gL (7).
范文二:以速度v逆时针运转,一物块a轻轻放在传送带的上端,则物
莆田第二中学2014届高三第一次理综物理部分 13(射箭是2010年广州亚运会比赛项目之一,如图甲为我国著名选手张娟娟的射箭场景(已
ll知弓的顶部跨度为,弦均匀且弹性良好,其自由长度为(发射时弦和箭可等效为图乙的情景,假设弓的跨度保持不变,即箭在弦的正中间,弦
弓 夹住类似动滑轮的附加装置上,将箭发射出去(已知弦
l的劲度系数为k,发射箭时弦的的最大长度为2(弹性附加装置 限度内),则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的箭
弦 弹力满足胡克定律)
3乙 甲 klA. B.kl2
2kl3klC. D.
314(如图(a)、(b)所示,是一辆质量m=6×l0kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的
两张照片。当t=0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)。图(c)是车
内横杆上悬挂的拉手环(相对汽车静止)经放大后的图像,测得θ=15?。根据题中提
供的信息,可以估算出的物理量有 ( )
A(汽车所受到的平均阻力 B(4s内汽车牵引力所做的功
C(4s末汽车牵引力的功率 D(汽车的长度
15(太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速度约为地球绕太阳公转速度
9的7倍,其轨道半径约为地球绕太阳公转轨道半径的2×10倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系的所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳的质量,则银河系中恒星的数目约为( )
1513119A(10 B(10 C(10 D(10
16(如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A、B是这条直线上的两点。一带正电粒子仅在电场力的作用下,以速度V经过A点向B点运动,经过一A
段时间后,粒子以速度V经过B点,且V与V方向相反,则( ) BAB
A(A点的场强一定大于B点的场强
B(A点的电势一定高于B点的电势
C(粒子在A点的动能一定小于在B点动能
D(粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能
17(如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可
视为质点),a站于地面,b从图示的位置由静止开始向下摆动,
运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b摆至最低点时,a刚
好对地面无压力,则演员a质量与演员b质量之比为( )
A.1:1 B. 2:1 C.3:1 D.4:1
18.以恒定的功率P行驶的汽车以初速度v冲上倾角一定的斜坡,设受到的阻力(不包括汽0
车所受重力的沿斜面向下的分力)恒定不变,则汽车上坡过程中的v-t图像不可能是图(((
中的哪一个( )
v v v v
O O O t t t O t B C D A
19(18分)实验题
(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学有如下实验操作:
a.用两只弹簧秤互成角度地将橡皮筋拉长后,记下了两只秤钩着的细绳套的方向和两秤
上的读数F、F; 12
b.沿细绳套的方向画了两条带箭头的线段表示两只弹簧秤的拉力F、F,以此为邻边作12平行四边形,得到表示合力F的图示;
c.只用一只弹簧秤将橡皮条拉成与(1)中同样长后,记下此时弹簧秤的读数F′(
?以上三步操作中的错误或纰漏分别是
a.中 ;
b.中 ;
c.中 (
?如图所示,用AB两弹簧秤拉橡皮条结点O,使其位于E处,此时(α+ 0β) = 90,然后保持A的读数不变,当α角由图中所示的值逐渐减
小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是
A、增大B的读数,减小β角
B、减小B的读数,减小β角
C、减小B的读数,增大β角
D、增大B的读数,增大β角
(2)某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题((假设长木板上表面光滑)
?若此同学先接通计时器的电源(频率为50Hz),再放开纸带,如图乙是在m<>
下打出的一条纸带,O为起点(初速度为0),A、B、C为三个相邻的计数点,相邻的
= 42.05cm,s = 51.55cm,计数点之间有四个点没有标出,各计数点与O点之间距离sBA
2s= 62.00cm,则小车的加速度为a = __________m/s,v= m/s (结果均C B
保留2位有效数字)。
?若此同学在做探究加速度与质量的关系实验时,保持沙和沙桶的质量m一定,改变小
车及车中砝码的总质量M,测出相应的加速度,采用图象法处理数据(为了比较方便
地判断出加速度a与质量M的关系,应该作a与__________的关系图象。
?若此同学要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒,请用(1)问中的符号表示(不要求计算结果)要验证的关系式为 。
20.(15分)如图所示,固定在水平面上的斜面AB长为4m,倾角为30?。若第一次从A点将小球P以V=3m/s水平抛出,落地时间为t,若第二次从同一位置112将小球P以V2=2V水平抛出,落地时间为t,已知g=10m/s求: 12
(1)假设小球恰好落在B点,求水平抛出时的初速度V 0A P (2)t与t的比值? 12
B C
21((19分)如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块(可视为质点)从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB,沿着轨道运动,由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB的长
度恒定为L,求:
,(1)小物块与水平轨道的动摩擦因数。
(2)为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道,圆弧轨道
的半径R至少是多大,
(3)若圆弧轨道的半径R取第(2)问计算出的最小值,增大小物块的初动能,使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处,试求:物块的初动能,并分析物块能否停在水平轨道上。如果能,将停在何处,如果不能,将以多大速度离开水平轨道,
22((20分)如图所示,两个相互绝缘且紧靠在一起的A、B两物体,A的质量
-5 为m,0.04kg,带电量为q,+5.0×10C,B的质量为M,0.06kg,不带电(两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ,0.6,以相同的初速度v,4 m,s在水平04 面上滑动(空间存在水平向右的匀强电场,电场强度为 E=1.6 ×10N,C(设运动过程中小物块所带的电量没有变化(求:
(1)A、B的加速度及其相互作用力的大小:
(2)经过t,2s 电场力对物块A所做的功W和A
增加的机械能ΔE;
(3)若t,2s后电场反向,且场强减为原来的一半,求物体B刚停下时两物体间的电势差。
30((1)如图所示,一小车静止在光滑水平面上,甲、乙两人分别站在左右两侧,整个系统
原来静止,则当两人同时相向走动时
A(要使小车静止不动,甲乙速率必相等
B(要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大
C(要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大
D(要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小
235(2)U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为 92
2351941 U+n?X+Sr+2n,则下列说法正确的是________。(填选项前的字母) 009238
A(X的原子核中含有141个核子
B(X的原子核中含有86个中子
C(因为裂变释放能量,出现质量亏损,所以裂变后的总质量数减少
235 D(随着地球环境的不断变化,U的半衰期可能变短也可能变长 92
13-18 C D C D B B 30(1)C (2) B
19实验题(18分)
(1) ? a中:未记下结点O的位置 (2分)
b中:未按选定的标度画力的图示 (2分)
c中:应将橡皮条结点拉至O的位置,并记下细绳的方向 (2分)
? B (2分)
2 0.95 2 1.0 2 1/M 2 ()?(分)(分)?(分)
12mgsmMv,,() 4 ?(分) BB2
20. 解:(1)若小球恰好落斜面底端在B点,所需初速度为V,斜面长L=4m, 0 Lcos30=vt (2分) 02 Lsin30=gt/2 (2分)
错误~未找到引用源。 (1分) (2)因错误~未找到引用源。 小球落在斜面上 (2分)
错误~未找到引用源。(2分)
又因错误~未找到引用源。小球落在水平面上 错误~未找到引用源。 (2分)
(2分)
错误~未找到引用源。(2分)
21(19分)解:(1)小物块最终停在AB的中点,在这个过程中,由动能定理得 (2分) ,,mg(L,0.5L),,E
2E得 (2分) ,,3mgL
(2)若小物块刚好到达D处,速度为零,同理,有
(2分) ,,mgL,mgR,,E
ER,解得CD圆弧半径至少为 (2分) 3mg
(3)设物块以初动能E′冲上轨道,可以达到的最大高度是1.5R,由动能定理得
,(2分) ,,mgL,1.5mgR,,E
7E,E,解得(2分) 6
EE1.5mgR 物块滑回C点时的动能为, (2分) ,,C2
2E 由于,故物块将停在轨道上。 (1分) EmgL,,,C3
设到A点的距离为x,有 (2分) ,,mg(L,x),,EC
1解得 (2分) x,L4
1即物块最终停在水平滑道AB上,距A点处。 L4
22(20分)解:(1)对AB整体受力分析得:
qE,,(m,M)g,(m,M)a (2分)
2 解得: a=2 m/s(1分)
隔离B,设AB之间的作用力为FN
F,,Mg,Ma 则: (2分) N
解得: (1分) F= 0.48 N N
(2)2s的时间内:
12S,vt,at,12m 02
W,qES,9.6J 所以,电场力做的功 (3分) 电
v,v,at,8m/s 2s末的速度: 0
所以物块A增加的机械能为
1122,E,mv,mv,0.96J0 (3分) 22
(3) B停下的时间 , (1分)
前进的位移 (1分)
电场反向后,A的加速度 , (1分)
A速度减小到零的时间 (m) (1分) A反向运动的加速度 , (1分) 反向运动的位移 (m) (1分) B停下时两者之间的距离 (1分)
4U,E,S,7.52,10V 所以 (1分) AB
范文三:瞬时加速度,传送带
高一物理期末复习系列之----------专题训练
物理专题训练系列
一、瞬时加速度问题
牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生,同时变化,同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及其变化。明确两种基本模型的特点。
1、“绳”和“线”,一般都是理想化模型,具有如下几个特性:
(1)轻:即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零。由此特点可知,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张力大小相等。
(2)软:即绳(或线)只能受拉力,不能承受压力(因绳能弯曲)。由此特点可知,绳及其物体间相互作用力的方向是沿着绳子且背离受力物体的方向。 (3)不可伸长:即无论绳所受拉力多大,绳子长度不变。由此特点可知,当绳子所受外力变化时,绳子中的张力可以随之突变。
2、“弹簧”和“橡皮绳”,也是理想化模型,具有如下几个特性: (1)轻:即弹簧(或橡皮绳)的质量和重力均可视为等于零。由此特点可知,同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等。
(2)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿弹簧的轴线)。橡皮绳只能受拉力,不能承受压力(因橡皮绳能弯曲)。
(3)由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变。
例1:如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m和m的木块A和B之间用轻弹簧12
相连,在拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为a和a,则( ) 12
A、a=a=0 B、a=a,a=0 1212FABmm12a,a,a,aC、 1m,m2m,m1212
m1a,a,a,,aD、 12m2
AB变式1.1 如图7所示,质量相同的、两球用细线悬挂于天花板
上且静止不动(两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在
A剪断悬线瞬间球加速度为________;B球加速度为______。
变式1.2 轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质
量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并
处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,
1
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木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有 aa21
A(, B(, ag,ag,a,0ag,1212
mM,mM,C(, D(, ag,a,0ag,ag,1122MM
例2:如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为l、l的两根细线上,l的一端悬12 1挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ, l水平拉直,物体处于平衡状态,现将l线剪22断
(1)求剪断瞬时物体的加速度.
(2)若将上图中的细线l改变为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图所示,其他条件1
不变,现将l剪断,求剪断瞬时物体的加速度. 2
l1l1θθ l2l2
【针对训练】
1、如图所示,两根完全相同的弹簧下挂一质量为m的小球,小球与地面间有细线相连,处于静止状态,细线竖直向下的拉力大小为2mg.若剪断细线,则在剪断细线的瞬间,小球的加速度a( )
mA、a=g方向向上 B、a=g方向向下
C、a=2g方向向上 D、a=3g方向向上
、如图,吊篮A,物块B和C三者质量均为m ,则将悬挂吊篮的轻绳剪2
断的瞬间,下列说法正确的是: ( )
三者的加速度都为g A.
B. C的加速度为零,AB的加速度为 3g / 2
C. B对A的压力为 2mg
D. B对A的压力为 mg / 2
3、如图所示,三个质量相同的小球彼此用轻弹簧?、?连接,设小球1上端用线系住挂起来,则 1 ??线被切断瞬间,求每个球的加速度。 2 ?若切断弹簧?,求每球的加速度。 ? ?若切断弹簧?,求每球的加速度。 3
M a 4(如图3-5-2所示,倾角为30?的光滑杆上套有一个小球和两根
b 2 N 30?
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轻质弹簧a、b,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M、N固定于杆上,
2小球处于静止状态,设拔去销钉M瞬间,小球的加速度大小为6m/s,若不拔去销钉
2M,而拔去销钉N瞬间,小球的加速度是(g取10m/s)( )
22A(11m/s,沿杆向上 B(11m/s,沿杆向下
22C(1m/s, 沿杆向上 D(1m/s, 沿杆向下
5(如图3-5-3所示,小球质量为m,被三根相同的轻质弹簧a、b、c拉住,
c竖直向下,a、b、c三者都夹120?角(小球平衡时a、b、c弹力大小之
b a 比为3?3?1,设重力加速度为g,则在剪断弹簧C瞬间小球加速度的
c 大小及方向可能为( )
A(g/2,竖直向下 B(g/2,竖直向上
图3-5-3 C(g/4,竖直向下 D(g/4,竖直向上
二、传送带问题
传送带问题的考查一般从受力和运动分析,受力分析中关键是注意摩擦力突变(大小、方向) —— 发生在v与v相同的时刻;运动分析中关键是相对运动的速度大小与物带
方向的变化 —— 物体和传送带对地速度的大小与方向比较
传送带水平放置:设传送带的速度为v,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,两定带
滑轮之间的距离l,物体无初速轻置于传送带一端:
物体无初速放于传送带上,物体刚置于传送带上时由于受摩m 擦力作用,将做a = μg的加速运动。 v 带(1)若物体从置于传送带上开始到离开传送带为止一直做
匀加速运动,则离开传送带时物体的速度v = ,l 物体在传送带上的时间为t= 。
(2)若物体置于传送带上后,物体向前运动l1后就达到传
送带的速度v,这一阶段用时t1= ,此后的l-l1物体将以速度v向前做匀速带带运动,用时t2= 。
例1如图示,两传送带轮间距离s=20m,按图示方向以速度v=2m/s匀速转动着。在传送
带左端无初速轻放上一小物体,已知小物体与传送带间动摩擦因数为0.1,求小物
体从左端运动到右端所需时间,
【思维提升:如果提高传送带的运行速率,物体就能被较快地传送到B处。求物体从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。】
3
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【针对训练】
1(如图所示,水平放置的传送带以速度v=2 m / s向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若A端与B端相距4 m,则物体由A到B的时间和物体到B端时的速度是:( )
A(2.5 s,2 m / s B(1 s,2 m / s
C(2.5 s,4 m / s D(1 s,4 / s
2(如图,传送带两轮间距为 l,传送带运动速度为 v,今在其左端静止地0
放一个木块,设木块与传送带之间的动摩擦因数为 μ,放上木块后传 送带速率不受影响,则木块从左端运动到右端的时间可能为
v2llll20A( B(+ C( D( ,gvvv,g000
3(如图示,两传送带轮间距离s=20m,按图示方向以速度v=2m/s匀速转动着。在传送带左端沿与传送带转动方向相同的方向以1m/s的初速度滑上一小物体,已知小物体与传送带间动摩擦因数为0.1,求小物体从左端运动到右端所需时间,
4(如图所示,倾角θ=37?的传送带上,上、下两端相距s = 7m。当传送带以 u = 4m/s的恒定速率逆时针转动时,将一个与传送带间动摩擦因数μ=0.25的物块P轻放于A端,P从A端运动到B端所需的时间是多少,若传送带顺时针转动,P从A端运动到
4
范文四:如图,足够长的水平传送带始终以大小为v=ms的速度向(DOC X页)
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1.如图,足够长的水平传送带始终以大小为v,3m/s的速度向左运动,vA0 B 传送带上有一质量为M,2kg的小木盒A,A与传送带之间的动摩擦因数
v 为μ,0(3,开始时,A与传送带之间保持相对静止。先后相隔?t,3s
有两个光滑的质量为m,1kg的小球B自传送带的左端出发,以v,15m/s的速度在传送带上向右运动。第0
1个球与木盒相遇后,球立即进入盒中与盒保持相对静止,第2个球出发后历时?t,1s/3而与木盒相遇。1
2求(取g,10m/s)
(1)第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度时多大,
(2)第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇,
(3)自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少,
2.如图2—14所示,光滑水平桌面上有长L=2m的木板C,质量m=5kg,在其正中央并排放着两个小滑块c
A和B,m=1kg,m=4kg,开始时三物都静止(在A、B间有少量塑胶炸药,爆炸后A以速度6m,s水AB
平向左运动,A、B中任一块与挡板碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和
碰撞时间,求:
(1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后,C的速度是多大?
(2)到A、B都与挡板碰撞为止,C的位移为多少?
3(为了测量小木板和斜面间的摩擦因数,某同学设计如图所示实验,在小木板上固定一个轻弹簧,弹簧下端吊一个光滑小球,弹簧长度方向与斜面平行,现将木板连同弹簧、小球放在斜面上,用手固定木板时,弹簧示数为F,放手后,木板沿斜面下滑,稳定后弹簧示数为F,测得斜面斜21
角为θ,则木板与斜面间动摩擦因数为多少,(斜面体固定在地面上)
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6(如图所示,两平行金属板A、B长l,8cm,两板间距离d,8cm,A板比B板电势高300V,即U,300V。AB
-10-20一带正电的粒子电量q,10C,质量m,10kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v,0
62×10m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距为
922L,12cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求(静电力常数k,9×10N?m/C)
P (1)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远,
M A (2)点电荷的电量。 L O E F v0 R
N B l
S
12(建筑工地上的黄沙堆成圆锥形,而且不管如何堆其角度是不变的。若测出其圆锥底的周长为12(5m,高为1(5m,如图所示。
(1)试求黄沙之间的动摩擦因数。
(2)若将该黄沙靠墙堆放,占用的场地面积至少为多少,
*14(如图10所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场,左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,其宽度为L;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外;右侧匀强磁场的磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向里。一个带正电的粒子(质量m,电量q,不计重力)从电场左边缘a点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到了a点,然后重复
上述运动过程。(图中虚线为电场与磁场、相反方向磁场间的分界面,并不表示有什么障碍物)。
(1)中间磁场区域的宽度d为多大;
(2)带电粒子在两个磁场区域中的运动时间之比;
(3)带电粒子从a点开始运动到第一次回到a点时所用的时间t.
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23(如图所示,在非常高的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个不带电的小金属块B,另有一与B完全相同的带电量为+q的小金属块A以初速度v向B运动,A、B的质量均为m。A与B相碰撞后,两物块立即0
粘在一起,并从台上飞出。已知在高台边缘的右面空间中存在水平向左的匀强电场,场强大小E=2mg/q。求:
(1)A、B一起运动过程中距高台边缘的最大水平距离
2)A、B运动过程的最小速度为多大 (
(3)从开始到A、B运动到距高台边缘最大水平距离的过程 A损失
的机械能为多大,
CCC*31.如图预17-8所示,在水平桌面上放有长木板,上右端是固定挡板,在上左端和中点处各放P
有小物块和,、的尺寸以及的厚度皆可忽略不计,、之间和、之间的距离皆为。ABABPABBPL
CCC设木板与桌面之间无摩擦,、之间和、之间的静摩擦因数及滑动摩擦因数均为;、、,ABABCC(连同挡板)的质量相同(开始时,和静止,以某一初PBA
速度向右运动(试问下列情况是否能发生,要求定量求出能发生这些
v情况时物块的初速度应满足的条件,或定量说明不能发生的理A0
由(
(1)物块与发生碰撞; AB
(2)物块与发生碰撞(设为弹性碰撞)后,物块与挡板发生碰撞; ABBP
C(3)物块与挡板发生碰撞(设为弹性碰撞)后,物块与在木板上再发生碰撞; BPBA
C)物块(4从木板上掉下来; A
C(5)物块从木板上掉下来( B
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*32.两块竖直放置的平行金属大平板、,相距d,两极间的电压为U。一带正电的质点从两板间的AB
N点开始以竖直向上的初速度运动,当它到达电场中某点点时,速度变为vM0
N水平方向,大小仍为,如图预18,2所示(求、两点问的电势差((忽vM0
略带电质点对金属板上电荷均匀分布的影响)
*33.如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平(一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示(已知它落地时相对于B点的水平位移OC,l(现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为l,2(当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离
开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C
点(当驱动轮转动从而带动传送带以速度v匀速向右运动时(其他
条件不变),P的落地点为D((不计空气阻力)
(1)求P滑至B点时的速度大小
(2)求P与传送带之间的动摩擦因数
(3)求出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式(
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参考解答:
1.(1)设第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为v,根据动量守恒: mvMvmMv,,,()101
代入数据,解得: v=3m/s 1
s(2)设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s,第1个球经过t与木盒相遇,则: 0t,0v0设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a,根据牛顿第二定律:
2得: ,()()mMgmMa,,,agms,,,3/
,v设木盒减速运动的时间为t,加速到与传送带相同的速度的时间为t,则:=1s tt,,1212a故木盒在2s内的位移为零 依题意: svtvttttt,,,,,,,,,()011120
代入数据,解得: s=7(5m t=0(5s 0
(3)自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的这一过程中,传送带的位移为S,木盒的位移为s,则: 1
Svtttm,,,,,,()8.5svtttttm,,,,,,,,()2.51011120故木盒相对与传送带的位移: ,,,,sSsm61
则木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是: QfsJ,,,54
2.(1)A、B、C系统所受合外力为零,故系统动量守恒,且总动量为零,故两物块与挡板碰撞后,C的速
度为零,即 v,0C
(2)炸药爆炸时有
解得 mv,mvv,1.5m/sAABBB
又 ms,msAABB
Ls,,s,0.75m 当s,1 m时s,0.25m,即当A、C相撞时B与C右板相距 ABB2
mv,(m,m)v A、C相撞时有: AAAC
解得v,1m/s,方向向左
v而,1.5m/s,方向向右,两者相距0.75m,故到A,B都与挡板碰撞为止,C的位移为 B
svs,,0.3m Cvv,B
3(固定时示数为F,对小球F=mgsinθ ? 11
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整体下滑:(M+m)sinθ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a ?
下滑时,对小球:mgsinθ-F=ma ? 2
F2 由式?、式?、式?得: μ=tan θ F1
6((1)设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h, 穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y,则:
qEqUqUll22h=at/2 即: a,,h,()t,mmdv2mdv00代入数据,解得: h=0(03m=3cm
l
h2带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识得: ,ly,L2代入数据,解得: y=0(12m=12cm
qUl(2)设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为v,则:v=at= yymdv0
6代入数据,解得: v=1(5×10m/s y
226所以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为: vvvms,,,,2.510/y0
设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ,则:
v3y,,:37 ,,,tanv40
因为粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上,所以该带电粒子在穿过界面PS后将绕点
电荷Q作匀速圆周运动,其半径与速度方向垂直。
yrm,,0.15匀速圆周运动的半径: 、 ,cos
2kQqv,m由: 2rr
-8代入数据,解得: Q=1(04×10C
mgFmgsincos,,,,,12((1)沙堆表面上的沙粒受到重力、弹力和摩擦力的作用而静止,则 f
hh2,所以,(称为摩擦角) ,,:37,,,,,tan0.75,,Rl
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(2)因为黄沙是靠墙堆放的,只能堆成半个圆锥状,由于体积不变,不变,要使占场地面积最小,,
1123则取R为最小,所以有,根据体积公式,该堆黄沙的体积为,因为靠墙堆hR,,,,,,VRhRxxx34
11233223放只能堆成半个圆锥,故,解得 ,占地面积至少为=m?9(97m 24,SR,,RR,2VR,,xxxx28
2qEL1214.解:(1)带正电的粒子在电场中加速,由动能定理得: v,qELmv,2m
2vmvmEL12 在磁场中偏转,由牛顿第二定律得 , qvBm,r,,rqBBq
可见在两磁场区域粒子运动的半径相同。如右图,三段圆弧的圆心组成的三角形是等边三OOO123
16mEL,角形,其边长为2r。 dr,,sin602Bq
,, (2)带电粒子在中间磁场区域的两段圆弧所对应的圆心角为:,由于速度v相,,,,6021201
,t,120211同,角速度相同,故而两个磁场区域中的运动时间之比为: ,,,,t,300522
222vmvmL(3)电场中, t,,,21aqEqE
T2m55,m,中间磁场中, t2 右侧磁场中, ,,,,,tT2363qB63qB27mLm,则 ,,,,,tttt2123qEqB3
2mgE,23.(1)由动量守恒定律:mυ=2mυ, 碰后水平方向:qE=2ma 0q
2,02X,-2aX=0-υ 得: mm8g
,0,,,,atgt(2)在t时刻,A、B的水平方向的速度为,, m2
22,,,,,竖直方向的速度为υ=gt 合速度为: γ合xy
2,,,解得υ的最小值: 合min04
113222(3)碰撞过程中A损失的机械能: ,,,,,,,Emmm100228
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112碰后到距高台边缘最大水平距离的过程中A损失的机械能: ,,EqEXm,,2m028
12从开始到A、B运动到距离高台边缘最大水平距离的过程中A损失的机械能为: ,,,Em02
CC31. 以表示物块、和木板的质量,当物块以初速向右运动时,物块受到木板施加vmABAA0
C的大小为的滑动摩擦力而减速,木板则受到物块施加的大小为的滑动摩擦力和物块,mg,mgAB
CC施加的大小为的摩擦力而做加速运动,物块则因受木板施加的摩擦力作用而加速,设、、ffAB
三者的加速度分别为、和,则由牛顿第二定律,有 aaaCAB
,mgma,A
,mgfma,,C
fma,B
C事实上在此题中,aa,,即、之间无相对运动,这是因为当aa,时,由上式可得 BBBCC
1 (1) ,,fmg2
C它小于最大静摩擦力(可见静摩擦力使物块、木板之间不发生相对运动。若物块刚好与物,mgBA
C块不发生碰撞,则物块运动到物块所在处时,与的速度大小相等(因为物块与木板的BABABB
v速度相等,所以此时三者的速度均相同,设为,由动量守恒定律得 1
mvmv,3 (2) 01
Cs在此过程中,设木板运动的路程为,则物块运动A1
sL,的路程为,如图预解17-8所示(由动能定理有 1
1122 (3) ,,,,,mvmvmgsL()10122
12 (4) ,,mgs(2)mv112
或者说,在此过程中整个系统动能的改变等于系统内部相互间的滑动摩擦力做功的代数和((3)与(4)
1122式等号两边相加),即 (5) ,,,,(3)mvmvmgL1022
C式中就是物块相对木板运动的路程(解(2)、(5)式,得 LA
vgL,3, (6) 0
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即物块的初速度时,刚好不与发生碰撞,若,则将与发生碰撞,vgL,3,vgL,3,AABAB00
故与发生碰撞的条件是: (7) vgL,3,AB0
C2. 当物块的初速度满足(7)式时,与将发生碰撞,设碰撞的瞬间,、、三者的速度vAABAB0
分别为、和,则有: (8)vvvv,vv,vBBAACCB
C在物块、发生碰撞的极短时间内,木板对它们的摩擦力的冲量非常小,可忽略不计。故在碰撞过AB
C程中,与构成的系统的动量守恒,而木板的速度保持不变(因为物块、间的碰撞是弹性的,AABB系统的机械能守恒,又因为质量相等,由动量守恒和机械能守恒可以证明(证明从略),碰撞前后、AB
,,,C交换速度,若碰撞刚结束时,、、三者的速度分别为、和,则有 BvvAvBAC
,,, vv,vv,vv,BBAACC
CC由(8)、(9)式可知,物块与木板速度相等,保持相对静止,而相对于、向右运动,以后ABA发生的过程相当于第1问中所进行的延续,由物块替换继续向右运动。 BA
,C若物块刚好与挡板不发生碰撞,则物块以速度从板板的中点运动到挡板所在处时,与vBPBPBB
CCCv的速度相等(因与的速度大小是相等的,故、、三者的速度相等,设此时三者的速度为(根AAB2
mvmv,3据动量守恒定律有: (10) 02
Cv以初速度开始运动,接着与发生完全弹性碰撞,碰撞后物块相对木板静止,到达所在ABABP0
CC处这一整个过程中,先是相对运动的路程为,接着是相对运动的路程为,整个系统动能的ALBL改变,类似于上面第1问解答中(5)式的说法(等于系统内部相互问的滑动摩擦力做功的代数和,即
1122 (11) mvmv,,,,,mgL2(3)2022
解(10)、(11)两式得: (12) vgL,6,0
即物块的初速度时,与碰撞,但与刚好不发生碰撞,若,就能vgL,6,vgL,6,AABBP00使与发生碰撞,故与碰撞后,物块与挡板发生碰撞的条件是 BPABBP
vgL,6, (13) 0
v3. 若物块的初速度满足条件(13)式,则在、发生碰撞后,将与挡板发生碰撞,设在碰AABBP0
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,,,,,,撞前瞬间,、、C三者的速度分别为、和,则有: vvvABBAC
,,,,,, (14) vvv,,BAC
,,,,,,,,,C与碰撞后的瞬间,、、三者的速度分别为、和,则仍类似于第2问解答中(9)vvvBPABABC
,,,,,,,,,,,,,,,的道理,有: (15) vv,vv,vv,BBCCAA
C由(14)、(15)式可知与刚碰撞后,物块与的速度相等,都小于木板的速度,即 BPAB
,,,,,,,,, (16) vvv,,BCA
C在以后的运动过程中,木板以较大的加速度向右做减速运动,而物块和以相同的较小的加速度向AB右做加速运动,加速度的大小分别为
(17) ag,2,aag,,,BCA
1C加速过程将持续到或者和与的速度相同,三者以相同速度向右做匀速运动,或者木块从木vABA03CC板上掉了下来。因此物块与在木板上不可能再发生碰撞。 BA
CCC4. 若恰好没从木板上掉下来,即到达的左端时的速度变为与相同,这时三者的速度皆相同,AA
v3mvmv,以表示,由动量守恒有: (18) 330
CCv从以初速度在木板的左端开始运动,经过与相碰,直到刚没从木板的左端掉下来,这ABPA0
CC一整个过程中,系统内部先是相对的路程为;接着相对运动的路程也是;与碰后直ALBLBP
CC到刚没从木板上掉下来,与相对运动的路程也皆为(整个系统动能的改变应等于内部相互AABL间的滑动摩擦力做功的代数和,即
1122 (19) mvmv,,,,,mgL4(3)3022
由(18)、(19)两式,得
(20) vgL,12,0
C即当物块的初速度时,刚好不会从木板上掉下(若,则将从木vgL,12,vgL,12,AAA00CC板上掉下,故从上掉下的条件是 A
vgL,12, (21) 0
CCv5. 若物块的初速度满足条件(21)式,则将从木板上掉下来,设刚要从木板上掉下AAA0
,,,,,,,,,,,,C来时,、、三者的速度分别为、和,则有 vvvABBAC
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,,,,,,,,,,,, (22) vvv,,BAC
这时(18)式应改写为
,,,,,,,, (23) mvmvmv,,20AC
(19)式应改写为
111222,,,,,,,, (24) mvmvmv,,,,,mgL4,(2)BC0222
CCCC当物块从木板上掉下来后,若物块刚好不会从木板上掉下,即当的左端赶上时,与ABBB
C的速度相等(设此速度为,则对、这一系统来说,由动量守恒定律,有 vB4
,,,,,,,, (25) mvmvmv,,2BC4
在此过程中,对这一系统来说,滑动摩擦力做功的代数和为,由动能定理可得 ,,mgL
111,,222,,,,,,,,mvmvmvmgL,,(2),,, (26) BC,,4222,,
由(23)、(24)、(25)、(26)式可得: (27) vgL,4,0
CC即当时,物块刚好不能从木板上掉下。若,则将从木板上掉下,故物块从木vgL,4,BBB0
C板上掉下来的条件是: (28) vgL,4,0
32.带电质点在竖直方向做匀减速运动,加速度的大小为;在水平方向因受电场力作用而做匀加速直线g
N运动,设加速度为。若质点从到经历的时间为,则有 atM
vvgt,,,0vatv,, (1); (2) yx00
v0t,由以上两式得: (3); (4) ag,g
2v120N、两点间的水平距离 (5) xat,,M22g
2UvU0N于是、两点间的电势差: (6) Ux,,MMN2ddg
12mgh,mv33((1)物体在轨道上由P滑到B的过程,由机械能守恒: 02
v,2gh得物体滑到B点时的速度为 0
智浪教育—普惠英才文库 (2)当没有传送带时,物体离开B点后作平抛运动,
llt运动时间为t,,, v2gh0
1当B点下方的传送带静止时,物体从传送带右端水平抛出,在空中运动的时间也为t,水平位移为,物l2
2ghv0体从传送带右端抛出的速度 v,,122
l1122mg,mv,mv物体在传送带上滑动时,由动能定理: ,01222
3h解出物体与传送带之间的动摩擦因数为 ,,2l
2gh(3)当传送带向右运动时,若传送带的速度,即时, v,v,v12物体在传送带上一直做匀减速运动,离开传送带的速度仍为, v1
l落地的水平位移为,即s,l 2
2hg当传送带的速度v,时,物体将会在传送带上做一段匀变速运动(如果尚未到达传送带右端,速2
度即与传送带速度相同,此后物体将做匀速运动,而后以速度v离开传送带(v的最大值为物体在传送v2
l11722v,ghmg,mv,mv,带上一直加速而达到的速度。即 由此解得: 2202222
71v,gh?当,物体将以速度离开传送带,因此得O、D之间的距离为v,v222
17ls,l,tgh,(1,7) 222
2gh72,v,gh?当v,v,v,即时,物体从传送带右端飞出时的速度为v, 1222
ll2vs,,vt,(1,)O、D之间的距离为 综合以上的结果,得出O、D间的距离s随222gh
速度v变化的函数关系式为: ,2ghl(v,), 2, ,2ghl2v7,s(v),(1,)(,v,gh), 2222gh,, l7,(1,7)(v,gh),22,
范文五:如下图所示,一传送带与水平方向的夹角为θ,以速度v逆时针
莆田第二中学 2014届高三第一次理综物理部分
13. 射箭是 2010年广州亚运会比赛项目之一, 如图甲为我国著名选手张娟娟的射箭场景. 已 知弓的顶部跨度为 l ,弦均匀且弹性良好,其自由长度为 l .发射时弦和箭 可等效为图乙的 情景,假设弓的跨度保持不变,即箭在弦的正中间,弦
夹住类似动滑轮的附加装置上, 将箭发射出去. 已知弦
的劲度系数为 k , 发射箭时弦的的最大长度为 2l (弹性
限度内) ,则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的
弹力满足胡克定律)
A. kl B. kl 23 C . kl D. kl 2
14.如图(a ) 、 (b )所示,是一辆质量 m=6×l03kg 的公共汽车在 t=0和 t=4s末两个时刻的
两张照片。当 t=0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动) 。图(c )是车 内横杆上悬挂的拉手环(相对汽车静止)经放大后的图像,测得 θ=15°。根据 题中提 供的信息,可以估算出的物理量有 ( )
A .汽车所受到的平均阻力 B . 4s 内汽车牵引力所做的功
C . 4s 末汽车牵引力的功率 D . 汽车的长度
15. 太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动, 其运动速度约为地球绕太阳公转速度 的 7倍, 其轨道半径约为地球绕太阳公转轨道半径的 2×109倍。 为了粗略估算银河系中恒星 的数目, 可认为银河系的所有恒星的质量都集中在银河系中心, 且银河系中恒星的平均质量 约等于太阳的质量,则银河系中恒星的数目约为( )
A . 1015 B . 1013 C . 1011 D . 109
16. 如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线 ,A 、 B 是这条直线上的两点。 一带正电粒子仅在电场力的作用下,以速度 V A 经过 A 点向 B 点运动,经过一 段时间后,粒子以速度 V B 经过 B 点,且 V A 与 V B 方
向相反,则( )
A . A 点的场强一定大于 B 点的场强
B . A 点的电势一定高于 B 点的电势
C .粒子在 A 点的动能一定小于在 B 点动能
D .粒子在 A 点的电势能一定小于在 B 点的电势能
17. 如图所示, 一根跨越光滑定滑轮的轻绳, 两端各有一杂技演员 (可
视为质点) , a 站于地面, b
从图示的位置由静止开始向下摆动,
乙 甲
运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员 b 摆至最低点时, a 刚好对地面无压力,则演 员 a 质量与演员 b 质量之比为( )
A.1:1 B. 2:1 C.3:1 D.4:1
18. 以恒定的功率 P 行驶的汽车以初速度 v 0冲上倾角一定的斜坡,设受到的阻力(不包括汽 车所受重力的沿斜面向下的分力)恒定不变,则汽车上坡过程中的 v -t 图像不可能 ... 是图 中的哪一个( )
19(18分)实验题
(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学有如下实验操作:
a.用两只弹簧秤互成角度地将橡皮筋拉长后, 记下了两只秤钩着的细绳套的方向和两秤 上的读数 F 1、 F 2
b.沿细绳套的方向画了两条带箭头的线段表示两只弹簧秤的拉力 F 1、 F 2, 以此为邻边作 平行四边形,得到表示合力
F
c.只用一只弹簧秤将橡皮条拉成与(1)中同样长后,记下此时弹簧秤的读数 F ①
a. 中
b. 中
c. 中 .
②如图所示,用 AB 两弹簧秤拉橡皮条结点 O ,使其位于 E 处,此时(α+
β) = 900,然后保持 A 的读数不变,当 α角由图中所示的值逐渐减
小时,要使结点仍在 E 处,可采取的办法是
A、增大 B 的读数,减小 β角
B、减小 B 的读数,减小 β角
C、减小 B 的读数,增大 β角
D、增大 B 的读数,增大 β角
(2) 某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题. (假设长 木板上表面光滑
)
①若此同学先接通计时器的电源(频率为 50Hz ) ,再放开纸带,如图乙是在 m< m情况="" 下打出的一条纸带,="" o="" 为起点(初速度为="" 0)="" ,="" a="" 、="" b="" 、="" c="" 为三个相邻的计数点,相邻的="" 计数点之间有四个点没有标出,各计数点与="" o="" 点之间距离="" s="" a="42.05cm," s="" b="51.55cm," s="" c="62.00cm,则小车的加速度为" a="__________m/s2," v="" b="" (结果均="" 保留="" 2位有效数字)="">
②若此同学在做探究加速度与质量的关系实验时,保持沙和沙桶的质量 m 一定,改变小 车及车中砝码的总质量 M ,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较方便 地判断出加速度 a 与质量 M 的关系,应该作 a 与 __________的关系图象。
③若此同学要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒,请用(1)问中的符号表示(不 要求计算结果)要验证的关系式为 。
20. (15分)如图所示,固定在水平面上的斜面 AB 长为 4m ,倾角为 30°。若第 一次从 A 点将小球 P 以 V 1=3m/s水平抛出,落地时间为 t 1,若第二次从同一位置
将小球 P 以 V2=2V1水平抛出,落地时间为 t 2,已知 g=10m/s2求:
(1)假设小球恰好落在 B 点,求水平抛出时的初速度 V 0 (2)t1与 t 2的比值 ?
21. (19分) 如图所示, 竖直平面内的轨道 ABCD 由水平轨道 AB 与光滑的四分之一圆弧轨 道 CD 组成, AB 恰与圆弧 CD 在 C 点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为 m 的小物 块(可视为质点)从轨道的 A 端以初动能 E 冲上水平轨道 AB ,沿着轨道运动,由 DC 弧 滑下后停在水平轨道 AB 的中点。 已知水平轨道 AB 的长
度恒定为 L ,求:
(1)小物块与水平轨道的动摩擦因数 。
(2) 为了保证小物块不从轨道的 D 端离开轨道, 圆弧轨道
的半径 R 至少是多大?
(3)若圆弧轨道的半径 R 取第(2)问计算出的最小值,增大小物块的初动能,使得小物 块冲上轨道后可以达到最大高度是 1.5R 处,试求:物块的初动能?并分析物块能否停在 水平轨道上。如果能,将停在何处?如果不能,将以多大速度离开水平轨道?
22. (20分) 如图所示,两个相互绝缘且紧靠在一起的 A 、 B 两物体, A 的质量 为 m =0.04kg ,带电量为 q =+5.0×10-5 C , B 的质量为 M =0. 06kg ,不带电.两 物体与水平面间的动摩擦因数均为 μ=0. 6, 以相同的初速度 v 0=4 m/s 在水平 面上滑动.空间存在水平向右的匀强电场,电场强度为 E=1.6 ×104 N /C .设 运动过程中小物块所带的电量没有变化.求:
(1) A 、 B 的加速度及其相互作用力的大小:
(2)经过 t =2s 电场力对物块 A 所做的功 W 和
A
增加的机械能 ΔE;
(3)若 t =2s 后电场反向,且场强减为原来的一半,求物体 B 刚停下时两物体 间的电势差。
30. (1)如图所示,一小车静止在光滑水平面上,甲、乙两人分别站在左右两侧,整个系统 原来静止,则当两人同时相向走动时
A .要使小车静止不动,甲乙速率必相等
B .要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大
C .要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大
D .要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小
(2)23592U 原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为
235
92U +1
0n → X +9438Sr +210n ,则下列说法正确的是 ________。
(填选项前的字母) A . X 的原子核中含有 141个核子
B . X 的原子核中含有 86个中子
C .因为裂变释放能量,出现质量亏损,所以裂变后的总质量数减少
D .随着地球环境的不断变化, 23592U 的半衰期可能变短也可能变长
13-18 C D C D B B 30(1) C (2) B
19实验题(18分)
(1) ① a中:未记下结点 O 的位置 (2分)
b中:未按选定的标度画力的图示 (2分)
c中:应将橡皮条结点拉至 O
(2分)
② (2分) (2) ① 0.95 (2分) 1.0 (2分) ② 1/M (2分)
③ 21() 2
B B mgs m M v =+ (4分) 20. 解:(1)若小球恰好落斜面底端在 B 点,所需初速度为 V ,斜面长 L=4m, Lcos300=vt (2分)
Lsin300=gt2/2 (2分)
错误!未找到引用源。 (1分)
(2)因 错误!未找到引用源。 小球落在斜面上
(2分) 错误!未找到引用源。 (2分)
又因 错误! 未找到引用源。 小球落在水平面上 错误! 未找到引用源。 (2分)
(2分)
错误!未找到引用源。 (2分)
21(19分)解:(1)小物块最终停在 AB 的中点,在这个过程中,由动能定理 得 E L L mg -=+-) 5. 0(μ (2分)
得 m gL E 32=μ
(2分) (2)若小物块刚好到达 D 处,速度为零,同理,有
E mgR mgL -=--μ (2分)
解得 CD 圆弧半径至少为 mg E R 3=
(2分) (3)设物块以初动能 E ′冲上轨道,可以达到的最大高度是 1.5R ,由动能 定理得
E mgR mgL '-=--5. 1μ (2分) 解得 67E E =' (2分) 物块滑回 C 点时的动能为 2
5. 1E mgR E C ==, (2分) 由于 3
2E mgL E C =
<μ,故物块将停在轨道上。 (1分)="" 设到="" a="" 点的距离为="" x="" ,有="" c="" e="" x="" l="" mg="" -="--)" (μ="" (2分)="" 解得="" l="" x="">μ,故物块将停在轨道上。>
1= (2分)
即物块最终停在水平滑道 AB 上,距 A 点 L 4
1处。 22(20分)解:(1)对 AB 整体受力分析得: a M m g M m ) () (qE +=+-μ (2分)
解得: a=2 m/s2 (1分)
隔离 B ,设 AB 之间的作用力为 F N
则: Ma Mg F N =-μ (2分)
解得: F N = 0.48 N (1分)
(2) 2s 的时间内: m at t v S 122
120=+= 所以,电场力做的功 J qES W 6. 9==电 (3分)
2s末的速度:s m at v v /80=+=
所以物块 A 增加的机械能为 J mv mv E 96. 02
121220=-=? (3分)
(3) B停下的时间 , (1分) 前进的位移 (1分) 电场反向后, A 的加速度 , (1分)
A速度减小到零的时间 (m ) (1分) A 反向运动的加速度 , (1分) 反向运动的位移 (m ) (1分)
B 停下时两者之间的距离 (1分) 所以 V S E U AB
41052. 7?=?= (1分)
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