高中物理压轴题集
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一、选择题1.网球运动员训练时,将球从某一点斜向上打出,若不计空气阻力,网球恰好能垂直撞在 竖直墙上的某一固定点,马上等速反弹后又恰好沿抛出轨迹返回击出点。
如图所示,运动 员在同一高度的前后两个不同位置将网球击出后,垂直击中竖直墙上的同一固定点。
下列 判断正确的是()3.高空抛物被称为 城市毒瘤”,近年来,高空抛物伤人事件频频发生,不仅伤害他人的身 心健康,而且影响大众的安全感和幸福感,与此同时,抛物者还需承担相应的法律责任。
在某一次高空抛物造成的伤害事故中,警方进行了现场调查,基本可以确定以下信息:落 在行人头上的物体可以看作质点,行人的身高大约1.70 m 。
物体落在头上的速度大小约为30 m/s,与水平方向的夹角大约为 53。
若此物体是从高楼上的某个窗户中水平抛出的,据此可以推算出大约是从高楼的第几层抛出的(每层楼高约3 m, g=10 m/s 1 2,不计空气阻A.沿轨迹1运动的网球击出时的初速度大B.两轨迹中网球撞墙前的速度可能相等C.从击出到撞墙,沿轨迹 2运动的网球在空中运动的时间短D.沿轨迹1运动的网球速度变化率大2 2021年央视春节晚会采用了无人机表演。
现通过传感器获得无人机水平方向速度V x 、竖V y (取竖直向上为正方向)与飞行时间的关系如图所示,则下列说法正确的()A.无人机在t 1时刻上升至最高点C.无人机在0~t 1时间内沿直线飞行B.无人机在t 2时刻处于超重状态D,无人机在t 1 ~ t 3时间内做匀变速运动■一力,sin53 =0.8, cos53°=0.6)()A. 5 楼B. 7 楼C. 9 楼D. 11 楼4. 一小船在静水中的速度为3m/s,它在一条河宽为300m、水流速度为4m/s的河流中渡河,下列说法正确的是()A.小船到达正对岸的时间为100sB.小船渡河的时间可能为75sC.当小船以最短时间渡河时,小船相对河岸的速度大小为3m/sD.当小船以最短时间渡河时,渡河的位移大小为500m5.飞机以150m/s的水平速度匀速飞行,某时刻让A球落下,相隔1s又让B球落下,不计空气阻力,在以后运动中,关于A球和B球的相对位置关系正确的是()A. A球在B球的前下方B. A球在B球的后下方C. A球在B球的正下方5m处D.以上说法都不对6.如图所示,水平向右运动的小汽车通过轻绳和光滑定滑轮拉小船,使小船向河岸匀速靠近,假设该过程中小船受到的水的阻力不变。
压轴题07电磁感应规律的综合应用目录一,考向分析 (1)二.题型及要领归纳 (2)热点题型一以动生电动势为基综合考查导体棒运动的问题 (2)热点题型二以感生电动势为基综合考查导体棒运动的问题 (9)热点题型三以等间距双导体棒模型考动量能量问题 (16)热点题型四以不等间距双导体棒模型考动量定理与电磁规律的综合问题 (21)热点题型五以棒+电容器模型考查力电综合问题 (27)三.压轴题速练 (33)一,考向分析1.本专题是运动学、动力学、恒定电流、电磁感应和能量等知识的综合应用,高考既以选择题的形式命题,也以计算题的形式命题。
2.学好本专题,可以极大地培养同学们数形结合的推理能力和电路分析能力,针对性的专题强化,可以提升同学们解决数形结合、利用动力学和功能关系解决电磁感应问题的信心。
3.用到的知识有:左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、平衡条件、牛顿运动定律、函数图像、动能定理和能量守恒定律等。
电磁感应综合试题往往与导轨滑杆等模型结合,考查内容主要集中在电磁感应与力学中力的平衡、力与运动、动量与能量的关系上,有时也能与电磁感应的相关图像问题相结合。
通常还与电路等知识综合成难度较大的试题,与现代科技结合密切,对理论联系实际的能力要求较高。
4.电磁感应现象中的电源与电路(1)产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
(2)在电源内部电流由负极流向正极。
(3)电源两端的电压为路端电压。
5.电荷量的求解电荷量q=IΔt,其中I必须是电流的平均值。
由E=n ΔΦΔt、I=ER总、q=IΔt联立可得q=n ΔΦR总,与时间无关。
6.求解焦耳热Q的三种方法(1)焦耳定律:Q=I2Rt,适用于电流、电阻不变。
(2)功能关系:Q=W克服安培力,电流变不变都适用。
(3)能量转化:Q=ΔE(其他能的减少量),电流变不变都适用。
7.用到的物理规律匀变速直线运动的规律、牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律等。
一、选择题1.在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a 的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v 0水平匀速移动,经过时间t ,猴子沿杆向上移动的高度为h ,人顶杆沿水平地面移动的距离为x ,如图所示,关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( )A .相对地面的运动轨迹为直线B .相对地面做匀加速曲线运动C .t 时刻,猴子对地面的速度大小为0v at +D .t 时间内,猴子对地面的位移大小为x h +2.2021年央视春节晚会采用了无人机表演。
现通过传感器获得无人机水平方向速度x v 、竖y v (取竖直向上为正方向)与飞行时间的关系如图所示,则下列说法正确的( )A .无人机在1t 时刻上升至最高点B .无人机在2t 时刻处于超重状态C .无人机在10~t 时间内沿直线飞行D .无人机在13~t t 时间内做匀变速运动3.如图所示,小船船头始终垂直于河岸行驶,且船速保持不变。
从A 点出发行驶至B 点,小船轨迹如图所示。
则下列说法正确的是( )A .河岸中心水速最大B .船可能做匀速运动C .水速将影响渡河时间,水速越大,渡河时间越短D .改变船速方向不会影响渡河时间4.在翻修旧房时,工人同时将两块砖水平叠放在一起以初速度v 0斜向上抛出,如图所示。
砖到达最高点时刚好被另一工人接住,空气阻力忽略不计。
下列说法正确的是( )A .从抛出到将要被接住的过程中,下面砖对上面砖的冲量不为零B .砖在最高点工人接住前的速度不为零C .若要让砖准确到达接砖工人图示中手的位置,抛砖时的速度方向必须瞄准该位置D .若在原位置、以相同速度v 0抛出三块砖,则到达的最高点位置要比两块砖的低一些 5.在一次运动会上某运动员在铅球比赛中成绩是9.6m ,图示为他在比赛中的某个瞬间,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )A .刚被推出的铅球只受到重力B .9.6m 是铅球的位移C .铅球推出去后速度变化越来越快D .该运动员两次成绩一样,则铅球位移一定相同6.如图所示为四分之一圆柱体OAB 的竖直截面,半径为R ,在B 点上方的C 点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D 点与圆柱体相切,OD 与OB 的夹角为60 ,则C 点到B 点的距离为( )A .4R B .2R C .34R D .R7.如图所示,在距地面高2L的A点以水平初速度v0=gl投掷飞標.在与A点水平距离为L的水平地面上点B处有一个气球,选样适当时机让气球以速度v0=gl匀速上升,在上升过程中被飞镖击中.不计飞镖飞行过程中受到的空气阻力,飞標和气球可视为质点,重力加速度为g.掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔t应为()A.2LgB.12LgC.LgD.2Lg8.如图所示,在斜面顶端以一定的初速度将小球水平抛出,斜面足够长,已知小球落到斜面时的末动能与其初动能之比为73,则斜面的倾角为()A.30︒B.45︒C.53︒D.60︒9.如图所示,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为4m/s,则船从A点开出的最小速度为()A.2m/s B.2.4m/sC.3m/s D.3.5m/s10.一快艇要从岸边某一不确定位置处最快到达河中离岸边100m远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度v x图象和水流的速度v y图象如图甲、乙所示,则下列说法中正确的是A.快艇的运动轨迹为直线B .快艇应该从上游60m 处出发C .最短时间为10sD .快艇的船头方向应该斜向上游11.6-8月是南北方河流的汛期,区域性暴雨洪涝重于常年,在汛期应急抢险工作中,无人机发挥着举足轻重的作用。
一、选择题1.火车转弯时,如果铁路弯道的内、外轨一样高,则外轨对轮缘(如左图所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图中所示),但是靠这种办法得到向心力,铁轨和车轮极易受损。
在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨(如右图所示),当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压,设此时的速度大小为v,重力加速度为g,以下说法中正确的是()A.该弯道的半径R=2 v gB.当火车质量改变时,规定的行驶速度也将改变C.当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压D.按规定速度行驶时,支持力小于重力2.光滑的圆锥漏斗的内壁,有两个质量相等的小球A、B,它们分别紧贴漏斗,在不同水平面上做匀速圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是:()A.小球A的速率等于小球B的速率B.小球A的速率小于小球B的速率C.小球A对漏斗壁的压力等于小球B对漏斗壁的压力D.小球A的转动周期小于小球B的转动周期3.如图所示,火车转弯轨道,外高内低。
某同学在车厢内研究列车的运动情况,他在车厢顶部用细线悬挂一个重为G的小球。
当列车以恒定速率通过一段圆弧形弯道时,发现悬挂小球的细线与车厢侧壁平行,已知列车与小球做匀速圆周运动的半径为r,重力加速度大小为g。
则()A.细线对小球的拉力的大小为GB.此列车速率为tangrθC.车轮与外轨道有压力,外侧轨道与轮缘间有侧向挤压作用D.放在桌面上的手机所受静摩擦力沿斜面向上4.如图所示,旋转雨伞时,水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出,说明()A.水珠做圆周运动B.水珠处于超重状态C.水珠做离心运动D.水珠蒸发5.一个圆锥摆由长为l的摆线、质量为m的小球构成,小球在水平面内做匀速圆周运动,摆线与竖直方向的夹角为θ,如图所示。
已知重力加速度大小为g,空气阻力忽略不计。
下列选项正确的是()A.小球受到重力、拉力和向心力的作用B.小球的向心加速度大小为a=g sinθC.小球圆周运动的周期为2lTg=D.某时刻剪断摆线,小球将做平抛运动6.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动。
高考物理压轴题集(含答案)(1)判断物体带电性质,正电荷还是负电荷?(2)物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2 (3)磁感应强度B 的大小(4)电场强度E 的大小和方向解:(1)由于物体返回后在磁场中无电场,且仍做匀速运动,故知摩擦力为0,所以物体带正电荷.且:m g =qBv 2 ①(2)离开电场后,按动能定理,有:-μmg 4L=0-21mv 2 ② 由①式得:v 2=22 m/s(3)代入前式①求得:B =22T (4)由于电荷由P 运动到C 点做匀加速运动,可知电场强度方向水平向右,且:(Eq -μmg )212=L mv 12-0 ③进入电磁场后做匀速运动,故有:Eq =μ(qBv 1+mg ) ④由以上③④两式得:⎩⎨⎧==N/C2.4m/s241E v2、如图2—14所示,光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ,质量m c =5kg ,在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ,m A =1kg ,m B =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?解:(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0=C v (2)炸药爆炸时有B B A A v m v m = 解得s m v B /5.1= 又B B A A s m s m =当s A =1 m 时s B =0.25m ,即当A 、C 相撞时B 与C 右板相距m s Ls B 75.02=-=A 、C 相撞时有:v m m v m C A A A )(+= 解得v =1m/s ,方向向左 而B v =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3.0=+=BC v v svs m19.3、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 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)解:固定时示数为F 1,对小球F 1=mgsin θ ①整体下滑:(M+m )sin θ-μ(M+m)gcos θ=(M+m)a ② 下滑时,对小球:mgsin θ-F 2=ma ③ 由式①、式②、式③得 μ=12F F tan θ 4、有一倾角为θ的斜面,其底端固定一挡板M ,另有三个木块A 、B 和C ,它们的质量分别为m A =m B =m ,m C =3 m ,它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上,并通过轻弹簧与挡板M 相连,如图所示.开始时,木块A 静止在P 处,弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动,P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动,与木块A 相碰后立刻一起向下运动,但不粘连,它们到达一个最低点后又向上运动,木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点,木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动,经历同样过程,最后木块C 停在斜面上的R 点,求P 、R 间的距离L ′的大小。
一、选择题1.如图所示,在静止的平板车上放置一个质量为10kg 的物体A ,它被拴在一个水平拉伸的弹簧一端(弹簧另一端固定),且处于静止状态,此时弹簧的拉力为5N 。
若平板车从静止开始向右做加速运动,且加速度逐渐增大,但21m /s a 。
则( )A .物体A 相对于车仍然静止B .物体A 受到的弹簧的拉力逐渐增大C .物体A 受到的摩擦力逐渐减小D .物体A 先相对车静止后相对车向后滑动2.如图所示为“摘灯笼”游戏示意图,要求游戏者在规定的时间内将尽可能多的灯笼摘下即可获胜,已知灯笼上下用两根相同的细绳L 1、L 2连接后悬挂于天花板上,人只能拉下面的细绳L 1,若两根细线绳能承受的最大拉力相同,则为了顺利摘下灯笼( )A .在细绳L 1下端缓慢增加拉力B .在细绳L 1下端突然猛一拉C .由于细绳L 2中的拉力大于细绳L 1中的拉力,故细绳L 2一定先断D .细绳L 1与细绳L 2一定同时断3.国产歼-15舰载机以80m/s 的速度降落在静止的“辽宁号”航母水平甲板上,机尾挂钩精准钩住阻拦索,如图所示。
在阻拦索的拉力帮助下,经历2.5s 速度减小为零。
若将上述运动视为匀减速直线运动,根据以上数据不能求出战斗机在甲板上运动的( )A .位移B .加速度C .平均速度D .受到的阻力 4.如图所示,汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A ,使汽车沿水平面向右匀速运动,在物块A 到达滑轮之前,下列说法正确的是( )A .物块 A 竖直向上做匀速运动B .物块A 处于超重状态C .物块 A 处于失重状态D .物块 A 竖直向上先加速后减速 5.下列物理量既属于矢量,其单位又属于国际单位制中基本单位的是( )A .质量B .位移C .时间D .力 6.磁性车载支架(图甲)使用方便,它的原理是将一个引磁片贴在手机背面,再将引磁片对准支架的磁盘放置,手机就会被牢牢地吸附住(图乙)。
下列关于手机(含引磁片,下同)的说法中正确的是( )A .汽车静止时,手机共受三个力的作用B .汽车静止时,支架对手机的作用力大小等于手机的重C .当汽车以某一加速度向前加速时,手机可能不受支架对它的摩擦力作用D .只要汽车的加速度大小合适,无论是向前加速还是减速,手机都可能不受支架对它的摩擦力作用7.来到许愿树下,许老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上,这一情景可以简化为如图所示,质量分别为M 和m 的物体A 、B 用细线连接,悬挂在定滑轮上,定滑轮固定在天花板上,已知M >m ,滑轮质量及摩擦均不计,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .细线上的拉力一定等于 mgB .细线上的拉力可能大于MgC .细线上的拉力等于2m M g +D .天花板对滑轮的拉力等于4Mm T g M m ='+ 8.如图所示,物体P 叠放在物体Q 上,P Q 、的质量均为m ,且上、下表面均与斜面平行,它们沿倾角为θ的固定斜面一起以加速度a 加速下滑,已知重力加速度为g ,Q 与斜面间的动摩擦因数为μ,则( )A .P 可能不受静摩擦力作用B .若Q 受到静摩擦力作用,则方向可能沿斜面向上C .Q 受到斜面的滑动摩擦力大小为2sin mg θD .Q 与斜面间的动摩擦因数tan μθ<9.两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.50s 时间内的v -t 图像如图所示。
一、选择题1.如图所示,水平地面上质量为m 的木箱,小明用与水平方向成θ角的斜向上的力F 拉木箱,使其向右运动,已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,则下列关于摩擦力f 的表达式一定正确的是( )A .cos f F θ=B .f =μmgC . ()sin f mg F μθ=-D . sin f F μθ=2.下列关于力的说法,正确的是( )A .重力的方向总是垂直向下B .重力的方向总是竖直向下C .两个物体之间有弹力,则它们之间一定有摩擦力D .两个物体之间发生了相对运动或有相对运动趋势,则它们之间一定有摩擦力 3.下列哪种情况可能存在( )A .物体的速度变化率很大,但加速度很小B .一对作用力与反作用力的合力为零C .物体运动的加速度逐渐减小,其速度逐渐增大D .物体做自由落体运动时惯性消失4.如图所示,在粗糙的水平面上,固定一个半径为R 的半圆柱体M ,挡板PQ 固定在半圆柱体M 上,PQ 的延长线过半圆柱截面圆心O ,且与水平面成30°角。
在M 和PQ 之间有一个质量为m 的光滑均匀球体N ,其半径也为R 。
整个装置处于静止状态,则下列说法正确的是( )A .N 对PQ 的压力大小为mgB .N 对PQ 的压力大小为12mgC.N对M的压力大小为mg D.N对M的压力大小为33mg5.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。
质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住。
现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力N的大小变化情况是()A.F减小,N不变B.F不变,N减小C.F不变,N增大D.F增大,N减小6.作用于O点的三力平衡,设其中一个力的大小F1,沿y轴正方向,力F2大小未知,与x轴负方向夹角θ(θ<90°),如图所示。
下列说法正确的是()A.力F3只能在第四象限B.F3的最小值为F1cosθC.力F3与F2夹角越小,则F3与F2的合力越大D.力F3可能在第一象限的任意区域7.如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B均处于静止状态。
2024年河南省八市重点高中联盟高三“领军考试”高考物理高频考点压轴试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题一列沿x轴传播的简谐横波,时,波形图如图(a)所示,处质点P的振动图像如图(b)所示,则( )A.该简谐横波沿x轴正方向传播B.该列波的波速为C.时,处质点Q的速度为0D.质点P在内,经过的路程为第(2)题.关于开普勒第三定律的公式,下列说法中正确的是( )A.公式只适用于绕太阳作椭圆轨道运行的行星B.式中的R只能为做圆周轨道的半径C.围绕不同星球运行的行星(或卫星),其 k值相同D.公式适用于宇宙中所有围绕同一星球运行的行星(或卫星)第(3)题跳伞运动员从直升机上由静止跳下,经一段时间后打开降落伞,最终以的速度匀速竖直下落.现在有风,风使他以的速度沿水平方向匀速运动,则跳伞运动员着地时的速度大小约A.B.C.D.第(4)题如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2所示。
在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内( )A.充电宝输出的电功率为B.手机电池产生的焦耳热为C.手机电池产生的焦耳热为D.手机电池储存的化学能为第(5)题关于近代物理,下列说法正确的是( )A.卢瑟福由α粒子散射实验确立了原子有内部结构B.氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的C.光电效应揭示了光的粒子性,康普顿效应揭示了光的波动性D .基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n =3激发态后,可能发射3种频率的光子第(6)题刻舟求剑的故事家喻户晓,“舟已行矣,而剑不行”这句话所选 用的参考系是( )A .舟B .地面C .舟上的人D .流动的水第(7)题2008年,我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜,发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b ,2019年,该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”,天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍,若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动,且公转的轨道半径相等。
压轴题05带电粒子在电场中的运动1.本专题是电场的典型题型,包括应用静电力的知识解决实际问题。
高考中既可以在选择题中命题,更会在计算题中命题。
2024年高考对于电场的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习,不仅利于完善学生的知识体系,也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:电场力的性质、电场力能性质、带电粒子在电场中的平衡、加速、偏转等。
近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在,重点考查类型静电场的性质,电容器的动态分析,电场中的图像问题,带电粒子在电场中的运动问题,力电综合问题等。
考向一:静电场力的性质1.库仑定律(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.(2)表达式:F=k q1q2r2,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫做静电力常量.(3)适用条件:真空中的点电荷.①在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式;②当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷.(4)库仑力的方向:由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(5)应用库仑定律的四条提醒a.在用库仑定律公式进行计算时,无论是正电荷还是负电荷,均代入电量的绝对值计算库仑力的大小.b.两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律,大小相等、方向相反.c.库仑力存在极大值,由公式F=k q1q2r2可以看出,在两带电体的间距及电量之和一定的条件下,当q1=q2时,F最大.d.对于两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布.2.电场强度的三个公式的比较电场强度――――→点电荷电场E =k Q r 2―――→任何电场E =F q ―――→匀强电场E =U d ――→叠加平行四边形定则3.电场强度的计算与叠加在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度,但在求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的电场强度时,上述公式无法直接应用。
高一物理超难压轴题题目,某物体以初速度v0=10 m/s沿直线运动,经过时间t=5 s后速度变为v=20 m/s。
求物体的加速度和位移。
回答:1. 从公式角度回答:根据物体的速度变化公式v = v0 + at,可以得到加速度的公式为a = (v v0) / t。
代入已知数据,可以计算得到加速度a = (20 m/s 10 m/s) / 5 s = 2 m/s²。
再根据位移公式s = v0t + 1/2at²,代入已知数据,可以计算得到位移s = 10 m/s × 5 s + 1/2 × 2 m/s² × (5 s)² = 50 m + 1/2 × 2 m/s² × 25 s²= 50 m + 25 m = 75 m。
2. 从图像角度回答:物体的速度-时间图像是一个直线,斜率表示加速度。
根据题目中的数据,可以画出一条直线,起点为(0, 10 m/s),终点为(5 s, 20 m/s)。
根据直线的斜率,可以计算出加速度为斜率的变化量,即(20 m/s 10 m/s) / 5 s = 2 m/s²。
位移可以通过速度-时间图像下的面积来计算,即矩形的面积加上三角形的面积,面积为(10 m/s + 20 m/s) × 5 s / 2 = 75 m。
3. 从运动学方程角度回答:根据物体的速度变化公式v = v0 + at,可以得到加速度的公式为a = (v v0) / t。
代入已知数据,可以计算得到加速度a = (20 m/s 10 m/s) / 5 s = 2 m/s²。
再根据位移公式s = v0t +1/2at²,代入已知数据,可以计算得到位移s = 10 m/s × 5 s + 1/2 × 2 m/s² × (5 s)² = 50 m + 1/2 × 2 m/s² × 25 s²= 50 m + 25 m = 75 m。
高中物理学业考试压轴题训练1.如图所示,水平地面上固定有高为h 的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高也为h ,坡道底端与台面相切。
小球A 从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B 发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。
两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g 。
求(1)小球A 刚滑至水平台面的速度V A(2)碰后A 、B 一起运动的速度。
2.如图所示,圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上,轨道半径为R ,MN 为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球以某一初速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M 并飞出轨道,落地点距N 为2R 。
重力加速度为g ,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求: (1)球从飞出轨道到落地的时间t ;(2)小球冲进轨道时速度v 的大小。
3.光滑水平面上放着质量,m A =1kg 的物块A 与质量m B =2kg 的物块B , A 与B 均可视为质点,A 靠在竖直墙壁上,A 、B 间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A 、B 均不拴接),用手挡住B 不动,此时弹簧弹性势能E P =49J 。
在A 、B 间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。
放手后B 向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B 冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R =0.5m, B 恰能到达最高点C 。
取g =10m/s 2,求 (1)绳拉断后瞬间B 的速度v B 的大小;(2)绳拉断过程绳对B 做的功; (3)绳拉断过程中A 获得的速度为4m/s ,求绳拉断过程中损失的机械能。
4.如图所示,质量为3m ,长度为L 的木块置于光滑的水平面上,质量为m 的子弹以初速度v 0水平向右射入木块,穿出木块时速度为52v 0,木块获得的速度为51v 0设木块对子弹的阻力始终保持不变. 求子弹穿透木块的过程中,木块滑行的距离s ;5.质量kg m 5.1=的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行s t 0.2=停在B 点,已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=,物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ,求恒力F 多大。
一、选择题1.如图所示,绳子一端系在天花板上,另一端系一半径为R的小球,小球静置于倾角为37°的光滑斜面上,绳子与竖直方向的夹角为45°。
沿水平向右缓慢推动斜面(小球不从斜面顶端落下),绳子与斜面接触前关于绳子张力T和斜面对小球的支持力F(忽略小球的转动),下列说法正确的是()A.T逐渐增大B.F逐渐增大C.T先增大后减小D.F先增大后减小2.如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起一长凳的一端,在乙端的凳面上放四块砖,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉。
若凳子下表面各处的粗糙程度相同,甲、乙同学手掌粗糙程度也相同,则下列判断正确的是()A.凳子向甲方移动B.凳子向乙方移动C.凳子向两位同学中体力大的一侧移动D.凳子向两位同学中体重大的一侧移动3.如图所示,质量为m的物块静置于足够长的木板AB的上表面,木板由水平位置绕固定的B端顺时针缓慢转动,当木板与水平面的倾角θ=37︒时,物块开始下滑。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,取sin37︒=0.6。
下列说法正确的是()A.物块与木板间的动摩擦因数为0.6B.随着倾角θ的增大,木板对物块的支持力逐渐减小C.当倾角θ=30︒时,木板对物块作用力的合力大小为12 mgD.当倾角θ=45︒时,木板对物块作用力的合力大小为22mg4.如图甲所示,一物块置于倾角为30︒的固定斜面上,当用大小为1F 的水平恒力向左推物块时,物块沿斜面向上做匀速运动;现将斜面的倾角调整为60︒,重新固定后用大小为2F 的水平恒力向左推该物块,物块仍沿斜面向上做匀速运动,如图乙所示。
若215F F =,则物块与斜面间的动摩擦因数为( )A .22B .32C .74D .775.用轻质细线把两个质量相等的小球悬挂起来,如图所示,今对小球a 持续施加一个水平向左的恒力,并对小球b 持续施加一个水平向右的相等恒力,并达到平衡,表示平衡状态的图是( )A .B .C .D .6.如图所示,用光滑小轮将三角形斜劈压在竖直的光滑墙壁上,保持静止状态,下列说法中正确的是( )A .斜劈的三个面均受到压力B .斜劈对墙壁可能没有压力C .斜劈对小轮的压力一定垂直于斜面D .斜劈对小轮的压力是由于小轮形变时要恢复原状而产生的7.力是矢量,它的合成与分解遵守平行四边形定则,以下关于大小分别为7N 和9N 的两个力的合力正确不可能是( ) A .3NB .9NC .16ND .20N8.如图所示,小球a 的质量为小球b 的质量的一半,分别与轻弹簧A 、B 和轻绳相连接并处于平衡状态。
(1)被释放前弹簧的弹性势能?(2)要使小球不离开轨道(水平轨道足够长),竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?(3)如果竖直圆弧轨道的半径,小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为的某一点P?2、如图所示,MN、PQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MP⊥MN.导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.MP接有电阻R.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0.将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻也为R,其余电阻均不计.现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒,使金属棒从静止开始沿导轨向上运动,金属棒运动过程中始终与MP平行.当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd 到MP的距离为S.已知重力加速度为g,求:(1)金属棒达到的稳定速度;(2)金属棒从静止开始运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量;(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,写出磁感应强度B随时间t变化的关系式.3、如图,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回.已知R=,l=,v0=6m/s,物块质量m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数μ=,轨道其它部分摩擦不计.取g=10m/s2.求:(1)物块经过圆轨道最高点B时对轨道的压力;(2)物块从Q运动到P的时间及弹簧获得的最大弹性势能;(3)物块仍以v0从右侧冲上轨道,调节PQ段的长度l,当l长度是多少时,物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动.4、如图所示,倾角300的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接,轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1T;匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取g=10m/s2.(1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后,为使cd棒中无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化,将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内,磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式.5、如图所示质量为m=1kg的滑块(可视为质点)由斜面上P点以初动能E K0=20J沿斜面向上运动,当其向上经过Q点时动能E KQ=8J,机械能的变化量ΔE机=-3J,斜面与水平夹角α=37°。
以下是一些高中物理压轴题的专题训练题目,涵盖了力学、电磁学、光学等多个领域。
这些题目旨在帮助学生提高解题能力,加深对物理概念的理解。
**力学部分**1. **质点运动**:一质点从静止开始,以恒定的加速度 \(a\) 沿直线运动,经过时间 \(t\) 后,质点的速度和位移分别是多少?2. **动量守恒**:两个质量分别为 \(m_1\) 和 \(m_2\) 的小球在光滑水平面上发生完全非弹性碰撞,求碰撞后两球的速度。
3. **万有引力**:两个质量分别为 \(M\) 和 \(m\) 的天体,相距 \(R\),求它们之间的万有引力。
**电磁学部分**4. **电场强度**:一电荷量为\(q\) 的点电荷位于电场中某点,受到的电场力为 \(F\),求该点的电场强度。
5. **洛伦兹力**:一带电粒子在磁场中运动,速度为 \(v\),与磁场方向的夹角为 \(\theta\),求粒子受到的洛伦兹力。
6. **电磁感应**:一导线在磁场中做切割磁感线运动,速度为\(v\),导线的长度为 \(L\),与磁场方向的夹角为 \(\theta\),求导线中产生的感应电动势。
**光学部分**7. **光的折射**:一束光从空气射入水中,入射角为\(\alpha\),求折射角 \(\beta\)。
8. **光的干涉**:两束相干光在屏幕上产生干涉条纹,相邻条纹间的距离为 \(d\),求光源的波长。
9. **光的衍射**:一束单色光通过一个小孔,在光屏上形成衍射图样,求中央亮纹的宽度。
这些题目涵盖了高中物理的主要知识点,通过专题训练,学生可以更加深入地理解物理概念和原理,提高解题技巧和思维能力。
同时,这些题目也可以作为备考高中物理竞赛或高考的辅助材料,帮助学生提高应试能力。
高中物理力学压轴题问题一一辆质量为$m$的汽车以速度$v$匀速行驶,刹车后停下来。
假设刹车过程中汽车受到的减速度为$a$,请回答以下问题:1. 刹车过程中汽车的加速度是多少?2. 刹车的时间是多少?3. 刹车过程中汽车行驶的距离是多少?解答一1. 刹车过程中汽车的加速度可由以下公式计算得出:$$a = \frac{v - 0}{t}$$其中,$a$为刹车过程中汽车的减速度,$v$为汽车的初速度,$t$为刹车的时间。
2. 刹车的时间可通过以下公式计算得出:$$t = \frac{v}{a}$$其中,$a$为刹车过程中汽车的减速度,$v$为汽车的初速度,$t$为刹车的时间。
3. 刹车过程中汽车行驶的距离可通过以下公式计算得出:$$s = \frac{1}{2}at^2$$其中,$a$为刹车过程中汽车的减速度,$t$为刹车的时间,$s$为汽车在刹车过程中行驶的距离。
注意:以上计算中的速度单位为米每秒,时间单位为秒,加速度单位为米每秒平方,距离单位为米。
问题二在一个斜坡上,有一块物体沿着斜坡下滑。
假设斜坡的高度差为$h$,长度为$l$,重力加速度为$g$,物体的质量为$m$,不考虑空气阻力,请回答以下问题:1. 物体下滑的加速度是多少?2. 物体下滑的时间是多少?3. 物体下滑的平均速度是多少?解答二1. 物体下滑的加速度可通过以下公式计算得出:$$a = \frac{gh}{l}$$其中,$a$为物体下滑的加速度,$g$为重力加速度,$h$为斜坡的高度差,$l$为斜坡的长度。
2. 物体下滑的时间可通过以下公式计算得出:$$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$$其中,$t$为物体下滑的时间,$g$为重力加速度,$h$为斜坡的高度差。
3. 物体下滑的平均速度可通过以下公式计算得出:$$v = \frac{2lh}{t}$$其中,$v$为物体下滑的平均速度,$l$为斜坡的长度,$h$为斜坡的高度差,$t$为物体下滑的时间。
《牛顿第二定律》压轴题专题1.(2013•昌平区模拟)如图所示,一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央,桌布的一边与桌的AB边重合.已知方桌的边长为L,圆盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,圆盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,以g表示重力加速度,求:(1)桌布与圆盘经多长时间分离?(2)为使圆盘不从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(第1题)(第2题)(第3题)2.(2011•徐汇区模拟)如图所示,细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m 的小球,当滑块至少以加速度a=向左运动时,小球对滑块的压力等于零,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力T=.3.(2011•徐汇区模拟)一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为75kg,吊椅的质量为25kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,则运动员竖直向下拉绳的力为N,运动员对吊椅的压力为N.(g=10m/s2)4.(2009•徐汇区一模)如图所示,将一小物体从斜面顶端A点静止起释放,物体沿斜面下滑,经斜面底端C点滑上水平面,最后通过水平面上B点,斜面高度为h,A、B两点的水平距离为s,不计物体滑过C点时的能量损失.若已知斜面、平面与小物体间的动摩擦因数都为μ,斜面倾角θ未知,则物体滑到B点时的速度大小为;若已知倾角为θ,而动摩擦因数μ未知,且物体滑到B点时恰好停止,则物体滑过斜面AC与滑过平面CB所用的时间之比为.5.(2009•崇明县模拟)如图所示是伽利略理想斜面实验中的一幅图,一小球在光滑槽内运动,槽底水平部分长5m,若小球由A点静止开始运动,经4s到达另一斜面与A等高的B点,且已知小球在水平部分运动时间为1s,则小球下落点A离水平底部的高度为m;小球从A到B运动的总路程是m.(第4题)(第5题)(第6题)6.(2013•山东)如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m.已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=.重力加速度g取10m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小.(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?7.(2013•安徽)如图所示,质量为M倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为μ,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为l时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态.重力加速度为g.(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;(2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用x表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动;(3)求弹簧的最大伸长量;(4)为使斜面始终处于静止状态,动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?(第7题)(第8题)(第9题)8.(2009•安徽)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬.为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦.重力加速度取g=10m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,试求(1)运动员竖直向下拉绳的力;(2)运动员对吊椅的压力.9.(2007•广东)如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块.(取g=10m/s2)试问:(1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大?(2)最终木板上放有多少块铁块?(3)最后一块铁块与木板右端距离多远?10.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用△t表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.(1)完成下列实验步骤中的填空:①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列的点.②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码.③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a.⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出﹣﹣m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成关系(填“线性”或“非线性”).(2)完成下列填空:(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是.(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3.a可用s1、s3和△t表示为a=.图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=mm,s3=mm.由此求得加速度的大小a=m/s2.(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为,小车的质量为.(第10题)11.(2013•自贡一模)如图所示,水平面上放有质量均为m=lkg的物块A和B,A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1=0.4和μ2=0.1,相距l=0.75m.现给物块A一初速度使之向B运动,与此同时给物块B一个F=3N的水平向右的力,B由静止开始运动,经过一段时间A恰好追上B.g=10m/s2,求:(1)物块A的初速度大小;(2)从开始到物块A追上物块B的过程中,力F对物块B所做的功.(第11题)(第12题)(第13题)12.(2013•郑州一模)如图所示,有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=4m/s的速度沿顺时针方向运行.有一物体以v0=6m/s 的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动,若物体与皮带的动摩擦因数μ=0.2,并取g=10m/s2,求物体从开始运动到回到出发点所用时间.13.(2013•浙江模拟)如图,木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4.质量m=1.0kg 的小滑块(视为质点)放在木板的右端,开始时木板与物块均处于静止状态,现给木板以向右的初速度,取g=10m/s2,求:(1)小滑块的加速度大小;(2)木板的加速度大小和方向;(3)要使小滑块从木板上掉下,木板初速度应满足什么要求.14.(2013•盐城一模)光滑水平面上有质量为M、高度为h的光滑斜面体A,斜面上有质量为m的小物体B,都处于静止状态.从某时刻开始释放物体B,在B沿斜面下滑的同时斜面体A沿水平方向向左做匀加速运动.经过时间t,斜面体水平移动s,小物体B刚好滑到底端.(1)求运动过程中斜面体A所受的合力F A;(2)分析小物体B做何种运动?并说明理由;(3)求小物体B到达斜面体A底端时的速度U E大小.(第14题)(第15题)(第16题)15.(2013•许昌三模)有一个长L=4m、倾角为θ=370的斜面,底端有一垂直斜面的挡板.有一质量m=1kg的小物块从顶端A由静止沿斜面下滑,碰到挡板时的速度v=4m/s.若小物块从顶端A由静止沿斜面下滑到某点B(图中未标出)时,对其施加一平行于斜面向上的恒力F=10N,使小物块恰好不撞到挡板上.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)物块A与斜面间的动摩擦因数μ;(2)B点到挡板的距离.16.(2013•武汉二模)如图所示,质量M=1kg的木板静置于倾角θ=37°、足够长的固定光滑斜面底端.质量m=1kg的小物块(可视为质点)以初速度v0=4m/s从木板的下端冲上木板,同时在木板上端施加一个沿斜面向上的F=3.2N的恒力.若小物块恰好不从木板的上端滑下,求木板的长度l为多少?已知小物块与木板之间的动摩檫因数μ=0.8,重力加速度g=1Om/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.17.(2013•台州模拟)小物块以一定的初速度mgsinθ+μmgcosθ=ma沿斜面(足够长)向上运动,由实验测得物块沿斜面运动的最大位移10sinθ+5cosθ=10与斜面倾角θ=37°的关系如图所示.取mgsinθ=6m=10m/s2,空气阻力不计.可能用到的函数值:sin30°=0.5,sin37°=0.6,sin45°=μmgcosθ=4m,sin53°=0.8,sin60°=B0IL=mg.求:(1)物块的初速度v0;(2)物块与斜面之间的动摩擦因数μ;(3)计算说明图线中P点对应的斜面倾角为多大?在此倾角条件下,小物块能滑回斜面底端吗?说明理由(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等).(第17题)(第18题)18.(2013•如东县模拟)如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将一质量m=2kg的小滑块放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.(1)若滑块的初速度为零,求它在车上滑动过程的加速度;(2)在(1)的情况下,求滑块滑出平板车时的动能;(3)若以与车运动方向相同、大小为v0的初速度释放滑块,为使滑块不从车上掉下,v0应满足什么条件?19.(2013•南通一模)小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象.他在地面上用台秤称得其体重为500N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示,取g=10m/s2.求:(1)小明在0~2s内的加速度大小a1,并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态;(2)在10s~11s内,台秤的示数F3;(3)小明运动的总位移x.(第19题)(第20题)(第21题)20.(2013•南宁三模)如图所示,水平轨道AB段为粗糙水平面,BC段为一水平传送带,两段相切于B点.一质量为m=l kg 的物块(可视为质点),静止于A点,AB距离为s=2m.已知物块与AB段和BC段的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10m/s2.(1)若给物块施加一水平拉力F=ll N,使物块从静止开始沿轨道向右运动,到达B点时撤去拉力,物块在传送带静止情况下刚好运动到C点,求传送带的长度;(2)在(1)问中,若将传送带绕B点逆时针旋转37°后固定(AB段和BC段仍平滑连接),要使物块仍能到达C端,则在AB段对物块施加拉力F应至少多大.21.(2013•南昌三模)如图所示,两套完全相同的小物块和轨道系统,轨道固定在水平桌面上.物块质量m=lkg,轨道长度l=2m,物块与轨道之间的动摩擦因数μ=0.20现用水平拉力F=6N、F2=4N同对拉两个物块,分别作用一段距离后撤去,使两物块都能从静止出发,运动到轨道另一端时恰好停止.(g=l0m/s2)求:(1)在F1作用下的小物块加速度a1多大?(2)从两物块运动时开始计时直到都停止,除了物块在轨道两端速度都为零之外,另有某时刻t两物块速度相同,则t为多少?22.(2013•南昌二模)有一个冰上推木箱的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推箱一段时间后,放手让箱向前滑动,若箱最后停在桌上有效区域内,视为成功;若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度为L1=7m的水平冰面,选手们可将木箱放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱,BC为有效区域.已知BC长度L2=lm,木箱的质量m=50kg,木箱与冰面间的动摩擦系数u=0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F=200N,木箱沿AC做直线运动,若木箱可视为质点,g取l0m/s2.那么该选手要想游戏获得成功,试求:(1)推力作用在木箱上时的加速度大小;(2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件?(第22题)(第23题)23.(2013•兰州模拟)如图所示,有一水平传送带匀速向左运动,某时刻将一质量为m的小煤块(可视为质点)放到长为L 的传送带的中点.它与传送带间的动摩擦因数为μ,求:(1)小煤块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向;(2)要使小煤块留在传送带上的印记长度不超过,传送带的速度v应满足的条件.24.(2013•金山区一模)如图,将质量m=2kg的圆环套在与水平面成37°角的直杆上,直杆固定不动,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间动摩擦因数μ=0.5,对环施加一个竖直向上的拉力F,使环由静止开始运动,已知t=1s 内环通过的位移为0.5m.(1)若环沿杆向下运动,求F的大小;(2)若环沿杆向上运动,且t=1s时撤去拉力,求环沿杆向上运动过程中克服摩擦力做功的大小.(第24题)(第25题)25.(2013•河南模拟)民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机,一般还设有紧急出口.发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个气囊(由斜面部分AC和水平部分CD构成),机舱中的人可沿该气囊滑行到地面上来,如图所示.某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m,气囊构成的斜面长AC=5.0m.一个质量m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊动摩擦因数为μ=0.5.不计空气阻力,g=10m/s2.求:(1)人从斜面AC下滑的加速度;(2)为使人滑到地面时不离开气囊,则气囊的水平部分CD应多长?26.(2013•河南模拟)如图1所示,光滑水平面上的O处有一质量为m=2Kg物体.物体同时受到两个水平力的作用,F1=4N,方向向右,F2的方向向左大小如图2所示,x为物体相对O的位移.物体从静止开始运动,问:(1)当位移为x=0.5m时物体的加速度多大?(2)物体在X=0和X=2米内何位置物体的加速度最大?最大值为多少?(3)物体在X=0和X=2米内何位置物体的速度最大?最大值为多.27.(2013•朝阳区模拟)如图甲所示,光滑水平面有一静止的长木板,质量M=3.0kg.某时刻,一小物块(可视为质点)以v0=4.0m/s的初速度滑上木板的左端,经过t=0.50s小物块到达木板的最右端.已知小物块的质量m=1.0kg,它与长木板之间的动摩擦因数μ=0.30,重力加速度g取10m/s2.(1)求木板的长度L;(2)如图乙所示,在小物块滑上木板的同时,对木板施加一个水平向右的拉力F,经过一段时间,小物块恰好停在木板的最右端,求拉力F的大小.28.(2013•长沙一模)如图所示,水平地面上有A、B两点,且两点间距离L AB=6m,质量m=2kg的物体(可视为质点)静止在A点,地面与物块的滑动摩擦因数μ=0.2,为使物体运动到B点,现给物体施加一水平F=10N的拉力,g取10m/s2,求(1)物体运动到B点的时间;(2)拉力F作用的最短时间.(第28题)(第29题)29.(2013•保定一模)如图甲所示,有一个大木箱,放在平板汽车的后部,木箱到驾驶室的距离L=2.8m,木箱与车板间的动摩擦因数µ=0.5.开始时平板汽车载着木箱以速度v0=16m/s匀速行驶.突然驾驶员遇到紧急情况刹车,轮胎抱死,使平板汽车做匀减速直线运动,直至停止.g取10m/s2,忽略空气阻力.(1)为了不让木箱撞击驾驶室,平板汽车从开始刹车到完全停止至少需多长时间?(计算结果小数点后面保留两位有效数字)(2)从汽车开始减速到木箱完全停止的过程中,平板汽车受到地面的摩擦力f,在图乙中定性画出f随时间t的变化图线.(不要求写出计算过程,只按画出的图线评分)30.(2012•淄博二模)如图所示,长L=5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动,木箱上表面光滑,下表面与地面的动摩擦因数为μ=0.2.当木箱的速度v0=3.6m/s时,立即对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=1kg的小物块轻放在距木箱右端0.5m处的P点(小物块可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段间小物块脱离木箱落到地面.取g=10m/s2,求:(1)从小物块放在P点开始,木箱向右运动的最大距离;(2)小物块离开木箱时木箱的速度大小;(3)小物块落地时离木箱右端的距离.(答案见下)《牛顿第二定律》压轴题专题参考答案与试题解析1.(2013•昌平区模拟)如图所示,一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央,桌布的一边与桌的AB边重合.已知方桌的边长为L,圆盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,圆盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,以g表示重力加速度,求:(1)桌布与圆盘经多长时间分离?(2)为使圆盘不从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动规律的综合运用.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)根据牛顿第二定律求出圆盘在桌布上做加速运动的加速度,抓住桌布的位移和圆盘的位移之差等于,结合运动学公式求出桌布与圆盘分离的时间.(2)圆盘离开桌布后,在桌面上做匀减速直线运动,抓住圆盘在匀加速直线运动和匀减速直线运动的位移之和小于等于,结合牛顿第二定律和运动学公式求出加速度a满足的条件.解答:解:(1)设圆盘的质量为m,圆盘在桌布上做加速运动的加速度为a1,则f1=μ1mg=ma1以地面为参考系,设桌布从盘下抽出所经历的时间为t1,在这段时间内桌布移动的位移为x,圆盘移动的位移为s1,有,由题意分析可知,当桌布比圆盘多运动了的位移时,盘布分离,即x﹣s1=联立以上各式,可以解得(2)桌布抽出后,圆盘在桌面上做匀减速运动,以a2表示圆盘的加速度的大小,有f2=μ2mg=ma2设圆盘刚离开桌布时的速度大小为v,离开桌布后在桌面上再运动距离s2时停止,有v2=2a1s1,v2=2a2s2,所以s2=盘没有从桌面上掉下的条件是s1+s2≤由以上各式解得a≥答:(1)桌布与圆盘经分离.(2)为使圆盘不从桌面掉下,则加速度a满足的条件是a≥.点评:解决本题的关键理清圆盘和桌布的运动情况,抓住位移关系,结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解.2.(2011•徐汇区模拟)如图所示,细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m 的小球,当滑块至少以加速度a=g向左运动时,小球对滑块的压力等于零,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力T=.考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:小球对滑块的压力等于零,对木块进行受力分析,其受到重力和绳子的拉力,合力水平向左,再根据牛顿第二定律就可以求得加速度;,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,小球将离开滑块,绳子张力变得更大,其受到重力和绳子的拉力,合力水平向左,求绳子的拉力解答:解:(1)对物体进行受力分析,如图所示:由图知,F合=mg故a=g(2)由上图得,当a=2g时,F合=ma=2mg由勾股定理得:F==mg答案为:g、mg点评:该题是牛顿第二定律的直接应用,解题的关键是正确对物体进行受力分析求出合力.3.(2011•徐汇区模拟)一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为75kg,吊椅的质量为25kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,则运动员竖直向下拉绳的力为550N,运动员对吊椅的压力为275N.(g=10m/s2)考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:先对运动员和吊椅整体受力分析,受重力和两个拉力,根据牛顿第二定律列式求解,得到拉力大小;再对吊椅受力分析,受重力、压力和拉力,再次根据牛顿第二定律列式求解.解答:解:对运动员和吊椅整体受力分析,受重力和两个拉力,根据牛顿第二定律,有2T﹣(M+m)g=(M+m)a解得T=550N再对吊椅受力分析,受重力、压力和拉力,再次根据牛顿第二定律,有T﹣mg﹣N=ma解得N=T﹣mg﹣mg=275N故答案为:550,275.点评:本题关键先对整体受力分析,在对吊椅受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解.4.(2009•徐汇区一模)如图所示,将一小物体从斜面顶端A点静止起释放,物体沿斜面下滑,经斜面底端C点滑上水平面,最后通过水平面上B点,斜面高度为h,A、B两点的水平距离为s,不计物体滑过C点时的能量损失.若已知斜面、平面与小物体间的动摩擦因数都为μ,斜面倾角θ未知,则物体滑到B点时的速度大小为;若已知倾角为θ,而动摩擦因数μ未知,且物体滑到B点时恰好停止,则物体滑过斜面AC与滑过平面CB所用的时间之比为h:(Ssinθ﹣hcosθ).考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;滑动摩擦力.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:物体从A滑至B的过程中,只有重力和摩擦力做功,根据几何关系求出各力做功,根据动能定理求解即可,因为物体从A至C做初速度为0的匀加速直线运动,从C至B做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动关系可知两段过程中的平均速度相同,则运动时间之比等于位移之比.解答:解:(1)从A至B的过程中只有重力和摩擦力做功,两力做的总功等于物体动能的变化.由题意知重力做功W G=mgh,在斜面上摩擦力大小为f1=μmgcosθ,在水平面上摩擦力大小为f2=μmg,物体在斜面上下滑的距离,物体在水平面上滑动的距离,根据动能定理有:代入数据可得:(2)物体从A至B做初速度为0的匀加速直线运动,则在AB段的平均速度,在CB做匀减速直线运动,末速度为0则,即在AB段和CB段的平均速度相等,故其运动时间之比即为位移大小之比.从A至C位移大小为,从C至B位移大小为,所以有:=故答案为:;h:(Ssinθ﹣hcosθ)点评:从动能定理角度求解物体在B点的速度,根据匀变速直线运动的平均速度和时间位移的关系求解时间之比.5.(2009•崇明县模拟)如图所示是伽利略理想斜面实验中的一幅图,一小球在光滑槽内运动,槽底水平部分长5m,若小球由A点静止开始运动,经4s到达另一斜面与A等高的B点,且已知小球在水平部分运动时间为1s,则小球下落点A离水平底部的高度为 1.25m;小球从A到B运动的总路程是12.5m.考点:牛顿第二定律;位移与路程;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:根据小球在水平槽底做匀速直线运动求出在槽底的速度,从而得出C点和D点的速度,根据动能定理求出小球下落点距离A点的高度.通过平均速度公式求出AC和BD的路程之和,从而求出总路程.解答:解:小球在槽底做匀速直线运动的速度.根据动能定理得,mgh=,解得h=.AC段的平均速度,BD段的平均速度,则x′=,则总路程s=x+x′=7.5m+5m=12.5m故答案为:1.25,12.5.点评:解决本题的关键理清小球的运动,结合运动学公式和动能定理进行求解.6.(2013•山东)如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m.已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=.重力加速度g取10m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小.(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;力的合成与分解的运用.专题:压轴题;牛顿运动定律综合专题.分析:(1)物体做匀加速直线运动,根据运动学公式求解加速度和末速度;(2)对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解出拉力F的表达式,分析出最小值.解答:解:(1)物体做匀加速直线运动,根据运动学公式,有:①v=v0+at ②联立解得;a=3m/s2v=8m/s(2)对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,如图。
高中物理压轴题集1.如图所示,在 xy 坐标系中的一个矩形区域里,存在着沿y 轴负方向的匀强电场,场强E =1.0×102N/C ,该区域的水平宽度为L =3.0m,竖直宽度足够大.一带电粒子从y 轴上的A 点(纵坐标为h =2.0m )以初动能E k =1.0×10-8J 沿x 轴正方向射出,粒子的带电量为q =1.0×10-10 C ,为使粒子通过x 轴上的B 点(横坐标为d = 4.0m ),则该电场区域应处于何位置,求出其左边界位置对应的横坐标?(不计粒子的重力作用)1.解:设粒子的质量为m ,初速度为v 0.则 221mv E K =① 粒子在电场内的运动规律为ks5u m qE a =②221at y =③t v x 0= ④ 由以上各式解得KE qExy 42=⑤讨论:(1)若粒子从匀强电场内通过B 点,则 h y = ⑥ 代入数据解得22=x m=2.8m ⑦因为x < L ,且x < d ,所以粒子能从匀强电场内B 点 这种情况下电场区左边界位置对应的横坐标 x d x -=1=1.2m ⑧ (2)若粒子穿过完整的电场区,因为x = L ,所以y > h ,粒子不能通过B 点 (3)若粒子开始时处于电场区内射出,离开电场时 at v y = ⑨''t v y h y y =-= ⑩''0t v x d x =-= ⑾AOxy hB d由以上各式代入数据解得224-=x m=1.2m ⑿ 这种情况下电场区左边界位置对应的横坐标 L x x -=2=-1.8m ⒀2.如图所示。
一水平传送装置有轮半径均为R =1/π米的主动轮Q 1和从动轮Q 2及转送带等构成。
两轮轴心相距8.0m ,轮与传送带不打滑。
现用此装置运送一袋面粉,已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦力因素为=0.4,这袋面粉中的面粉可不断的从袋中渗出。
(1)当传送带以4.0m/s 的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端Q 2正上方的A 点轻放在传送带上后,这袋面粉由A 端运送到Q 1正上方的B 端所用的时间为多少?(2)要尽快将这袋面粉由A 端送到B 端(设初速度仍为零),传送带速度至少为多大? (3)由于面粉的渗漏,在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉的痕迹,这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长(设袋的初速度仍为零)?此时主动轮的转速应满足何种条件?2.解:设面粉袋得质量为m ,其在与传送带产生相当滑动得过程中所受得摩擦力f m g μ=。
(1分) 故而其加速度为:24.0/f a g m sm μ=== …(1分)(1)若传送带得速度v带=4.0m/s,则面粉袋加速运动的时间1t v /1.0a s =带=,(1分)在时间内的位移s为:21112.02s a t m == ………………………(1分)其后以v =4.0m/s 的速度做匀速运动 212A B s l s v t =-= (1分)解得:2 1.5t s= ……………………………………………(1分)运动的总时间为:122.5t t t s =+= …………………………………(1分)(2)要想时间最短,m 应一直向B 端做加速度,由:/212AB l at=(1分 ) 可得:'2.0t s = (1分)此时传送带的运转速度为:''8.0/v a t m s == …………………(1分)(3)传送带的速度越达,“痕迹“越长。
当面粉的痕迹布满整条传送带时,痕迹达到最长。
即痕迹长为:2218.0s l Rm π=+= ………………………………(2分)在面粉袋由A 端运动到B 端的时间内,传送带运转的距离A B s +l 26.0s m = 带= (2分)又由(2)已知=2.0s 故而有:'2sn r t π≥则: (2分)'390/m i n n r ≥(或6.5r/s ) ………………………(2分)3.(18分)如下图(甲)所示,一竖直放置的边长为L 的正方形导线框,其内有垂直框面向外的均匀变化的磁场,磁场变化如图(乙)所示。
导线框两端分别连平行板电容器的两极板M 、N ,M 、N 的长度和它们之间的距离都是d ,两平行板所在平面与纸面垂直。
(1)一质子沿M 、N 两板正中央水平射入,恰好打在N 板的中点处。
已知质子的质量和电量分别为m 、e ,求M 、N 两板间的电压U MN 和质子入射的初速度v 0 。
(2)若在M 、N 间加一垂直纸面的匀强磁场B ,质子以初速度v 沿两极板的正中央入射时,恰好沿直线通过两板,求M 、N 间所加磁场B 的大小和方向。
(3)若在M 、N 的右侧有一垂直M 、N 板的长接收板P ,且在接收板与M 、N 间也存在(2)中所加的同样大小与方向的磁场B ,则质子以直线通过M 、N 板之后恰好没有碰到P 板。
求M 板右端到P 板的距离。
3.(18分)解:(1)设平行板电容器两端的电压是U ,则由法拉第电磁感应定律可得:U =tD F D ① (2分)由(乙)图可知:tD F D =0t S B ② (1分)而S =L 2 ③由①②③式解得:U =20t L B ④ (1分)质子在M 、N 间做类平抛运动,由平抛运动规律可得: 在水平方向:012d v t = ⑤ (1分) 在竖直方向:21122d at =⑥(1分)由牛顿第二定律和电场力公式可得:U e m a d= ⑦ (2分)M N LvP(甲) (乙) t /sB /T B 0t 0由以上式子解得:0002eB L m t v =⑧(1分)(2)质子在M 、N 板间做匀速直线运动,它受到电场力和洛仑兹力这一对平衡力作用。
由洛仑兹力和电场力计算公式可得:U evB ed= ⑨(2分)由⑨式解得:200B LB dvt =⑩(1分)B 的方向垂直纸面向外(1分)(3)质子恰好没有碰到P 板,则质子在磁场中做圆周运动的轨迹与P 板相切,由右图可知:2vevB mR=○11(2分) 由几何知识知M 板右端到P 板的距离:S=R ○12(1分) 由以上两式解得2020m dt v S eB L= ○13(2分)4.(18分)如右图所示,用轻弹簧相连的质量均为2 kg 的A 、B 两物块都以v =6 m /s 的速度在光滑水平地面上运动,弹簧处于原长,质量4 kg 的物块C 静止在前方,B 与C 碰撞后二者粘在一起运动。
在以后的运动中,求:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物体A 的速度多大?(2)弹性势能的最大值是多大?(3)A 的速度有可能向左吗?为什么?4.(18分)解:(1)当A 、B 、C 三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由于A 、B 、C 三者组成的系统动量守恒: (m A +m B )v =(m A +m B +m C )v A ′ ① ( 3分) 由①式解得 v A ′=3 (m/s ) ② ( 2分)(2) B 、C 碰撞时B 、C 组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B 、C 两者速度为v ′,则: m B v =(m B +m C )v ′③( 2分) 由③式解得: v ′=2(m/s ) ④设物A 速度为v A ′时,弹簧的弹性势能最大为E p ,根据能量守恒: E p =21(m B +m C )2v ¢ +21m A v 2-21(m A +m B +m C ) 2A v ¢ ⑤ ( 2分)由⑤式解得:E p =12(J )⑥ ( 2分)(3)系统动量守恒:m A v +m B v =m A v A +(m B +m C )v B ⑦ ( 2分)设 A 向左,v A <0,v B >4 m/sA B C v MNLvPOR则作用后A 、B 、C 动能之和: E ′=21m A v A 2+21(m B +m C )v B 2>21(m B +m C )v B 2=48 (J) ⑧( 2分)实际上系统的机械能 E =E p +21 (m A +m B +m C )·2A v ¢ =12+36=48 (J)⑨( 2分)根据能量守恒定律,E ¢>E 是不可能的,所以A 不可能向左运动( 1分)5.(18分)如图所示,在真空中,半径为d 的虚线所围的圆形区域内只存在垂直纸面向外 的匀强磁场,在磁场右侧有一对平行金属板M 和N ,两板间距离也为d ,板长为l .板 间存在匀强电场,两板间的电压为U 0。
两板的中心线O 1O 2,与磁场区域的圆心O 在同一直线上。
有一电荷量为q 、质量为m 的带正电粒子,以速率v 0从圆周上的P 点沿垂 直于半径OO l 并指向圆心O 的方向进入磁场,从圆周上的O 1点飞出磁场后沿两板的中 心线O 1O 2射入匀强电场,从两板右端某处飞出。
不计粒子所受重力。
求 (1)磁场的磁感应强度B 的大小(2)粒子在磁场和电场中运动的总时间 (3)当粒子在电场中经过时间02v l t =时,突然改变两金属板带电性质,使电场反向,且两板间电压变为U 1,则粒子恰好能从O 2点飞出电场,求电压U 1和U 0的比值5.(1) 粒子在磁场中做匀速圆周运动,设圆周运动的半径为r ,由牛顿第二定律r vm B qv 200= (2分)由几何关系知 d r = (2分) 所以 q dmv B 0=(1分) (2) 粒子在磁场中运动的周期,qBm T π2=(2分)在磁场中运动时间为四分之一个周期,01241v dT t π==(1分)粒子在电场中做类平抛运动,平行板的方向做匀速直线运动l t v x ==20 (1分) 所以02νlt =(1分)在电磁场中运动的总时间02122v ld t t t +=+=π总 (1分)(3) 根据运动的独立性可知:粒子在竖直方向先做匀加速直线运动,再做等时间的匀减速直线运动,第一阶段2021at s md qU a ==(2分)第二阶段212211112121t a at t a vt s mdqU a -=-==(2分)竖直方向总位移为零,01=+s s (1分) 所以 a a 31= (1分) 故1:3:01=U U (1分) (其它解法正确的同样给分)6.(18分)如图所示,光滑水平面MN 的左端M 处固定有一能量补充装置P ,使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值。
右端N 处与水平传送带恰好平齐且靠近, 传送带沿逆时针方向以恒定速率v = 6m/s 匀速转动,水平部分长度L =9m 。
放在光滑水平面上的两相同小物块A 、B (均视为质点)间有一被压缩的轻质弹簧,弹性势能Ep =9J ,弹簧与A 、B 均不粘连,A 、B 与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,物块质量m A =m B =lkg 。