高中物理数学物理法解题技巧和训练方法及练习题
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高考物理数学物理法解题技巧和训练方法及练习题一、数学物理法1.如图所示,圆心为O 1、半径4cm R =的圆形边界内有垂直纸面方向的匀强磁场B 1,边界上的P 点有一粒子源,能沿纸面同时向磁场内每个方向均匀发射比荷62.510C/kg qm=⨯、速率5110m/s v =⨯的带负电的粒子,忽略粒子间的相互作用及重力。
其中沿竖直方向PO 1的粒子恰能从圆周上的C 点沿水平方向进入板间的匀强电场(忽略边缘效应)。
两平行板长110cm L =(厚度不计),位于圆形边界最高和最低两点的切线方向上,C 点位于过两板左侧边缘的竖线上,上板接电源正极。
距极板右侧25cm L =处有磁感应强度为21T B =、垂直纸面向里的匀强磁场,EF 、MN 是其左右的竖直边界(上下无边界),两边界间距8cm L =,O 1C 的延长线与两边界的交点分别为A 和O 2,下板板的延长线与边界交于D ,在AD 之间有一收集板,粒子打到板上即被吸收(不影响原有的电场和磁场)。
求:(1)磁感应强度B 1的方向和大小;(2)为使从C 点进入的粒子出电场后经磁场偏转能打到收集板上,两板所加电压U 的范围; (3)当两板所加电压为(2)中最大值时,打在收集板上的粒子数与总粒子数的比值η。
(可用反三解函数表示,如π1arcsin 62=)【答案】(1)11B =T ,方向垂直纸面向里;(2)1280V 2400V U ≤≤;(3)17arcsinarcsin168π+【解析】 【分析】 【详解】 (1)由题可知,粒子在圆形磁场区域内运动半径r R =则21v qvB m R=得11T B =方向垂直纸面向里。
(2)如图所示211()22L qU y mR v=⋅且要出电场04cm y ≤≤在磁场B 2中运动时22v qvB mr=合,cos v v a =合 进入B 2后返回到边界EF 时,进出位置间距2cos y r a ∆=得22mv y qB ∆=代入得8cm y ∆=说明与加速电场大小无关。
高考物理新物理方法知识点技巧及练习题附答案(3)一、选择题1.在物理学的重大发现中,科学家总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、等效替代法等。
以下关于物理学研究方法的叙述正确的是()A.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该探究运用了控制变量法B.根据速度的定义式,当Δt非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了建立物理模型法C.合力和分力的概念运用了极限法D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代表物体的方法叫等效替代法2.如图所示,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C,质量均为m,B、C之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F作用在C上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是()A.若粘在C木块上面,绳的拉力增大,A、B间摩擦力减小B.若粘在A木块上面,绳的拉力减小,A、B间摩擦力不变C.若粘在B木块上面,绳的拉力增大,A、B间摩擦力增大D.若粘在C木块上面,绳的拉力和A、B间摩擦力都减小3.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法和思路,以下关于所用研究方法或思路的叙述正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法B.根据速度定义式xvt∆=∆,当△t非常非常小时,xt∆∆就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法C.伽利略对落体问题的研究思路是:问题→猜想→实验验证→数学推理→合理外推→得出结论D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了类比法4.如图所示,A、B、C 三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是( )A.A 与墙面间存在压力B.A 与墙面间存在静摩擦力C.A 物块共受 3 个力作用D.B 物块共受 5 个力作用5.如图所示,质量为M、半径为R的半球形匀质物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑匀质球B,则A.A对地面的摩擦力方向向左B.B对A的压力大小为R rmg RC.B对A的压力大小为mgD.细线对小球的拉力大小为r mg R6.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B。
高中物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析一、带电粒子在磁场中的运动专项训练1.正、负电子从静止开始分别经过同一回旋加速器加速后,从回旋加速器D 型盒的边缘引出后注入到正负电子对撞机中.正、负电子对撞机置于真空中.在对撞机中正、负电子对撞后湮灭成为两个同频率的光子.回旋加速器D 型盒中的匀强磁场的磁感应强度为0B ,回旋加速器的半径为R ,加速电压为U ;D 型盒缝隙间的距离很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.电子的质量为m 、电量为e ,重力不计.真空中的光速为c ,普朗克常量为h .(1)求正、负电子进入对撞机时分别具有的能量E 及正、负电子对撞湮灭后产生的光子频率v(2)求从开始经回旋加速器加速到获得最大能量的过程中,D 型盒间的电场对电子做功的平均功率P(3)图甲为正负电子对撞机的最后部分的简化示意图.位于水平面的粗实线所示的圆环真空管道是正、负电子做圆周运动的“容器”,正、负电子沿管道向相反的方向运动,在管道内控制它们转变的是一系列圆形电磁铁.即图中的A 1、A 2、A 4……A n 共有n 个,均匀分布在整个圆环上.每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场,并且磁感应强度都相同,方向竖直向下.磁场区域的直径为d .改变电磁铁内电流大小,就可以改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度.经过精确调整,首先实现电子在环形管道中沿图甲中粗虚线所示的轨道运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的同一直径的两端,如图乙所示.这就为进一步实现正、负电子的对撞做好了准备.求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B 大小【答案】(1) 222202e B R mc v mh h =+,22202e B R E m = ;(2) 20e B U mπ ;(3)02sin B R n dπ【解析】 【详解】解:(1)正、负电子在回旋加速器中磁场里则有:200mv evB R= 解得正、负电子离开回旋加速器时的速度为:00eB Rv m=正、负电子进入对撞机时分别具有的能量:222200122e B R E mv m==正、负电子对撞湮灭时动量守恒,能量守恒,则有:222E mc hv +=正、负电子对撞湮灭后产生的光子频率:222202e B R mc v mh h=+(2) 从开始经回旋加速器加速到获得最大能量的过程,设在电场中加速n 次,则有:2012neU mv =解得:2202eB R n mU=正、负电子在磁场中运动的周期为:02mT eB π=正、负电子在磁场中运动的时间为:2022B R nt T Uπ==D 型盒间的电场对电子做功的平均功率:20e B UW E P t t mπ===(3)设电子在匀强磁场中做圆周运动的半径为r ,由几何关系可得sin2dr nπ=解得:2sind r nπ=根据洛伦磁力提供向心力可得:200mv ev B r=电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B 大小:02sinB R n B dπ=2.如图所示,坐标原点O 左侧2m 处有一粒子源,粒子源中,有带正电的粒子(比荷为qm=1.0×1010C/kg)由静止进人电压U= 800V 的加速电场,经加速后沿x 轴正方向运动,O 点右侧有以O 1点为圆心、r=0.20m 为半径的圆形区域,内部存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B=1.0×10-3T 的匀强磁场(图中未画出)圆的左端跟y 轴相切于直角坐标系原点O ,右端与一个足够大的荧光屏MN 相切于x 轴上的A 点,粒子重力不计。
高中物理生活中的圆周运动及其解题技巧及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1.如图所示,粗糙水平地面与半径为R =0.4m 的粗糙半圆轨道BCD 相连接,且在同一竖直平面内,O 是BCD 的圆心,BOD 在同一竖直线上.质量为m =1kg 的小物块在水平恒力F =15N 的作用下,从A 点由静止开始做匀加速直线运动,当小物块运动到B 点时撤去F ,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D 点,已知A 、B 间的距离为3m ,小物块与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g 取10m/s 2.求: (1)小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小. (2)小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离【答案】(1)160N (2)2 【解析】 【详解】(1)小物块在水平面上从A 运动到B 过程中,根据动能定理,有: (F -μmg )x AB =12mv B 2-0 在B 点,以物块为研究对象,根据牛顿第二定律得:2Bv N mg m R-=联立解得小物块运动到B 点时轨道对物块的支持力为:N =160N由牛顿第三定律可得,小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小为:N ′=N =160N (2)因为小物块恰能通过D 点,所以在D 点小物块所受的重力等于向心力,即:2Dv mg m R=可得:v D =2m/s设小物块落地点距B 点之间的距离为x ,下落时间为t ,根据平抛运动的规律有: x =v D t ,2R =12gt 2解得:x =0.8m则小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离20.82m l x ==2.如图所示,BC 为半径r 225=m 竖直放置的细圆管,O 为细圆管的圆心,在圆管的末端C 连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m =0.5kg 的小球从O 点正上方某处A 点以v 0水平抛出,恰好能垂直OB 从B 点进入细圆管,小球过C 点时速度大小不变,小球冲出C点后经过98s 再次回到C 点。
高中物理高考物理带电粒子在电场中的运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1.如图,一带电荷量q =+0.05C 、质量M =lkg 的绝缘平板置于光滑的水平面上,板上靠右端放一可视为质点、质量m =lkg 的不带电小物块,平板与物块间的动摩擦因数μ=0.75.距平板左端L =0.8m 处有一固定弹性挡板,挡板与平板等高,平板撞上挡板后会原速率反弹。
整个空间存在电场强度E =100N/C 的水平向左的匀强电场。
现将物块与平板一起由静止释放,已知重力加速度g =10m/s 2,平板所带电荷量保持不变,整个过程中物块未离开平板。
求:(1)平板第二次与挡板即将碰撞时的速率; (2)平板的最小长度;(3)从释放平板到两者最终停止运动,挡板对平板的总冲量。
【答案】(1)平板第二次与挡板即将碰撞时的速率为1.0m/s;(2)平板的最小长度为0.53m;(3)从释放平板到两者最终停止运动,挡板对平板的总冲量为8.0N•s 【解析】 【详解】(1)两者相对静止,在电场力作用下一起向左加速, 有a =qEm=2.5m/s 2<μg 故平板M 与物块m 一起匀加速,根据动能定理可得:qEL =12(M +m )v 21 解得v =2.0m/s平板反弹后,物块加速度大小a 1=mgmμ=7.5m/s 2,向左做匀减速运动平板加速度大小a 2=qE mgmμ+=12.5m/s 2, 平板向右做匀减速运动,设经历时间t 1木板与木块达到共同速度v 1′,向右为正方向。
-v 1+a 1t 1=v 1-a 2t 1解得t 1=0.2s ,v 1'=0.5m/s ,方向向左。
此时平板左端距挡板的距离:x =v 1t 122112a t -=0.15m 此后两者一起向左匀加速,设第二次碰撞时速度为v ,则由动能定理12(M +m )v 2212-(M +m )21'v =qEx 1解得v 2=1.0m/s(2)最后平板、小物块静止(左端与挡板接触),此时小物块恰好滑到平板最左端,这时的平板长度最短。
高中物理计算题的答题规范与解题技巧(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理计算题的答题规范与解题技巧(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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从2016高考评卷看高中物理计算题的答题规范与策略每年高考成绩出来,总有一些考生的得分与自己的估分之间存在着不小的差异,有的甚至相差甚远。
造成这种情况的原因有很多,但主要原因是答题不规范,必然会造成该得的分得不到,不该失的分失掉了,致使所答试卷不能展示自己的最高水平.因此,要想提高得分率,取得好成绩,在复习过程中,除了要抓好基础知识的掌握、解题能力的训练外,还必须强调答题的规范,培养良好的答题习惯,形成规范的答题行为。
在这我就结合我参加2016高考评卷的体会,从考生答题的现状及成因,规范答题的细则要求等方面与大家进行探讨。
下面我们先来看2016高考理综25题的标准答案和高考评卷给分标准:(2016年全国卷课标一25题)(18分)如图,一轻弹簧原长为2R ,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处,另一端位于直轨道上B 处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点,AC=7R ,A 、B 、C 、D 均在同一竖直面内。
质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑,最低到达E 点(未画出),随后P 沿轨道被弹回,最高点到达F 点,AF=4R ,已知P 与直轨道间的动摩擦因数1=4μ,重力加速度大小为g 。
高中物理生活中的圆周运动解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1.如图所示,在水平桌面上离桌面右边缘3.2m 处放着一质量为0.1kg 的小铁球(可看作质点),铁球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平向右推力F =1.0N 作用于铁球,作用一段时间后撤去。
铁球继续运动,到达水平桌面边缘A 点飞出,恰好落到竖直圆弧轨道BCD 的B 端沿切线进入圆弧轨道,碰撞过程速度不变,且铁球恰好能通过圆弧轨道的最高点D .已知∠BOC =37°,A 、B 、C 、D 四点在同一竖直平面内,水平桌面离B 端的竖直高度H =0.45m ,圆弧轨道半径R =0.5m ,C 点为圆弧轨道的最低点,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)铁球运动到圆弧轨道最高点D 点时的速度大小v D ;(2)若铁球以v C =5.15m/s 的速度经过圆弧轨道最低点C ,求此时铁球对圆弧轨道的压力大小F C ;(计算结果保留两位有效数字) (3)铁球运动到B 点时的速度大小v B ; (4)水平推力F 作用的时间t 。
【答案】(1)铁球运动到圆弧轨道最高点D 5;(2)若铁球以v C =5.15m/s 的速度经过圆弧轨道最低点C ,求此时铁球对圆弧轨道的压力大小为6.3N ;(3)铁球运动到B 点时的速度大小是5m/s ; (4)水平推力F 作用的时间是0.6s 。
【解析】 【详解】(1)小球恰好通过D 点时,重力提供向心力,由牛顿第二定律可得:2Dmv mg R=可得:D 5m /s v =(2)小球在C 点受到的支持力与重力的合力提供向心力,则:2Cmv F mg R-=代入数据可得:F =6.3N由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力:F C =F =6.3N(3)小球从A 点到B 点的过程中做平抛运动,根据平抛运动规律有:2y 2gh v = 得:v y =3m/s小球沿切线进入圆弧轨道,则:35m/s 370.6y B v v sin ===︒(4)小球从A 点到B 点的过程中做平抛运动,水平方向的分速度不变,可得:3750.84/A B v v cos m s =︒=⨯=小球在水平面上做加速运动时:1F mg ma μ-=可得:218/a m s =小球做减速运动时:2mg ma μ=可得:222/a m s =-由运动学的公式可知最大速度:1m v a t =;22A m v v a t -= 又:222m m A v v vx t t +=⋅+⋅ 联立可得:0.6t s =2.如图所示,在光滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为的小球,因锥体固定在水平面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为,物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动,小球静止时细线与母线给好平行,已知,重力加速度g 取若北小球运动的角速度,求此时细线对小球的拉力大小。
高一物理题型归纳及解题技巧高一物理是学生初次接触高中物理的阶段。
在这个阶段,学生需要掌握一些基本的物理概念和解题技巧。
本文将对高一物理习题进行归纳,并提供一些解题技巧。
一、基础习题1.计算型习题:计算型习题是最基础的习题类型,主要考察学生对物理公式的掌握和运用。
解题时需要注意以下几点:a.确定已知和所求量:在解题前,需要仔细分析题目,确定已知和所求量。
b.使用合适的物理公式:根据已知和所求量的关系,选择合适的物理公式。
c.进行单位换算:在计算过程中,需要注意单位换算,确保计算结果正确。
2.填空型习题:填空型习题要求学生根据已知条件填写空格。
解题时需要注意以下几点:a.确定已知和所求量:在解题前,需要仔细分析题目,确定已知和所求量。
b.运用物理公式:根据已知和所求量的关系,运用物理公式进行计算。
c.填写正确的单位:填写答案时,需要注意填写正确的单位,确保答案正确。
二、应用习题1.应用物理定律的习题:这类习题要求学生根据物理定律解决实际问题。
解题时需要注意以下几点:a.确定已知和所求量:在解题前,需要仔细分析题目,确定已知和所求量。
b.运用合适的物理定律:根据已知和所求量的关系,选择合适的物理定律进行计算。
c.注意附加条件:有些问题可能会给出附加条件,需要注意分析和运用这些条件。
2.数据处理的习题:这类习题要求学生根据实验数据进行分析和处理。
解题时需要注意以下几点:a.分析实验目的:在解题前,需要仔细分析实验目的和已知条件。
b.运用数学和统计方法:根据实验数据的特点,运用数学和统计方法进行数据处理。
c.提出结论:基于数据处理的结果,提出合理的结论,并进行解释和论证。
三、解题技巧1.注意单位换算:在解题过程中,需要注意单位的换算,确保计算结果的准确性。
可以将所有的物理量都转化为国际单位制进行计算。
2.注意合理估算:在计算过程中,有时候不需要进行精确计算,只需要进行合理估算即可。
这样可以省时省力,但需要注意估算的准确性。
高中物理数学物理法解题技巧和训练方法及练习题一、数学物理法1.两块平行正对的水平金属板AB ,极板长0.2m L =,板间距离0.2m d =,在金属板右端竖直边界MN 的右侧有一区域足够大的匀强磁场,磁感应强度3510T B -=⨯,方向垂直纸面向里。
两极板间电势差U AB 随时间变化规律如右图所示。
现有带正电的粒子流以5010m/s v =的速度沿水平中线OO '连续射入电场中,粒子的比荷810C/kg qm=,重力忽略不计,在每个粒子通过电场的极短时间内,电场视为匀强电场(两板外无电场)。
求: (1)要使带电粒子射出水平金属板,两金属板间电势差U AB 取值范围;(2)若粒子在距O '点下方0.05m 处射入磁场,从MN 上某点射出磁场,此过程出射点与入射点间的距离y ∆;(3)所有粒子在磁场中运动的最长时间t 。
【答案】(1)100V 100V AB U -≤≤;(2)0.4m ;(3) 69.4210s -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)带电粒子刚好穿过对应偏转电压最大为m U ,此时粒子在电场中做类平抛运动,加速大小为a ,时间为t 1。
水平方向上01L v t =①竖直方向上21122d at =② 又由于mU qma d=③ 联立①②③得m 100V U =由题意可知,要使带电粒子射出水平金属板,两板间电势差100V 100V AB U -≤≤(2)如图所示从O '点下方0.05m 处射入磁场的粒子速度大小为v ,速度水平分量大小为0v ,竖直分量大小为y v ,速度偏向角为θ。
粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为R ,则2mv qvB R=④ 0cos v v θ=⑤2cos y R θ∆=⑥联立④⑤⑥得20.4m mv y qB∆== (3)从极板下边界射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最长。
如图所示粒子进入磁场速度大小为v 1,速度水平分量大小为01v ,竖直分量大小为v y 1,速度偏向角为α,则对粒子在电场中011L v t =⑦11022y v d t +=⑧ 联立⑦⑧得101y v v =101tan y v v α=得π4α=粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为R',则211mvqv BR='⑨1mvRqB'=⑩带电粒子在磁场中圆周运动的周期为T12π2πR mTv qB'==⑪在磁场中运动时间2π(π2)2πt Tα--=⑫联立⑪⑫得663π10s9.4210st--=⨯=⨯2.如图所示,身高h=1.7 m的人以v=1 m/s的速度沿平直路面远离路灯而去,某时刻人的影长L1=1.3 m,2 s后人的影长L2=1.8 m.(1)求路灯悬吊的高度H.(2)人是远离路灯而去的,他的影子的顶端是匀速运动还是变速运动?(3)在影长L1=1.3 m和L2=1.8 m时,影子顶端的速度各是多大?【答案】(1)8.5m(2)匀速运动(3)1.25/m s【解析】【分析】(1)匀匀速运动,画出运动图景,结合几何关系列式求解;(2)(3)根据比例法得到影子的顶端的速度的表达式进行分析即可.【详解】(1)画出运动的情景图,如图所示:根据题意,有:CD=1.3m EF=1.8m CG=EH=1.7m ;CE=vt=2m ;BF=BC+3.8m 根据几何关系: 1.3CG CDAB BC +=3.8EH EFAB BC += 可得:H=AB=8.5m ;(2)设影子在t 时刻的位移为x ,则有: x vt hx H-=, 得:x=HH h-vt , 影子的位移x 是时间t 的一次函数,则影子顶端是匀速直线运动; (3)由(2)问可知影子的速度都为v′= x Hv tH h=-=1.25m/s ; 【点睛】本题关键是结合光的直线传播,画出运动的图景,结合几何关系列式分析,注意光的传播时间是忽略不计的.3.如图所示,质量为m=1kg 的物块与竖直墙面间动摩擦因数为=0.5,从t=0的时刻开始用恒力F 斜向上推物块,F 与墙面间夹角=37°,在t=0的时刻物块速度为0.(1)若F=12.5N ,墙面对物块的静摩擦力多大? (2)若F=30N ,物块沿墙面向上滑动的加速度多大?(3)若要物块保持静止,F 至少应为多大?(假设最大静摩擦力等于同样正压力时的滑动摩擦力,F 的计算结果保留两位有效数字)【答案】(1)0f =(2)25/a m s =(3)9.1F N = 【解析】试题分析:(1)设f 向上,37Fcos f mg ︒+=得0f =(2)根据牛顿第二定律可得cos37sin 37F F mg ma μ︒-︒-=,得25/a m s =(3)当物块即将下滑时,静摩擦最大且向上,cos37sin 37F F mg μ︒+︒=,得9.1F N =考点:考查了摩擦力,牛顿第二定律【名师点睛】在计算摩擦力时,首先需要弄清楚物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力,如果是静摩擦力,其大小取决于与它反方向上的平衡力大小,与接触面间的正压力大小无关,如果是滑动摩擦力,则根据公式F N μ=去计算4.人在A 点拉着绳通过一个定滑轮匀速吊起质量50kg m =的物体,如图所示,开始时绳与水平方向成60角,当人拉着绳由A 点沿水平方向运动2m s =而到达B 点时,绳与水平方向成30角,求人对绳的拉力做了多少功?(不计摩擦,g 取210m/s )【答案】732J 【解析】 【分析】 【详解】人对绳的拉力所做的功与绳对物体的拉力所做的功相等,设人手到定滑轮的竖直距离为h ,物体上升的高度等于滑轮右侧绳子增加的长度,即sin 30sin 60h hh ∆=- 又tan 30tan 60h hs =- 所以人对绳的拉力做的功31)732J W mg h mg s =∆=⋅≈5.如图所示,现有一质量为m 、电荷量为e 的电子从y 轴上的()0,P a 点以初速度0v 平行于x 轴射出,为了使电子能够经书过x 轴上的(),0Q b 点,可在y 轴右侧加一垂直于xOy 平面向里、宽度为L 的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,该磁场左、右边界与y 轴平行,上、下足够宽(图中未画出).已知002mv mv eB eB<α<,L b <.求磁场的左边界距坐标原点的可能距离.(结果可用反三角函数表示)【答案】1(1cos)cotmvxb L aeBθθ⎡⎤=----⎢⎥⎣⎦(其中θ=arcsineBLmv)或222mv ax b aeB=--【解析】【分析】先根据洛伦兹力提供向心力求解出轨道半径表达式;当r>L时,画出运动轨迹,根据几何关系列式求解;当r≤L时,再次画出轨迹,并根据几何关系列式求解.【详解】设电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r,则2vmerBv=,解得0mvreB=(1)当r>L时,磁场区域及电子运动轨迹如图所示由几何关系有:L eBLsinr mvθ==则磁场左边界距坐标原点的距离为[]11x b L a r cos cotθθ=----()解得:011mvx b L a cos coteBθθ⎡⎤=----⎢⎥⎣⎦()(其中eBLarcsinmvθ=)(2)当r≤L时,磁场区域及电子运动轨迹如图所示由几何关系得磁场左边界距坐标原点的距离为222()x b r a r=--解得2x b =【点睛】本题关键分r >L 和r≤L 两种情况讨论,画出轨迹是关键,根据几何关系列方程求解是难点.6.我国“辽宁号”航空母舰经过艰苦努力终于提前服役,势必会对南海问题产生积极影响.有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知某型号战机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m/s 2,当飞机的速度达到50m/s 时才能离开航空母舰起飞.设航空母舰处于静止状态.试求:(1)若要求该飞机滑行160m 后起飞,弹射系统必须使飞机具有多大的初速度? (2)若舰上无弹射系统,要求该飞机仍能从此舰上正常起飞,问该舰甲板至少应为多长? (3)若航空母舰上不装弹射系统,设航空母舰甲板长为L=160m ,为使飞机仍能从此舰上正常起飞,这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,则这个速度至少为多少?【答案】(1)030/v m s = (2)250x m = (3)110/v m s = 【解析】(1)根据速度位移公式得,v 2-v 02=2ax , 代入数据解得:v 0=30m/s . (2)不装弹射系统时,有:v 2=2aL ,解得:22500m 250m 225v L a ===⨯(3)设飞机起飞所用的时间为t ,在时间t 内航空母舰航行的距离为L 1,航空母舰的最小速度为v 1.对航空母舰有:L 1=v 1t 对飞机有:v =v 1+at v 2-v 12=2a (L +L 1) 联立解得:v 1=10m/s .【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用,对于第三问,关键抓住飞机的位移等于甲板的长度与航空母舰的位移之和进行求解.7.如图所示,木板B 放在水平地面上,在木板B 上放一重300N 的A 物体,物体A 与木板B 间,木板与地间的摩擦因数均为3,木板B 重力为1200N ,当水平拉力F 将木板B 匀速拉出,绳与水平方向成30°时,问绳的拉力T 多大?水平拉力多大?【答案】(1)150N T =;(2)5503N F =。
【解析】 【详解】(1)对A 受力分析,根据平条件有cos30f T =︒A sin 30T N G ︒+=f N μ=得150N T =(2)对B 受力分析,根据平衡条件有F f f =+地 f N μ=地地B A sin 30G G T N +=︒+地得5503N F =8.在光滑的水平轨道上有两个半径都是r 的小球A 和B,质量分别为m 和2m,当两球心间的距离大于L 时,两球之间无相互作用力,当两球心间的距离等于或小于L 时,两球间存在相互作用的恒定斥力F.设A 球从远离B 球处以速度v 0沿两球连心线向原来静止的B 球运动,如图所示.欲使两球不发生接触, v 0必须满足什么条件?【答案】03(2)F L r v m-< 【解析】试题分析:要使A 、B 不发生接触,必须满足:当v A =v B 时 x A -x B <L -r 设A 、B 物体的加速度分别为a A 、a B 由牛顿第二定律有 F=ma A F=2ma B 由运动学公式 v A =v 0-a A t v B =a B t x A =v 0t -12a A t 2x B =12a B t 2联立解得:v 0<3(2)F L r m- 考点:牛顿第二定律 匀变速直线运动规律9.如图所示,一轨道由半径为2m 的四分之一竖直圆弧轨道AB 和长度L =3.5m 的水平直轨道BC 在B 点平滑连接而成。