1、精品题库试题 物理1.(2014大纲全国,19,6分)一物块沿倾角为的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时,上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为()A.tan 和B. tan 和C.tan 和D. tan 和 1.D 1.由动能定理有-mgH-mg cos =0-mv2-mgh-mg cos =0-m()2解得=(-1)tan ,h=,故D正确。2.(2014大纲全国,15,6分)地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的电场。一质量为1.0010-4 kg、带电量为-1.0010-7 C的
2、小球从静止释放,在电场区域内下落10.0 m。对此过程,该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s2,忽略空气阻力)()A.-1.5010-4 J和9.9510-3 JB.1.5010-4 J和9.9510-3 JC.-1.5010-4 J和9.6510-3 JD.1.5010-4 J和9.6510-3 J 2.D 2.电势能的改变量:Ep=-W电=-qEh=1.5010-4 J,动能的改变量:Ek=W重+W电=mgh+qEh=9.6510-3 J,故D正确。3.(2014重庆,3,6分)如题3图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别
3、从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb,则()题3图A.Wa=Wb,EaEbB.WaWb,EaEbC.Wa=Wb,EaEbD.WaWb,EaEb,A正确。4.(2014重庆,2,6分)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k1和k2倍,最大速率分别为v1和v2,则()A.v2=k1v1B.v2=v1C.v2=v1D.v2=k2v1 4.B 4.汽车以最大速率行驶时,牵引力F等于阻力f,即F=f=kmg。由P=k1mgv1及P=k2mgv2,得v2=v1,故B正确。5.(2014福建,16,4分)图9是安
4、装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中和为楔块,和为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()图9A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能 5.B 5.在弹簧压缩过程中,由于摩擦力做功消耗机械能,因此机械能不守恒,选项A错B对;垫板的动能转化为弹性势能和内能,选项C、D均错误。6.(2014福建,18,6分)如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量;若撤去外
5、力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块()A.最大速度相同B.最大加速度相同C.上升的最大高度不同D.重力势能的变化量不同 6.C 6.物块在刚撤去外力时加速度最大,由牛顿第二定律得:kx-mg sin =ma,即a=-g sin ,由于两物块k、x、均相同,m不同,则a不同,B错误。当mg sin =kx0即x0=时,速度最大,如图,设两物块质量m1m2,其平衡位置分别为O1、O2,初始位置为O,则从O至O2的过程中,由W弹-WG=Ek及题意知,W弹相同,WG1Ek2,即v1v2,而此时m2的速度v2已达最大,此后,m1的速度将继续增大直
6、至最大,而m2的速度将减小,故一定是质量小的最大速度大,A错误。从开始运动至最高点,由Ep=mgh及题意知重力势能的变化量Ep=mgh相同,m不同,h也不同,故C正确,D错误。7.(2014安徽,15,6分)如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需时间为t1;若该小球仍由M点以初速率v0出发,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2。则()A.v1=v2,t1t2B.v1t2C.v1=v2,t1t2D.v1v2,t1t2。8.(2014山东,19,6分)如
7、图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A。已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是() 8.A 8.由于带正电的试探电荷在球壳内运动时,不受电场力,没有力做功,动能不变,可知C、D项错误。在球壳外,电场力做正功,动能增大,且由F库=k可知随r的增大,F库减小,体现为Ek-r图线的斜率减小,故选项A正确,B错误。9.(2014课标全国卷,17,6分)如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面
8、内;套在大环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g。当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为()A.Mg-5mgB.Mg+mgC.Mg+5mgD.Mg+10mg 9.C 9.解法一以小环为研究对象,设大环半径为R,根据机械能守恒定律,得mg2R=mv2,在大环最低点有FN-mg=m,得FN=5mg,此时再以大环为研究对象,受力分析如图,由牛顿第三定律知,小环对大环的压力为FN=FN,方向竖直向下,故F=Mg+5mg,由牛顿第三定律知C正确。解法二设小环滑到大环最低点时速度为v,加速度为a,根据机械能守恒定律mv2=mg2R,且a=,所以a=4g,以
9、整体为研究对象,受力情况如图所示。F-Mg-mg=ma+M0所以F=Mg+5mg,C正确。10.(2014课标全国卷,16,6分)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则()A.WF24WF1,Wf22Wf1B.WF24WF1,Wf2=2Wf1C.WF24WF1,Wf2=2Wf1D.WF24WF1,Wf22Wf1 10.C 10.WF1=mv2+mgt,W
10、F2=m4v2+mgt,故WF2 v2 Bv1 F2 DF1 v2 Bv1 F2 DF1 m,其中m为钩码的质量),为减小实验误差你认为实验操作之前必须进行的操作是_;小车动能的增量EK=_(用题中给定的字母表示) 56.22. (6分)(1) 2 ;35 (每空1分) (2)平衡摩擦力 Md2/2t2 (每空2分) 56.:(1)用螺旋测微器测量出遮光片的宽度d,读数为2.362mm,故示数a为2, 示数b为35;(2)要使小车受到的合外力为钩码的重力,实验前应先平衡摩擦力;EkMv20, 由v=,得小车动能的增量EK= Md2/2t2 。57.(2014江西省红色六校高三第二次联考,22)
11、如图所示装置可用来验证机械能守恒,直径为d的摆球A拴在长为L的不可伸长的轻绳一端(L d),绳的另一端固定在点,点正下方摆球重心经过的位置固定光电门。现将摆球拉起,使绳偏离竖直方向成角时由静止开始释放摆球,当其到达最低位置时,光电门记录的遮光时间为t。如图为50分度游标卡尺测量摆球A的直径d= mm。摆球到达最低点的速度V= (用题中字母表示)。写出满足机械能守恒的表达式 (用题中字母表示)。 57.22. (1)10.94mm;(2);(3); 57.:(1)由图可知,游标的47刻度与主尺上的57mm刻度对齐;游标的每小格的刻度为:0.02mm则读数应为: 57mm-470.02mm=10.
12、94mm;(2)在最低点时,通过的距离为d,小球经过的时间为t,则平均速度v=;(3)由机械能守恒定律可知,mgh=mv2;h=lg(1-cos)则有() 2=gl(1-cos)。58.(2014江苏南通高三2月第一次调研测试物理试题,10)小华设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒,提供的实验器材如下:A小车B钩码C一端带滑轮的木板 D细线E电火花计时器 F纸带G毫米刻度尺 H低压交流电源I220V的交流电源(1) 实验中不需要的器材是 (填写器材序号) ,还应补充的器材是 (2) 实验中得到的一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号06) ,测出0到1、2、3、4、5、6
13、点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6,打点周期为T则打点2时小车的速度v2= ;若测得小车质量为M,钩码质量为m,打点1和点5时小车的速度分别为v1、v5,己知重力加速度为g,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为 (3) 实验中,钩码减少的重力势能总是略大于系统增加的动能,主要原因是 58.10(1)H;天平;(2)v2或v2;mg(d5d1) (M+m) (v52v12) ;(3)小车和纸带受到阻力 58.:(1)电火花计时器直接使用220V,不需要低压交流电源,不需要的器材是H,还需要天平测量钩码的质量。(2)匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度可算2点速
14、度,即第点2的瞬时速度等于13间的平均速度v2,也等于04间的平均速度v2,把钩码和小车看成系统,系统减小的势能即为钩码减小的重力势能Ep=mg(d5-d1) 系统增加的动能为小车和钩码增加的动能Ek(M+m) (v52v12) ,验证点1与点5间系统的机械能是否守恒,就是验证Ep=Ek,即mg(d5d1) (M+m) (v52v12) 。(3)小车在运动过程中受到阻力,以及纸带和打点计时器之间存在摩擦阻力,使得系统减少的重力势能没有完全转化为系统的动能,还有一小部分由于克服摩擦做功转化为内能。59.(河北省石家庄市2014届高中毕业班教学质量检测(二)) (6分)某学习小组利用如图所示的装置
15、验证动能定理。(1)将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离S=_cm;(2)测量挡光条的宽度d,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间t1和t2,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验,还需要直接测量的一个物理量是_;(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量?_(填“是” 或“否” ) 59.22(1)50.00 (2)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M (3)否 59.:(1)光电门1处刻度尺读数为23.00cm,光电门2处刻度尺读数为73.00cm,故两光电门中心之间的距离s=73.00cm-23.00cm=
16、50.00cm;(2)由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。滑块通过光电门1速度为v1=,滑块通过光电门2速度为v2=,根据功能关系需要验证的关系式为:Fs=Mv22-Mv12=M()2-M()2可见还需要测量出M,即滑块、挡光条和拉力传感器的总质量。(3)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量60.(河北衡水中学2013-2014学年度下学期二调考试) (8分)如图,“验证变力做功的动能定理” 的实验装置放置在水平桌面上,两块磁铁分别安装于力传感器和小车对应位置,且同性磁
17、极相对,两挡光片宽均为1cm。(1)让小车向力传感器方向运动,挡光片a经过光电门传感器时测得此时小车速度v0,同时触发力传感器以及位移传感器工作,磁力对小车做 功(选填“正” 或“负” ),挡光片b(a、b间距为5cm)经过光电门时再次测得此时小车的速度vt,同时(实际有一定延时)触发传感器停止工作。(2)计算机上显示出F-s图像,图像中的 即为此过程变力做功W。(3)某同学测得小车及车上传感器、磁铁等总质量m0.180kg,v00.341m/s,vt0.301m/s,则小车动能的变化量Ek J(保留两位有效数字),他选取如右图所示的选择区域后,计算机自动计算出变力做功W,发现W与Ek相差较大
18、,其主要原因是 。 60.22(1)负;(2)图线包围的面积;(3)-0.0023,选择区域过大或过小 60.(1)同性磁极相对,互相排斥,故磁力对小车做负功;(2)F-s图象中,图线与坐标轴围成的面积表示功,所以估算图线下方的面积,其大小即为磁力在这一过程所做功大小;(3)因为Ek=mvt2-mv02,代入数据得Ek=0.1800.30120.1800.3412J=-2.310-3J,估算图线下方的面积,其大小即为磁力在这一过程所做功大小,如果选择的区域过大或过小,都会导致W与Ek相差较大。61.(浙江省金丽衢十二校2014届高三第一次联考) 用如图所示的装置可做以下几个相关的实验:探究小车
19、速度随时间变化的规律、探究加速度与力、质量的关系、探究恒力做功与动能改变的关系。(1)(2分)其操作过程中下列说法正确的是:A探究小车速度随时间变化的规律,可以不要调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力B探究加速度与力、质量的关系,需要使牵引小车的细线与长木板保持平行C探究恒力做功与动能改变的关系,平衡摩擦力时必须将托盘和砝码通过细线挂在小车上D探究加速度与力、质量的关系,增减托盘中砝码时,需要重新调节木板倾斜度(2)(4分)做“探究恒力做功与动能改变的关系” 的实验,得如图所示的纸带。纸带上0为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车
20、所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg。 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)。 61.13(1)AB(2)01115 0.1105 61.(1)探究小车速度随时间变化的规律,可以不要调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力,A项正确;探究加速度与力、质量的关系,为减小摩擦,需要使牵引小车的细线与长木板保持平行,B项正确;探究恒力做功与动能改变的关系,平衡摩擦力时利用小车沿长木板方向的下滑力平衡小车及纸袋受到的摩擦力,故不可将托盘和砝码通过细线挂在小车上,C项错;探究加速度与力、质量的关系,增减托盘中砝码时,不需要重新调节木板倾斜度,D项
21、错。(2) 小车所受拉力做功为;Ek 。62.(2014年沈阳市高中三年级教学质量监测(一) 【物理一选修351(15分) (1) 如图为氢原子的能级示意图,锌的逸出功是3.34ev,那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是_(填正确答案标号) A、用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应 B、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,能放出3种不同频率的光C、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,发出的光照射锌板,锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV D用能量为10.3eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 E、用能量为14.
22、 OeV的光子照射,可使处于基态的氢原子电离(2) 如图所示,在光滑水平地面上,有一质量的平板小车,小车的右端有一固定的竖直挡板,挡板上固定一轻质细弹簧位于小车上A点处的质量为的木块(视为质点) 与弹簧的左端相接触但不连接,此时弹簧与木块间无相互作用力。木块与A点左侧的车面之间有摩擦,与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计现小车与木块一起以的初速度向右运动,小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞,已知碰撞时间极短,碰撞后小车以的速度水平向左运动,取 (i) 求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小; (ii) 若弹簧始终处于弹性限度内,求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性
23、势能; 62.查看解析 62. (1)BCE解析:氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV,是紫外线,照射金属锌板一定能产生光电效应现象,故A、D两错误;根据=3,知该群氢原子可能发射3种不同频率的光子,B项正确;根据光电效应方程EKm=hv-W0得,最大初动能Ekm=12.09eV-3.34eV=8.75eV, C 项正确;基态的氢原子吸收13.6eV光子,能量为-13.61+14.0eV=1.39eV0,能发生电离,E项正确。(2)解析:()以v1的方向为正方向,则小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中,小车动量变化量的大小为 ()小车与墙壁碰撞后向左运动,木块与小车间发生相对
24、运动将弹簧压缩至最短时,二者速度大小相等,此后木块和小车在弹簧弹力和摩擦力的作用下,做变速运动,直到二者再次具有相同速度,此后,二者相对静止。整个过程中,小车和木块组成的系统动量守恒设小车和木块相对静止时的速度大小为v,根据动量守恒定律有 解得 v = 0.40m/s 当小车与木块首次达到共同速度v时,弹簧压缩至最短,此时弹簧的弹性势能最大设最大弹性势能为EP,根据机械能守恒定律可得 EP3.6 J 63.(江西省七校2014届高三上学期第一次联考) (6分)在探究功与物体速度变化的关系实验中(1)实验装置:如图。配套器材:长木板,橡皮筋(若干),小车,打点计时器(带纸带、复写纸等)、计算机等
25、。(2)实验思想方法: 。历史上,库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。当然,恒力做功时同样适用。(3)实验操作的技巧:小车运动中会受到阻力,可以采用什么方法进行补偿?可以采用 的方法进行补偿。(4)纸带处理:观察纸带打点间隔特点,应选用 段纸带来计算小车速度。(5)数据处理方法:图像法。作出功速度关系曲线,分析这些曲线,得出功与速度变化的定量关系。 63.22倍增法 平衡摩擦力 做匀速运动或点间距均匀 63.(2)本实验的实验思想方法是:倍增法;(3)实验中橡橡皮筋对小车所做功认为是合外力做功,因此需要平衡摩擦力,故长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力;(4)需要测量出加速的末速度
26、,即最大速度,也就是匀速运动的速度,应采用做匀速运动那一段的点距来计算速度。64.(2014江苏,15,16分)如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0。小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为。乙的宽度足够大,重力加速度为g。(1)若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s;(2)若乙的速度为2v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;(3)保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复。若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求
27、驱动乙的电动机的平均输出功率 。 64.(1)(2)2v0(3) 64.(1)摩擦力与侧向的夹角为45侧向加速度大小ax=g cos 45匀变速直线运动-2axs=0-解得s=(2)设t=0时刻摩擦力与侧向的夹角为,侧向、纵向加速度的大小分别为ax、ay,则=tan 很小的t时间内,侧向、纵向的速度增量vx=axt,vy=ayt解得=tan 且由题意知tan =则=tan 所以摩擦力方向保持不变则当vx=0时,vy=0,即v=2v0(3)工件在乙上滑动时侧向位移为x,沿乙速度方向的位移为y,由题意知ax=g cos ,ay=g sin 在侧向上-2axx=0-在纵向上2ayy=(2v0)2-0
28、工件滑动时间t=乙前进的距离y1=2v0t工件相对乙的位移L=则系统摩擦生热Q=mgL电动机做功W=m(2v0)2-m+Q由=,解得=65.(2014福建,35,18分)图24的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点,探测器只在t1=2 s至t2=4 s内工作,已知P1、P2的质量都为m=1 kg,P与AC间的动摩擦因数为=0.1,AB段长L=4 m,g取10 m/s2,P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞。(1)若v1=6 m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度
29、大小v和碰撞损失的动能E;(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E。图24 65. (1)3 m/s9 J(2)10 m/sv114 m/s17 J 65.(1)P1、P2碰撞过程,动量守恒mv1=2mv解得v=3 m/s碰撞损失的动能E=m-(2m)v2解得E=9 J(2)根据牛顿第二定律,P做匀减速运动,加速度为a=设P1、P2碰撞后的共同速度为v共,则推得v共=把P与挡板碰撞后运动过程当作整体运动过程处理经过时间t1,P运动过的路程为s1,则s1=v共t1-a经过时间t2,P运动过的路程为s2,则s2=v共t2-a如果P能在探测
30、器工作时间内通过B点,必须满足s13Ls2联立得10 m/sv114 m/sv1的最大值为14 m/s,此时v共=7 m/s,根据动能定理知-2mg4L=E-2m代入数据得E=17 J66.(2014福建,21,19分)图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面。一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下,不计空气阻力。(1)若游客从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点,OD=2R,求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程
31、轨道摩擦力对其所做的功Wf;(2)若游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,又因受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,求P点离水面的高度h。(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为F向=m) 66.(1)-(mgH-2mgR)(2)R 66.(1)游客从B点做平抛运动,有2R=vBtR=gt2由式得vB=从A到B,根据动能定理,有mg(H-R)+Wf=m-0由式得Wf=-(mgH-2mgR)(2)设OP与OB间夹角为,游客在P点时的速度为vP,受到的支持力为N,从B到P由机械能守恒定律,有mg(R-R cos )=m-0过P点时,根据向心力公式,有mg cos -
32、N=mN=0cos =由式解得h=R67.(2014天津,10,16分)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4 kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计。可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2 kg。现对A施加一个水平向右的恒力F=10 N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6 s,二者的速度达到vt=2 m/s。求(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;(3)A的上表面长度l。 67.(1)2.5 m/s2(2)1 m
33、/s(3)0.45 m 67.(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律有F=mAa代入数据解得a=2.5 m/s2(2)对A、B碰撞后共同运动t=0.6 s的过程,由动量定理得Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v代入数据解得v=1 m/s(3)设A、B发生碰撞前,A的速度为vA,对A、B发生碰撞的过程,由动量守恒定律有mAvA=(mA+mB)vA从开始运动到与B发生碰撞前,由动能定理有Fl=mA由式,代入数据解得l=0.45 m68.(2014北京,22,16分)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放,A与B
34、碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2 m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2。取重力加速度g=10 m/s2。求:(1)碰撞前瞬间A的速率v;(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v;(3)A和B整体在桌面上滑动的距离l。 68.(1)2 m/s(2)1 m/s(3)0.25 m 68.设滑块的质量为m。(1)根据机械能守恒定律mgR=mv2得碰撞前瞬间A的速率v=2 m/s(2)根据动量守恒定律mv=2mv得碰撞后瞬间A和B整体的速率v=v=1 m/s(3)根据动能定理(2m)v2=(2m)gl得A和B整体沿水平桌面滑动的距离l=0.25 m
35、69.(2014重庆杨家坪中学高三下学期第一次月考物理试题,8)如题图所示,有一个可视为质点的质量为m1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v02m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M3kg的长木板已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数0.3,圆弧轨道的半径为R0.4m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角60,不计空气阻力,g取10 m/s2. 求:(1)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;(2)要使小物块不滑出长木板,木板的长度L至
36、少多大? 69.查看解析 69.8解析:(1)物块到达C点的速度与水平方向的夹角为60度,根据平行四边形定则知,vC=2v0=4m/s,根据动能定理得,mgR(1cos60) mvD2mvC2根据牛顿第二定律得,N-mg=m代入数据,联立两式解得,vD2m/s,N=60N,则根据牛顿第三定律可得小物块对轨道的压力为60N,(2)根据动量守恒定律得,mvD=(M+m)v,解得v=m/s根据能量守恒定律得,mgLmvD2(M+m) v2代入数据解得L=2.5m,要使小物块不滑出长木板,木板的长度L至少为2.5m。70.(2014重庆名校联盟高三联合考试物理试题,8)有一个竖直固定在地面的透气圆筒,
37、筒中有一劲度系数为k的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料ER流体,它对滑块的阻力可调。起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L。现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为时速度减为0,ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求(忽略空气阻力):(1) 下落物体与滑块碰撞前的瞬间物体的速度;(2)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;(3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小。 70.查看解析 70.:(1)设物体下落末速度为v0,由机械能守恒定律mgL得v0;(2
38、)设碰后共同速度为v1,由动量守恒定律2mv1=mv0得v1碰撞过程中系统损失的机械能力Emv022mv12mgL;(3)设加速度大小为a,有2ax=v12,x=,得a,设弹簧弹力为FN,ER流体对滑块的阻力为FER,受力分析如图所示 FN+FER-2mg=2maFN=kxx=d+得FERmg+kd。71.(2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题,10)如图所示,一根光滑的金属杆一端固定,另一端弯成半径R=0.9m的圆环。一光滑的小圆环m=0.9kg,套在金属杆上,从上端固定处无初速滑下。固定处到大圆环底部的高度为2.6m,小圆环运动到大圆环顶端与质量m0=5.4kg静止于光滑
39、水平面上的物块相碰,碰后小圆环又沿大圆环滑动,刚好上升到h2m,求(1)物块mO获得多大速度。(2)因为碰撞,m,m0一共增加多少内能?(g取10m/s2,不计空气阻力) 71.查看解析 71.10解析:(1) 设小圆环固定处距离大圆环底部为h0,升到顶时的速度为v0根据机械能守恒:mgh0=mg2R+ 规定向右为正方向,m和m0组成的系统碰撞时满足动量守恒mv0= mv01+ m0v1 碰后小圆环又沿大圆环滑动过程机械能守恒mg2R+mv012=mgh 联立可得 v1=1m/s 。 (2) 因为碰撞增加的内能E=mv02-( mv012+ m0v12) =2.7J 。 72.(2014山西忻
40、州一中、康杰中学、临汾一中、长治二中四校高三第三次联考理科综合试题,35)(1)(6分)下列说法中正确的是 (填正确答案标号)。A衰变现象说明电子是原子核的组成部分B目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,能辐射3种不同频率的光子D卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型E按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大(2)(9分)如图所示,在光滑水平地面上有一质量为2m的长木板,其左端放有一质量为m的重物(可视为质点),重物与长木板之间的动摩擦因数为。开始时,长木板和重物都静止,现在给
41、重物以初速度v0,设长木板撞到前方固定的障碍物前,长木板和重物的速度已经相等。已知长木板与障碍物发生弹性碰撞,为使重物始终不从长木板上掉下来,求长木板的长度L至少为多少?(重力加速度为g) 72.查看解析 72.(1)BDE解析:粒子是原子核衰变时由中子转化而来,不能说明原子核中含有电子,故A错误;目前已建成的核电站以铀为燃料,其能量来自于铀核的裂变,故B正确;一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,任意两个能级间跃迁一次,共能辐射=3种不同频率的光子,一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,最多能辐射种不同频率的光子,故C错;卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射,认为只有原子的所有正电荷和几乎
42、全部质量都集中在一个中心,才能发生大角度偏转,从而提出了原子核式结构模型,故D正确;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,则有:km,可知电子的动能减小,由于电子吸收能量才会向高能级跃迁,所以原子总能量增大,故正确。(2)解析:碰撞前,长木板和重物的共同速度为v1由动量守恒定律得:碰撞后瞬间,长木板以v1反弹,最终两者的共同速度为v2由动量守恒定律得:对全过程由功能关系得:解得: 。73.(2014山东潍坊高三3月模拟考试理科综合试题,22)如图所示,光滑半圆轨道AB竖直固定,半径R=04m,与水平光滑轨道相切于A水平轨道上平铺一半径r=01m的圆形桌布,桌布中心
43、有一质量m=1kg的小铁块保持静止现以恒定的加速度将桌布从铁块下水平向右抽出后,铁块沿水平轨道经A点进入半圆轨道,到达半圆轨道最高点B时对轨道刚好无压力,已知铁块与桌布间动摩擦因数=05,取g=10m/s2,求: (1) 铁块离开B点后在地面上的落点到A的距离; (2) 铁块到A点时对圆轨道的压力; (3) 抽桌布过程中桌布的加速度 73.查看解析 73.22(1)铁块离开B点后在地面上的落点到A的距离为0.8m; (2)铁块到A点时对圆轨道的压力为60N; (3)抽桌布过程中桌布的加速度为5.25m/s2解析:(1)设铁块在B点的速度为v,根据向心力公式得:mg=解得:v=2m/s,铁块离开
44、B点后作平抛运动,则2R=gt2,解得:t=0.4s,则铁块离开B点后在地面上的落点到A的距离x=vt=20.4=0.8m;(2)从A到B的过程中,根据动能定理得:mg2R mv2m在A点,根据向心力公式得:Nmgm由解得:N=60N,根据牛顿第三定律得:铁块到A点时对圆轨道的压力N=N=60N,(3)铁块脱离桌布时的速度v0=vA,设铁块加速度为a0,由牛顿第二定律得:mg=ma0铁块在桌布上加速的时间为t0,由运动学基本公式得:v0=a0t0,由位移关系得:r=at02a0t02由解得:a=5.25m/s2 74.(2013辽宁大连高三第一次模拟考试理科综合试题,24)如图所示,物块A放在
45、水平桌面上,通过细绳跨过光滑滑轮与物块B连接,A、B两物块的质量相等,细绳刚好拉直时B距地面的高度为h,由静止释放B,A从开始运动到停在桌面上滑过的总距离为s,不计空气阻力。求物块A与桌面间的动摩擦因数。 74.查看解析 74.24从开始释放让它们运动,到A着地,根据动能定理得mgh-mgh=(m+m)v2 从B着地到A停在桌面上,根据动能定理得-mg(s-h)=mv2由解得=。75.(2014江西重点中学协作体高三年级第一次联考,35)【物理 选修3-5】(15分)(1)(6分)下列说法中正确的是 。(填正确答案标号,全部选对的得6分,选对但不全的得3分。)A. 粒子散射实验是卢瑟福建立原子
46、核式结构模型的重要依据B. 光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量外还具有动量C. 放射性元素的衰变快慢不受外界温度、压强的影响,但如果以单质形式存在,其衰变要比以化合物形式存在快D. 正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术。一对正负电子对湮灭后生成光子的事实说明质量守恒定律是有适用范围的(2)(9分)如图,质量为M、长为L的长木板放在光滑水平地面上,一个质量也是M的小滑块(可视为质点)以速度v0从左端冲上长木板,如果长木板固定,小滑块恰好滑到木板右端。试求:. 小滑块与长木板之间的动摩擦因数;. 如果长木板不固定,小滑块在长木板上滑行过程中
47、产生的热量。 75.查看解析 75.(1)(6分)AB解析:粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一,正确;光电效应现象说明光的能量是一份一份的,随后的康普顿效应说明光子除了能量之外还有动量,故B正确;放射性元素的衰变快慢不受外界温度、压强及化学状态的影响,错;一对正负电子对湮灭后生成光子伴随着质量亏损,但并不否定质量守恒,因为损失的质量以能量的形式存在于光子中,错。(2)解析:. 对小滑块有:,所以 . 如果长木板不固定,设系统最终速度为,对系统,动量守恒,由动量守恒定律得,解得,由能量守恒定律得。76.(2014江苏南通高三2月第一次调研测试物理试
48、题,15)如图所示,半径r=0.80m的光滑金属半球壳ABC与水平面在C点连接,一质量m=0.10kg的小物块在水平面上距C点s=1.25m的D点,以不同的初速度向C运动O点是球心,D、C、O三点在同一直线上,物块与水平面间的动摩擦因数=0.20,取g=10m/s2(1) 若物块运动到C点时速度为零,恰好沿球壳滑下,求物块滑到最低点B时对球壳的压力大小(2) 若物块运动到C点水平飞出,恰好落在球壳的最低点B,求物块在D点时的初速度大小(3) 通过分析判断小物块能否垂直撞击球壳 76.查看解析 76.解:(1)设小物块滑到最低点B的速度为vB,受到球壳的支持力为NB,则在小物块从C至B的过程中只
49、有重力做功,根据动能定理有:mgr-0可得:vB小物块在B点所受合力提供其圆周运动向心力,根据牛顿第二定律有:NBmgm得:NBmg+m=mg+2mg3mg=33100.1N=3N根据牛顿第三定律可知,小物块在B点对半球壳的压力为3N. (2)小物块从C点水平滑出做平抛运动,其恰好落在B点,则可知小物块在平抛过程中:水平位移x=r=vct竖直位移y=r=gt2由和可得:vC=2m/s小物块在从D到C的过程中只有滑动摩擦力做功,根据动能定理有:mgsmm解得:vD3m/s。(3)若物块撞击球壳BC段,速度方向斜向左下方,则不可能垂直撞击半球壳,若小球落在AB上的E点,OE与竖直方向的夹角为,E点
50、时速度与竖直方向夹角为,则小球从C到E做平抛运动有:竖直方向位移:y=rcos=gt2,所以其运动时间为:t=在E点竖直分速度:vy=gt=小物块在水平方向的位移为:x=r+rsin=vCt=vC在E点水平分速度:vc所以在E点小物块速度方向与竖直方向的夹角的正切值:tan=,因为所以小球不可能垂直撞击球壳。77.(2014吉林实验中学高三年级第一次模拟,24)如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角=37,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板,木板质量M=1kg,上表面与C点等高。质量m=1kg的物
51、块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数1=0.2,木板与路面间的动摩擦因数2=0.05,取g=10m/s2。(sin37=0.6 , cos37=0.8)试求:(1)物块经过轨道上的C点时对轨道的压力大小;(2)若木板足够长,请问从开始平抛至最终木板、物块都静止,整个过程产生的热量是多少? 77.查看解析 77.24解析:(1)设物体经过B点的速度为vB,则由平抛运动的规律可得vBsin37=v0,解得vB=2m/s。设物体经过C点的速度为vC,由机械能守恒得mvB2+mg(R+Rsin37)=mvC2,解
52、得vC=6m/s,物体经过C点时,设轨道对物块的支持力为FC,根据牛顿第二定律得Fc-mg=,联立解得Fc=46N;由牛顿第三定律可知,物块经过圆轨道上的C点时对轨道的压力为46N。(2)根据能量守恒得:整个过程产生的热量Q=mvB2+mg(R+Rsin37)=122+110(1+0.6)=18J。78.(武汉市2014届高中毕业生二月调研测试) (14分)如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点,直径AB与竖直方向的夹角为60。在导轨上套一质量为m的小圆环,原长为2R、劲度系数的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点。已知弹性轻绳满足胡克定律,且形变量为x时具有弹性势能,重力
53、加速度为g,不计一切摩擦。将圆环由A点正下方的C点静止释放,当圆环运动到导轨的最低点D点时,求(1)圆环的速率v;(2)导轨对圆环的作用力F的大小? 78.查看解析 78.(1)由几何知识得,圆环在C点、D点时,弹性绳形变量相同,弹性势能相等。由机械能守恒定律,有由几何关系可知 解得 (2)圆环在D点受力如图,弹性绳的弹力 其中 由牛顿第二定律,有 解得。 79.(2014年哈尔滨市第三中学第一次高考模拟试卷) 【物理选修3-5】(15分)(1)如图所示为氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n = 2能级的氢原子,氢原子吸收光子后,发出频率为1、2、3、4、5和6的光
54、,且频率依次增大,则E的大小等于Ah(2+1) Bh(5+6) Ch3 Dh4(2)如图所示,质量为M的小球B用长L = 0.1m的细线悬于O点,恰好与水平地面Q点相切。质量为m = 1.0kg的木块A与水平地面间的动摩擦因数 = 0.3,木块A从P点以速度v0 = 4.0m/s沿直线向右运动,与球B发生正碰,PQ = 2.0m,碰撞时不损失机械能,且碰撞时间极短,碰撞后小球B向右摆起的最大角度为细线与竖直方向成600角。(g = 10m/s2)求:与小球B碰撞后木块A的速度;小球B的质量。 79.35(1)AC 79.(1) 氢原子吸收光子后,发出频率为1、2、3、4、5、和6的光,知氢原子
55、吸收能量后处于第4能级,可知吸收的能量E等于第2和第4能级间的能级差,发出频率为1、2、3、4、5、和6的光,且频率依次增大,可知v1是第4能级向第3能级跃迁产生的,v2时第3能级向第2能级跃迁产生的,v3是第4能级向第2能级跃迁产生的,v4是第2能级向第1能级跃迁产生的,v5是第3能级向第1能级跃迁产生的,v4是第4能级向第1能级跃迁产生的,所以E=hv3,或E=h(v1+v2),故A、C正确,B、D错误。解析:A在PQ间做匀减速运动,由动能定理得:-mgxPQ=mvA2-mv02,代入数据解得:vA=2m/s,碰撞后小球B做圆周运动,机械能守恒,由机械能守恒定律得:MvB2=MgL(1-c
56、os60),代入数据解得:vB=1m/s,A、B碰撞过程动量守恒,以A、B组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mvA=mvA+MvB,碰撞过程机械能守恒,由机械能守恒定律得: mvA2=mvA2+MvB2,代入数据解得:vA=-1m/s,负号表示方向相反,方向向左,M=3kg。80.(河南省豫东豫北十所名校2014届高中毕业班阶段性测试(四)【物理一选修3-5】(15分)(1) (6分)氢原子的能级图如图所示,已知可见光光子的能量范围约为1.61eV-3.11eV,大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出_种不同频率的光子,其中处于红光之外非可见光范围的
57、 有_种,处于紫光之外非可见光范围的有_种。(2) (9分)如图所示,长为L、质量为M的长木板静止在光滑水平面上,质量为m的小物块以水平速度从长木板左端开始运动,并从长木板右端滑离。若小物块开始滑动至滑离长木板过程中长木板移动距离为x,求小物块在长木板上滑动的时间。 80.(1)6,1,3 80.根据 =6知,大量处于n=4的氢原子向低能级跃迁时,可能发出6种不同频率的可见光;根据能级的跃迁满足h=Em-En得跃迁产生的光子能量分别是12.75 eV,12.09eV,10.2eV,2.55eV,1.89eV,0.66eV,可见光的光子能量范围约为1.62eV3.11eV;所以处于红光之外非可见
58、光范围的光子能量有0.66eV,即1种;处于紫光之外非可见光范围的光子能量有12.75 eV,12.09eV,10.2eV,即3种。解析:取小滑块为研究的对象,设小滑块与长木板之间的摩擦力f和小滑块在木板上运动的时间t,根据动能定理得f(x+L) ,根据动量定理得-ft=mv1-mv0,对长木板,由动能定理得 ,根据动量定理得ft=Mv2,联立以上各公式得t。81.(桂林中学2014届三年级2月月考)(16分)如图所示,一固定在地面上的金属轨道ABC,其中AB长S1=1m, BC与水平面间的夹角为=37,一小物块放在A处,小物块与轨道间的动摩擦因数均为=0.25,现在给小物块一个水平向左的初速
59、度v0=3m/s。小物块经过B处时无机械能损失(sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2)。求:(1)小物块第一次到达B处的速度大小;(2)小物块在BC段向上运动时的加速度大小;(3)若小物块刚好能滑到C处,求BC长S2。 81.查看解析 81.:(1)小物块从A运动到B,由动能定理得-mgs1代入数据解得 vB=2m/s(2)小物块从B到C过程中,由牛顿第二定律得 mgcos+mgsin=ma代入数据解得 a2=8m/s2(3)小物块以初速vB沿斜面向上运动至速度为零的过程中,经过的位移为s2,由0-2as2代入数据解得 s2=0.25m。82.(河北省石家庄市2014届高中
60、毕业班教学质量检测(二)) 物理选修3-5(15分)(1)下列说法正确的是_。(填正确答案标号)ATh核发生一次衰变时,新核与原来的原子核相比,中子数减少了4B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C若使放射性物质的温度升高,其半衰期可能变小D用14eV的光子照射处于基态的氢原子,可使其电离E光电管是基于光电效应的光电转换器件,可使光信号转换成电信号(2)如图所示,在光滑的水平面上,质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁,与墙壁不粘连。质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板左端,滑到木板右端时速度恰好为零。现小滑块以水平速度:滑上木板左端,滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞
61、,以原速率弹回,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,求的值。 82.查看解析 82.35(1)BDE解析:Tn核发生一次衰变时,新核与原来的原子核相比,质量数减少了4,中子数减少2,A错误;太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应,B正确,半衰期与外界因素无关,C错误;用14eV的光子照射处于基态的氢原子,可使其电离,D正确;光电管是基于光电效应的光电转换器件,可使光信号转换成电信号,E正确。(2)解析:小滑块以水平速度v0右滑时,有:小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1,则有,滑块与墙碰后至向左运动到木板左端,此时滑块、木板的共同速度为v2,则有由总能量守恒可得:上述四式联立,解
62、得83.(河北衡水中学2013-2014学年度下学期二调考试) 【选修3-5】(15分)(1)(6分)一单色光照到某金属表面时,有光电子从金属表面逸出,下列说法中正确的是() A只增大入射光的频率,金属逸出功将减小 B只延长入射光照射时间,光电子的最大初动能将不变 C只增大入射光的频率,光电子的最大初动能将增大 D只增大入射光的频率,光电子逸出所经历的时间将缩短 E只增大入射光的强度,单位时间内逸出的光电子数目将增多(2)(9分)如图所示,圆弧轨道与水平面平滑连接,轨道与水平面均光滑,质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上,弹簧右端固定,质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静
63、止释放,与B碰撞后推着B一起运动但与B不粘连。求:I弹簧的最大弹性势能; IIA与B第一次分离后,物块A沿圆弧面上升的最大高度。 83.查看解析 83.BCE解析:金属逸出功由金属材料决定,与入射光无关故A错误;根据爱因斯坦光电效应方程得知,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,与光照射时间无关故BC正确;只增大入射光的频率,光电子逸出所经历的时间不变故D错误;只增大入射光的强度,单位时间内入射的光子的数增加,一个光子被一个电子吸收,则单位时间内逸出的光电子数目将增多,故E正确。 解析:I. A下滑与B碰撞前,机械能守恒,3mgh=3mv12 A与B碰撞,由动量守恒定律,3mv1=4mv
64、2, 弹簧最短时弹性势能最大,据功能关系可得:EPmax=4mv22, 解得:EPmax=9mgh/4。 据题意,AB分离时A的速度大小为v2,A与B分离后沿圆弧面上升到最高点的过程中,根据机械能守恒得:3mgh=3m 解得:h=。84.(河北衡水中学2013-2014学年度下学期二调考试) (14分)如图所示,长为l、内壁光滑的直管与水平地面成30角固定放置,上端管口水平,且水平部分管口长度忽略不计,质量为m的小球可在直管内自由滑动,用一根轻质光滑细线将小球与另一质量为M的物块相连,M3m。开始时小球固定于管底,物块悬挂于管口,小球、物块均可视为质点。将小球释放,小球在管口的转向过程中速率不
65、变。试求:(1)物块落地前瞬间的速度大小;(2)小球做平抛运动的水平位移;(M落地后绳子一直松弛)(3)有同学认为,若取Mkm,则k足够大时,能使小球平抛运动水平位移的大小最大达到绳长l,请通过计算判断这种说法是否正确。 84.查看解析 84.24解析:(1)系统机械能守恒Mgl sin30(m+M) v12mgsin30l sin30 因为M3m,得v1 (2)根据动能定理mgsin30(l -l sin30) mv22-mv12 m飞出管口时的速度v2m在空中飞行的时间t 水平位移Sv2 tl(3)若Mkm,由 两式可得m飞出管口时的速度v2水平位移Sv2 tl可以得出结论,S l所以,这
66、种说法是错误的,水平位移不可能为l。85.(汕头市2014年普通高考模拟考试试题) (18分)一传送带装置示意如图,传送带在AB区域是倾斜的,倾角=30工作时传送带向上运行的速度保持v=2m/s不变现将质量均为m= 2kg的小货箱(可视为质点)一个一个在A处放到传送带上,放置小货箱的时间间隔均为T=1s,放置时初速为零,小货箱一到达B处立即被取走已知小货箱刚放在A处时,前方相邻的小货箱还处于匀加速运动阶段,此时两者相距为s1=0.5m传送带装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦,取g=10m/s2(1)求小货箱在传送带上做匀加速运动的加速度大小(2)AB的长度至少多长才能
67、使小货箱最后的速度能达到v=2m/s?(3)除了刚释放货箱的时刻,若其它时间内总有4个货箱在传送带上运动,求每运送一个小货箱电动机对外做多少功?并求电动机的平均输出功率 85.查看解析 85.36(1)小货箱刚放在A处时, 前方相邻的小货箱已经运动了时间T有 代入数据解得加速度大小 a=1m/s2 (2)AB的长度至少为l,则货箱的速度达到v=2m/s时,有 代入数据解得AB的长度至少为l=2m 来源: Z. xx. k. Com (3)传送带上总有4个货箱在运动,说明货箱在A处释放后经过t=4T的时间运动至B处。货箱匀加速运动的时间分别是 设货箱受到的滑动摩擦力大小为f,由牛顿定律得 这段时
68、间内,传送带克服该货箱的摩擦力做的功 代入数据解得W1=48J 货箱在此后的时间内随传送带做匀速运动,传送带克服该货箱的摩擦力做的功 代入数据解得W2=40J 每运送一个小货箱电动机对外做的功=88J放置小货箱的时间间隔为T,则每隔时间T就有一个小货箱到达B处,因此电动机的平均输出功率 在计算货箱匀加速过程的功时,也可以用以下方式解答: 对货箱,由动能定理得 货箱与传送带发生相对位移产生的热 电动机对传送带做的功 解得W1=48J86.(广州市2014届高三年级调研测试) (18分)如图甲所示,粗糙水平面CD与光滑斜面DE平滑连接于D处;可视为质点的物块A、B紧靠一起静置于P点,某时刻A、B在
69、足够大的内力作用下突然分离,此后A向左运动已知:斜面的高度H=1.2m;A、B质量分别为1kg和0.8kg,且它们与CD段的动摩擦因数相同;A向左运动的速度平方与位移大小关系如图乙;重力加速度g取10m/s2 (1)求A、B与CD段的动摩擦因数; (2)求A、B分离时B的速度大小vB; (3)要使B能追上A,试讨论P、D两点间距x的取值范围 86.查看解析 86.35解析:(1)由图象可知,分离时物块A的初速度vA=4m/s, A最终位置与P点距离sA=8m, 从A、B分离到A匀减速运动停止,有 得A的加速度大小 a=1m/s2 由牛顿第二定律可知 解得 0.1 【或:从A、B分离到A匀减速运
70、动停止,由动能定理解得 0.1 】(2)A、B分离过程,由动量守恒 解得 vB=5m/s (3)() 若B恰好能返回并追上A, B从分离后到追上A过程由动能定理 解得 x1=2.25m () 若B恰好不冲出斜面,B从P到E过程由动能定理解得 x2=0.50m综上,要使B能追上A,x应满足:2.25mL0.50m87.(东城区2013-2014学年度第二学期教学检测)(16分) 如图所示,高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域中存在匀强电场,场强E的方向与区域的某一边界平行,区域中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=0.01kg,带电荷量q=+10-5C的小球从A点以v0=4m/s的初速
71、度水平向右运动,匀速通过区域后落在水平地面上的B点,已知小球与水平桌面间的动摩擦因数,L=1m,h = 0.8m,x =0.8m,取g =10m/s2。试求:(1)小球在区域中的速度;(2)区域中磁感应强度B的大小及方向;(3)区域中电场强度E可能的大小及方向。 87.查看解析 87.22. 解析:(1)小球离开磁场后做平抛运动,设小球在磁场中匀速运动的速度为v,则有 联立解得:(2)由于小球在磁场中作匀速运动,只能受重力和洛仑兹力作用又 联立解得:代入数值得:根据左手定则可判断磁感应强度B的方向垂直纸面向里。(3)由于vv0,所以小球在电场中作减速运动。电场方向有两种可能(i)电场方向水平向
72、左。小球在电场中,由动能定理 解得 (ii)电场方向竖直向下。小球在电场中,由动能定理 解得 (11)88.(2014年安徽省江南十校高三联考) (19分)如图装置中绳子质量,滑轮质量及摩擦均不计,两物体质量分别为m1=m,m2=4m,m1, 下端通过劲度系数为k的轻质弹簧与地面相连。 系统静止时弹簧处于什么状态?形变量x为多少? 用手托住m2,让m1静止在弹簧上,绳子绷直,但无拉力,然后放手,m1、m2会上下做简谐振动,求:m1、m2运动的最大速度分别为多大? 在问的情况下,当m2下降到最低点,m1上升到最高点时,求:此时m1、m2的加速度的大小各为多少? 88.查看解析 88. 由图分析可
73、知,拉m1的绳子拉力大小为2mg,大于mg,所以弹簧处于拉伸状态根据平衡条件得:对m1:T=m1g+kx=mg+kx对m2:2T=m2g T=2mg所以得:x=当m1、m2速度最大时,两者加速度都等于0,所以此时弹簧被拉长x由两个物体组成的系统机械能守恒得:m2gx-m1g2x=又 v1=2v2,解得v1=,v2=。根据简谐运动的对称性,此时m1、m2的加速度大小与刚释放时的加速度大小相等,设为a1、a2,绳子的拉力为T,则根据牛顿第二定律得:对m1:T=m1a1 对m2:m2g-2T=m2a2 又 a1=2a2,可解得:a1=g,a2=g 。 89.(重庆市五区2014届高三学生学业调研抽测
74、) 如题9图所示,弹枪离竖直墙壁BC距离,质量的“愤怒的小鸟” 从弹枪上点弹出后,抛射至光滑圆弧轨道最低点C点,的竖直高度差。“小鸟” 在C处时,速度恰好水平地与原来静止在该处的质量为的石块发生弹性碰撞,碰后石块沿圆弧轨道上滑,圆弧轨道半径,石块恰好能通过圆弧最高点D,之后无碰撞地从E点离开圆弧轨道进入倾斜轨道MN(无能量损失),且斜面MN的倾角,石块沿斜面下滑至P点与原来藏在该处的“猪头” 发生碰撞并击爆它,石块与斜面间的动摩擦因数,PE之间的距离。已知“小鸟” 、石块、“猪头” 均可视为质点,重力加速度,空气阻力忽略不计(,)。求:(1)石块与“猪头” 碰撞时的速度大小;(2)“小鸟” 与
75、石块碰前的速度大小;(3)“小鸟” 与石块相碰之前离斜面MN的最近距离。 89.查看解析 89.(1)石块恰好过圆弧最高点D,设在D点时的速度为 解得设石块在P点与“猪头” 碰撞时的速度为,石块从D至P的过程,由动能定理可知 解得 (2)设石块在C点碰后的速度为,石块从C至D的过程,由动能定理可知 解得设“小鸟” 与石块碰前的速度为v,碰后速度为,在碰撞过程,由动量守恒和能量守恒可知 联解可得 (3)将“小鸟” 从至C的运动可逆向视为从C至的平抛运动,设历时t,“小鸟” 的速度与连线平行,由 (1分)解可得 此时“小鸟” 离连线的距离设为h 则“小鸟” 离斜面MN最近的距离为得 90.(重庆市
76、五区2014届高三学生学业调研抽测) 在一段平直公路上,质量为的汽车,从静止开始做匀加速运动,经过2s,速度达到10m/s。随后汽车以的额定功率沿平直公路继续前进,又经过50s达到最大速度。设汽车所受阻力恒定,大小为。求:(1)汽车行驶的最大速度值;(2)汽车速度为20m/s时的加速度大小;(3)汽车从静止到最大速度所经过的路程。 90.查看解析 90.(1)由得 (2)由得 根据牛顿第二定律得 (3)匀加速的位移由解得 功率恒定段的位移由动能定理得解得 汽车从静止到最大速度时经过的路程为91.(浙江省金丽衢十二校2014届高三第一次联考) (12分)某滑板赛道可以简化为如图所示的轨道。AB为
77、光滑的圆弧,半径R2m,BC为长L5m的粗糙水平面,BC与倾角为30的光滑斜面圆滑连接,斜面又与光滑圆弧DE相切,圆弧DE的半径r1m,A、E点位置及两圆弧圆心高度相同。若质量m1kg的滑块由平台A点静止下滑,滑块通过各连接点无能量损失,恰能滑到D点。取g10m/s2,不计空气阻力。(1)滑块到达B点所受的支持力;(2)求滑块与水平面的动摩擦因数;(3)若滑块从A点以一定初速度下滑,恰能到达E点,求滑块最终停止的位置。 91.查看解析 91.17解析:(1)滑块从A到B的过程中,机械能守恒mgR=在B点,解得FB=3mg=30N .(2) ABCD 过程中,根据动能定理可得mgrcos300-
78、解得(3)滑块最终能到达E点,根据动能定理解得从A点下滑的初速度滑块在水平面运动的总位移为x,根据动能定理mgR-得到,滑块最终停止的位置在C点左侧1.54m.92.(浙江省金丽衢十二校2014届高三第一次联考) (10分)2012年11月,“歼15” 舰载机在“辽宁号” 航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,飞机着舰速度为70m/s,以飞机着舰为计时零点,飞机在0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置。其着舰到停止的速度时间
79、图线如图(b)所示,2.5s时速度为10m/s,3s时速度为0。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止做匀减速直线运动,需要的滑行距离为1000m。已知航母始终静止,“歼15” 舰载机的质量为1.7104千克,重力加速度为g10m/s2,请计算(1)从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离;(2)飞机尾钩钩住阻拦索后,仅考虑阻拦索对飞机的作用,在0.4s时阻拦索作用力对飞机做功的功率。 92.查看解析 92.16解析:(1)设着陆时舰载机的速度为v,无阻拦索时舰载机加速度大小为a1,所以=2.45m/s2速度-时间图线面积表示位移,从着舰到停止飞机在甲板上滑行的距离(2)04s-2.5s时间内飞机的加速度
80、大小不假其它阻力,在0.4s-2.5s阻拦系统对飞机的作用力为F=ma=, 0.4s时的速度04时阻拦系统对飞机做功的功率为W。93. (四川省成都市2014届高中毕业班第一次诊断性检测) (19分) 如图所示,绝缘传送带与水平地面成37角,倾角也是37的绝缘光滑斜面固定于水平地面上且与传送带良好对接,轻质绝缘弹簧下端固定在斜面底端。皮带传动装置两轮轴心相L=6 m,B、C分别是传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不打滑。现将质量m=0.1kg、电荷量q=+2 10-5 C的工件(视为质点,电荷量保持不变) 放在弹簧上,用力将弹簧压缩至A点后由静止释放,工件滑到传送带端点B时速度v0= 8m/
81、s,AB间的距离s=1m,AB间无电场,工件与传送带间的动摩擦因数=0.25。(g取10m/s2。sin37=0.6,cos37=0.8) (1) 求弹簧的最大弹性势能; (2) 若皮带传动装置以速度。顺时针匀速转动,且v可取不同的值(安全运行的最大速度为10 m/s) ,在工件经过B点时,先加场强大小E=4104 N/C,方向垂直于传送带向上的均强电场,0.5s后场强大小变为E =1.2 105 N/C,方向变为垂直于传送带向下。工件要以最短时间到达C点,求v的取值范围;(3) 若用Q表示工件由B至C的过程中和传送带之间因摩擦而产生的热量,在满足(2) 问的条件下,请推出Q与v的函数关系式。
82、 93.查看解析 93.11解析:(1)从A到B的过程中,由机械能守恒定律有代入数据解得(2)工件经过B点运动的过程中,根据qE=mg可知,摩擦力为0,工件做匀减速运动,有,解得,当场强大小变为,方向变成垂直于传送带向下后,要使工件以最短时间到达C点,传送带对它的滑动摩擦力要一直向上,设满足此条件的传送带最小速度为根据牛顿第二定律有工件沿传送带发生的位移所以,当传动带以运动时,工件将以最短时间到达C点(3)由于第一个过程中摩擦力为0,所以只在第二个过程中产生热量在第二个过程中经历的时间传动带在时间内发生的位移为代入数据可得Q=0.4v-2.2(J)94.(四川省成都市2014届高中毕业班第一次
83、诊断性检测) (15分) 遥控电动赛车的比赛中有一个规定项目是“飞跃壕沟” ,如图所示,比赛中要求赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后跃过“壕沟” ,落在平台EF段。已知赛车的质量m=1.0kg、额定功率P=10.0 W、在水平直轨道上受到的阻力恒为f=2.0 N, BE的高度差h=0.45 m, BE的水平距离x=0.90 m。赛车车长不计,空气阻力不计,g取10m/s2。 (1) 若赛车在水平直轨道上能达到最大速度,求最大速度vm的大小; (2) 要跃过壕沟,求赛车在B点最小速度v的大小; (3) 比赛中,若赛车在A点达到最大速度vm后即刻停止通电,赛车恰好能跃过壕沟,求AB段距
84、离s。 94.查看解析 94.9. 解析:赛车在水平轨道上达到最大速度时,设其牵引力为F牵根据牛顿第二定律有F牵-f=0又因为p额=F牵Vm所以=5.0赛车通过B点后在空中做平抛运动,设赛车在空中运动时间为则有h=gX=v代入数据解得v=3.0停止通电后,赛车在水平方向只受阻力作用根据动能定理有fs=代入数据解得s=4m95.(2014年沈阳市高中三年级教学质量监测(一) (20分) 光滑水平面上有一质量为M=2 kg的足够长的木板,木板上最有端有一大小可忽略、质量为m=3kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。开始时物块和木板都静止,距木板左端L=2.4m处有一固
85、定在水平面上的竖直弹性挡板P。现对物块施加一水平向左外力F6N,若木板与挡板P发生撞击时间极短,并且搏击时无动能损失,物块始终未能与挡板相撞,求: (1) 木板第一次撞击挡板P时的速度为多少? (2) 木板从第一次撞击挡板P到运动至有端最远处所需的时间及此时物块距木板右端的距离X为多少? (3) 木板与挡板P会发生多次撞击直至静止,而物块一直向左运动。每次木板与挡板p撞击前物块和木板都已相对静止,最后木板静止于挡板P处,求木板与物块都静止时物块距木板有端的距离X为多少? 95.查看解析 95.12解析:(1)设木板靠最大静摩擦力或滑动摩擦力产生的加速度为am,则am=6m/s2若木板与物块不发
86、生相对运动,设共同加速度为a1,则 a1=1.2m/s 2 因a1 am,所以木板与物块靠静摩擦力一起以加速度a1运动 根据运动学公式 =2a1L 解得 v=2.4m/s (2)设木板第一次撞击挡板P后向右运动时,物块的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律有 mgF=ma2 解得 a2 =2m/s2 因a2 am,所以在木板向右减速运动过程中,物块一直向左减速,木板速度减为0时,木块仍在向左运动。设木板第一次撞击挡板P后运动到右端最远处所需时间为t1,则t1=0.4s 设木板左端距挡板P的距离为X1,则m 设物块相对地向左的位移为X2,则X2=t1a2t12 0.8m 此时物块距木板右端的距离X
87、X1+X21.28m (3)木板最终静止于挡板P处,设物块距木板右端的距离为Xn,根据功能关系得F(XnL) mgXn =0 解得 Xn=2.4m 96.(江西省七校2014届高三上学期第一次联考) (16分)浙江卫视六频道我老爸最棒栏目中有一项人体飞镖项目,该运动简化模型如图所示。某次运动中,手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下,在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出,摆至最低处B时小孩松手,飞镖依靠惯性飞出击中竖直放置的圆形靶最低点D点,圆形靶的最高点C与B在同一高度,C、O、D在一条直径上,A、B、C三处在同一竖直平面内,且BC与圆形靶平面垂直。已知飞镖质量m=1kg,BC距离s=8m,
88、靶的半径R=2m,AB高度差h=0.8m,g取10m/s2。不计空气阻力,小孩和飞镖均可视为质点。(1)求孩子在A处被推出时初速度vo的大小;(2)若小孩摆至最低处B点时沿BC方向用力推出飞镖,飞镖刚好能击中靶心,求在B处小孩对飞镖做的功W;(3)在第(2) 小题中,如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变,但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度v,要让飞镖能够击中圆形靶,求v的取值范围。 96.查看解析 96.(1)设飞镖从B平抛运动到D 的时间为t1,从B点抛出的初速度为v1, 小孩和飞镖的总质量为M,则有:水平方向s=v1t1 竖直方向 2R= 根据机械能守恒定律得 解得代入
89、数据得vo=8m/s(2) 设推出飞镖从B平抛运动到D 的时间为t2,从B点抛出的初速度为v2,则有水平方向竖直方向B处小孩对飞镖做的功代入数据得W=40J(3)因BC方向的速度不变,则从B到靶的时间t2不变,竖直方向的位移也仍为R,则靶上的击中点一定是与靶心0在同一高度上,则垂直于BC的水平位移一定小于等于R,因此有:水平方向Rvt2 竖直方向 结合两式可得:代入数据得v m/s97.(江苏省苏北四市2014届高三上期末统考) (16分) 在竖直平面内固定一轨道ABCO,AB段水平放置,长为4m;BCO段弯曲且光滑,轨道在O点的曲率半径为1.5m;一质量为1.0kg、可视为质点的圆环套在轨道
90、上,圆环与轨道AB段间的动摩擦因数为0.5。建立如图所示的直角坐标系,圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下,从A(7,2) 点由静止开始运动,到达原点O时撤去恒力F,水平飞出后经过D(6,3) 点。重力加速度g取10,不计空气阻力。求:(1) 圆环到达O点时对轨道的压力;(2) 恒力F的大小;(3) 圆环在AB段运动的时间。 97.查看解析 97.(1)园环从O到D过程中做平抛运动 读图知:x=6m、y=3m, 所以 v0=m/s到达O点时:根据向心力公式 =代入数据,得 FN=30N根据牛顿第三定律得,对轨道的压力为30N,方向竖直向上(2)园环从A到O过程中,根据动能定理 有代入数据,得F=1
91、0N(3)园环从A到B过程中,根据牛顿第二定律 有根据运动学公式 有 代入数据,得时间s98.(江苏省南京市、盐城市2014届高三第一次模拟考试) (16分)如图所示,质量分别为M、m的两物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力F,A、B从静止开始运动,弹簧第一次恢复原长时A、B速度分别为、。(1)求物块A加速度为零时,物块B的加速度;(2)求弹簧第一次恢复原长时,物块B移动的距离;(3)试分析:在弹簧第一次恢复原长前,弹簧的弹性势能最大时两物块速度之间的关系?简要说明理由。 98.查
92、看解析 98.14解析(1)A物块加速度为零KX=F对物块B所以(2)当弹簧处于自然长时,物块A、B位移相同对整个系统用功能关系 (3)速度相等时,弹势能最大 因为速度想等时,A、B相距最远,弹簧长度最大,弹性势能最大。99.(湖北省黄冈中学2014届高三上学期期末考试) 传送皮带在生产生活中有着广泛的应用,一运煤传送皮带与水平面夹角为30,以v=2m/s的恒定速度顺时针运行。现将一质量为10kg的煤块(视为质点) 轻放于底端,经一段时间送到高2m的平台上,煤块与皮带间的动摩擦因数为=,取g=10m/s2 。求:(1) 煤块从底端到平台的时间;(2) 带动皮带的电动机由于传送煤块多消耗的电能。
93、 99.查看解析 99.解析:(1) 物体开始受到向上的摩擦力作用, 做匀加速运动滑动摩擦力:f1= mgcos=75N a=gcos-gsin=g/4 =2.5 m/s2经过时间t1=v/a=0.8s 速度达到2m/s ,上升s1=v2/2a=0.8m)然后在静摩擦力作用下做匀速运动, 上升s2=3.2m静摩擦力 f2= mgsin=50Nt2= x2 /v=1.6 s总时间:t = t1+ t2=2.4 s(2) 为保持皮带匀速运动,机器在t1时间内应增加动力75N,在t2时间内应增加动力50N带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能为W= f1 vt1 + f2 vt2 =751.6+5
94、03.2 =120+160=280J100.(河南省郑州市2014届高中毕业班第一次质量预测) 如图所示,弧形轨道的下端与半径为R的圆轨道平滑连接。现在使小球从弧形轨道上端距地面2R的A点由静止滑下,进入圆轨道后沿圆轨道运动,轨道摩擦不计。试求: (1) 小球到达圆轨道最低点B时的速度大小; (2) 小球在最低点B时对轨道的压力大小;(3) 小球在某高处脱离圆轨道后能到达的最大高度。 100.查看解析 100.17. 解析:小球从A到B的过程中,由动能定理得 2分 1分 在B点,由牛顿第二定律得 2分 1分 设小球在C点(OC与竖直方向的夹角为) 脱离圆轨道,则在C点有 2分小球从A到C的过程
95、中,由机械能守恒定律得 2分由得: 设小球离开圆轨道后能到达的最大高度h处为D点,从A到D点的过程中由机械能守恒定律得 3分解得: 1分 101.(广东省广州市2014届高三1月调研测试物理试题)(18分)如图甲所示,粗糙水平面CD与光滑斜面DE平滑连接于D处;可视为质点的物块A、B紧靠一起静置于P点,某时刻A、B在足够大的内力作用下突然分离,此后A向左运动已知:斜面的高度H=1.2m;A、B质量分别为1kg和0.8kg,且它们与CD段的动摩擦因数相同;A向左运动的速度平方与位移大小关系如图乙;重力加速度g取10m/s2 (1)求A、B与CD段的动摩擦因数; (2)求A、B分离时B的速度大小v
96、B; (3)要使B能追上A,试讨论P、D两点间距x的取值范围 101.查看解析 101.解析:(1)由图象可知,分离时物块A的初速度vA=4m/s, A最终位置与P点距离sA=8m, 从A、B分离到A匀减速运动停止,有 得A的加速度大小 a=1m/s2 由牛顿第二定律可知 解得 0.1 【或:从A、B分离到A匀减速运动停止,由动能定理 (3分)解得 0.1 (1分)】(2)A、B分离过程,由动量守恒 解得 vB=5m/s (3)() 若B恰好能返回并追上A, B从分离后到追上A过程由动能定理 解得 x1=2.25m () 若B恰好不冲出斜面,B从P到E过程由动能定理 解得 x2=0.50m 综
97、上,要使B能追上A,x应满足:2.25mL0.50m 102.(福建省福州市2014届高三上学期期末质量检测物理试题) 如图所示,用轻弹簧将质量均为m=1 kg的物块A和B连接起来,将它们固定在空中,弹簧处于原长状态,A距地面的高度h1=0.90m。同时释放两物块,设A与地面碰撞后速度立即变为零,由于B压缩弹簧后被反弹,使A刚好能离开地面(但不继续上升)。已知弹簧的劲度系数k=100Nm,取g=10ms2。求:(1)物块A刚到达地面的速度;(2)物块B反弹到最高点时,弹簧的弹性势能;(3)若将B物块换为质量为2m的物块C(图中未画出),仍将它与A固定在空中且弹簧处于原长,从A距地面的高度为h2
98、处同时释放,C压缩弹簧被反弹后,A也刚好能离开地面,此时h2的大小。 102.查看解析 102.14. (1)依题意,AB两物块一起做自由落体运动设A物块落地时速度为v1,此时B的速度也为v1则有 (2)设A刚好离地时,弹簧的形变量为x,此时B物块到达最高点对A物块,有 mgkx A落地后到A刚好离开地面的过程中,对于A、B及弹簧组成的系统机械能守恒,有:mv12mgxEP 由可得:EP=0.5 J (3)换成C后,设A落地时,C的速度为v2,则有 A落地后到A刚好离开地面的过程中,A、C及弹簧组成的系统机械能守恒,则有 2mv222mgxEP 联立解得 h20.125 m 103.(北京市西
99、城区2014届高三上学期期末考试) 如图所示,一个倾角45的斜面固定于水平地面上,斜面顶端距水平地面的高度h1m,斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板。一个质量m=1kg的小物块(可视为质点)自斜面顶端从静止开始向下滑动,到达斜面底端时与挡板碰撞,假设小物块与挡板碰撞过程中无机械能损失。已知小物块与斜面之间的动摩擦因数0.2。重力加速度g10 m/s2。(1)求小物块沿斜面下滑时的加速度大小a;(2)求小物块第一次与挡板碰撞前的速度大小v;(3)小物块最终停在挡板上,求整个过程中由于摩擦而产生的热量Q。 103.查看解析 103.17解析:(1)根据牛顿第二定律 小物块下滑时的加速度大小 (2)小
100、物块做匀加速运动 第一次与挡板碰撞前的速度大小 (3)根据能量守恒 整个过程中由于摩擦而产生的热量 10J104.(安徽省合肥市2014届高三上学期第一次质量检测) 如图所示,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带平齐,传送带两端长度,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率匀速转动。三个质量均为的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态。滑块A以初速度向B运动,A与B正碰后粘合在一起,碰撞时间极短,因碰撞,连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离,滑块C脱离弹簧后以速度滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点,
101、已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数,重力加速度g取。求滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;求滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能;只要滑块A与滑块B碰撞前的速度不超过某一最大值,滑块C都能落至P点。当滑块A和初速度为该最大值时,滑块C滑上传送带时速度多大?滑块C与传送带间因摩擦产生的热量Q多大? 104.查看解析 104.17解析:(1)滑块C滑上传送带后做加速运动,设发生的位移为时,速度达到传送带的速度,根据动能定理:解得: 网ZXXK即滑块C在传送带上先加速,达到传送带的速度v后随传送带匀速运动,并从右端滑出,则滑块C从传送带右端滑出时的速度为(2)设A、B碰撞后的速度为,A、B和C分离时
102、的速度为,由动量守恒定律由能量守恒得解得 (3)在题设条件下,滑块C滑上传送带后一直减速运动到传送带右端时,速度应当恰好等于传送带的速度,根据动能定理: 解得 设滑块C在传送带上运动时间为t因 得所以滑块C与传送带间因摩擦产生的热量Q为:105.(安徽省合肥市2014届高三上学期第一次质量检测) 足够长光滑斜面BC的倾角,小物块与水平面间的动摩擦因数,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量m2kg的小物块静止于A点,现用与水平方向成角的恒力F拉小物块,如图所示,小物块经到达B点,并迅速撤去拉力F。A、B两点相距,(已知,g取),求:恒力F的大小;小物块从B点沿斜面向上运动的最大距离;小物块停止运动时到B点的距离 105.查看解析 105.14解析:(1)AB段加速度 根据牛顿第二定律,有 解得:F11N(2) 在BC段由机械能守恒,由解得: (3)小物块从B向A运动过程中,由 解得 滑行的位移,小物块停止运动时,离B点的距离为0.4m 。