題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,一滑塊以2.0m/s的初速度沖上傾角為30°的斜面,滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.3.求:
(1)滑塊上滑的最大距離;
(2)滑塊自動返回斜面底部時的速度.(設(shè)斜面足夠長)
(12分)如圖所示,半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=37°,另一端點C為軌道的最低點。C點右側(cè)的水平路面上緊挨C點放置一木板,木板質(zhì)量M=2kg,上表面與C點等高。質(zhì)量m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0=1.2m/s的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,木板與路面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.08,取g=10 m/s2,。試求:
(1)物塊經(jīng)過軌道上的C點時對軌道的壓力大;
(2)若物塊剛好滑到木板的中點停止,求木板的長度。
(17分)如圖所示,半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=37°,另一端點C為軌道的最低點。C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板,木板質(zhì)量M=1kg,上表面與C點等高。質(zhì)量為m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0=1.2m/s的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2。求:
(1)物塊經(jīng)過C點時的速度vC;
(2)若木板足夠長,物塊在木板上相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q。
如圖所示,高為h=1.25 m的平臺上,覆蓋一層薄冰.現(xiàn)有一質(zhì)量為60 kg的滑雪愛好者,以一定的初速度v向平臺邊緣滑去,著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°.由此可知下列各項中錯誤的是(空氣阻力不計,g=10 m/s2)
A.滑雪者離開平臺邊緣時速度的大小是5.0 m/s
B.滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是2.5 m
C.滑雪者在空中運動的時間為0.5 s
D.若平臺高度變?yōu)?.5m,則水平位移變?yōu)?.0m
如圖所示,高為h=1.25 m的平臺上,覆蓋一層薄冰.現(xiàn)有一質(zhì)量為60 kg的滑雪愛好者,以一定的初速度v向平臺邊緣滑去,著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°.由此可知下列各項中錯誤的是(g=10 m/s2)
A.滑雪者離開平臺邊緣時速度的大小是5.0 m/s
B.滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是2.5 m
C.滑雪者在空中運動的時間為0.5 s
D.若平臺高度變?yōu)?.5m,則水平位移變?yōu)?.0m
一.單項選擇題(本題共10小題,每小題3分,共30分)。
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
D
C
B
B
B
A
D
二.多項選擇題(本題共6小題,每小題3分,共18分。每小題給出的四個選項中,有一個或多個選項正確。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)。
題號
11
12
13
14
15
16
答案
AD
BD
AD
ABC
AD
BCD
第Ⅱ卷
(實驗題、計算題,共7題,共72分)
三.實驗題(18分)
(1)0.730;8.0(8也給分);。(前兩空分別為2分,第三空4分)
(2)l1、l3;l1/l3 (每空2分)
(3)①乙;② 9.4;③紙帶和打點計時器間的摩擦阻力、空氣阻力。 (每空2分)
四.計算題:本題共6小題,共54分。解答應(yīng)有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的,答案中必須寫出數(shù)值和單位。
18.(8分)分析和解:
(2) 因為金屬塊勻速運動,所以
………………(2分)
…………(2分)
(2)撤去拉力后a==μg ……… (1分)
a=
金屬塊在桌面上滑行的最大距離s = ………(1分)
=
s=
19.(8分)分析和解:(1)導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路,根據(jù)閉合電路歐姆定律有:
I==
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力:
F安=BIL=0.30N…………(2分)
(3)導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37º=0.24N
由于F1小于安培力,故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f…………(1分)
根據(jù)共點力平衡條件
mg sin37º+f=F安…………(1分)
解得:f=0.06N …………(1分)
20.(8分)分析和解:(1)帶電粒子經(jīng)過電場加速,進入偏轉(zhuǎn)磁場時速度為v,由動能定理
…………………①(1分)
進入磁場后帶電粒子做勻速圓周運動,軌道半徑為r
………………②(2分)
打到H點有 ………………………③(1分)
由①②③得 …………(1分)
(2)要保證所有粒子都不能打到MN邊界上,粒子在磁場中運動偏角小于90°,臨界狀態(tài)為90°,如圖所示,磁場區(qū)半徑
。2分)
所以磁場區(qū)域半徑滿足 (1分)
21.(10分)分析和解:(1)木塊A在桌面上受到滑動摩擦力作用做勻減速運動,根據(jù)牛頓第二定律,木塊A的加速度 =
設(shè)兩木塊碰撞前A的速度大小為v,根據(jù)運動學(xué)公式,得
=
(2)兩木塊離開桌面后均做平拋運動,設(shè)木塊B離開桌面時的速度大小為v2,在空中飛行的時間為t′。根據(jù)平拋運動規(guī)律有:,s=v2t′…………………(2分)
解得:
=
(3)設(shè)兩木塊碰撞后木塊A的速度大小為v1,根據(jù)動量守恒定律有:
…………………………………(1分)
解得:
=
設(shè)木塊A落到地面過程的水平位移為s′,根據(jù)平拋運動規(guī)律,得
=
則木塊A落到地面上的位置與D點之間的距離 =
22.(10分)分析和解:(1)設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0,由動能定理
e U1=-0…………………………………………(2分)
解得 ………………………………..………(1分)
(2)電子以速度v0進入偏轉(zhuǎn)電場后,垂直于電場方向做勻速直線運動,沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動。設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強度為E,電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間為t,加速度為a,電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)移量為y。由牛頓第二定律和運動學(xué)公式
t=……………………………………………..……….(1分)
F=ma F=eE E=
a =……………………………………………(2分)
y=……………………………………………(1分)
解得 y=…………………………………………(1分)
(3)減小加速電壓U1;增大偏轉(zhuǎn)電壓U2;……
(本題的答案不唯一,只要措施合理,答出一項可得1分,答出兩項及以上可得2分。)
23(10分)分析和解:(1)設(shè)軌道半徑為R,由機械能守恒定律:
--------------------------①(2分)
在B點:-----------------------------②(1分)
在A點:------------------------------③(1分)
由①②③式得:兩點的壓力差:------④(1分)
由圖象得:截距 ,得---------------------------⑤(1分)
(2)由④式可知:因為圖線的斜率
所以……………………………………⑥(2分)
(3)在A點不脫離的條件為: ------------------------------⑦(1分)
由①⑥⑦三式和題中所給已知條件解得:--------------------------⑧(1分)
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