題目列表(包括答案和解析)
(09年德陽市一診)(12分)如圖所示,質(zhì)量為m帶電量為-q的小球穿在半徑為R的光滑圓環(huán)上,整個裝置處在豎直向下的場強為E的勻強電場中時,小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運動,在最高點小球?qū)Νh(huán)的作用力大小為mg/2。求:
(1)小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運動的速度大。
(2)若小球運動到最高點時,突然將勻強電場方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi),求小球運動到環(huán)最低點時受到環(huán)的作用力大小。
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(21分)如圖所示,將一端帶有半圓形光滑軌道的凹槽固定在水平面上,凹槽的水平部分AB粗糙且與半圓軌道平滑連接,AB長為2L。圓軌道半徑為。凹槽的右端固定一原長為L的輕質(zhì)彈簧P1,P1的左端與長為L質(zhì)量為2m的圓筒相接觸,但不栓接。圓筒內(nèi)部右端栓接一完全相同的彈簧P2,用直徑略小于圓筒內(nèi)徑、質(zhì)量為m的小球?qū)椈蒔2壓縮,再用銷釘K將小球鎖定在圓筒內(nèi)(小球與P2不栓接)。球與圓筒內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)為u,圓筒與凹槽水平部分間的動摩擦因數(shù)為2u。用圓筒將彈簧P1也壓縮•,由靜止釋放,圓筒恰好不滑動,F(xiàn)將銷釘K突然拔掉,同時對圓筒施加一水平向左的拉力,使圓筒向左做勻加速運動,到B點時圓筒被卡住立刻停止運動,小球沿半圓形軌道從C點水平拋出。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,小球可視為質(zhì)點,圓筒壁的厚度忽略不計。
(1) 若小球通過半圓形軌道最高點C時,軌道對小球的壓力是小球重力的3倍,求小球射出圓筒時的速度大小
(2) 若使圓筒運動到B點之前,彈簧P2長度不變,求拉力初始值的取值范圍
(3) 若拉力的初始值為,且小球從C處平拋后,恰好未撞擊圓筒,求圓筒從靜止運動到B點過程中拉力所做的功
一.選擇題
1.B 2.A 3.BC 4.C 5.ABD 6.C 7.A 8.BD 9.C 10.BD 11.D 12.BD
二.實驗題
13.(1)BC 2)用盡量小的圓圈住所有落點,圓心即落點平均位置 (3) (各2分)
14.(1)(4分,分壓,外接各占2分) (2)(4分) (3)(4分)119Ω(116Ω~120Ω都對),偏小
三.計算證明題
15.解:
物體從C到A由機械能守恒…………………………………(2分)
得 …………………………………………(1分)
從A到AB 中點由動能定理………………(2分)
得(m)……………………………………………(2分)
從物體滑上傳送帶開始到速度減為零的過程中
對物體有μmgt =mv 傳送帶前進 s=v1t
電動機作用力 F=f 電動機做功 W=Fs
解答W=96J (各1分)
16、解:(1)小球作勻速圓周運動有mg=qE………(2分)
小球在最高點有…………(2分)
解得…………(1分)
(2)電場方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi)后小球從最高點到最低點有
…………(2分)
在最低點沿豎直方向有…………(2分)
沿水平方向有…………(1分)
環(huán)對小球的作用力…………(1分)
解得 …………(1分)
17.解:
(1)設(shè)兩滑塊碰前A的速度為v1,由動能定理有:
(2分)
解得:v1=3m/s (1分)
A、B兩滑塊碰撞,由于時間極短動量守恒,設(shè)共同速度為v
(2分)
解得:v=1.0m/s (1分)
(2)碰后A、B一起壓縮彈簧至最短,設(shè)彈簧壓縮量為x1,由動能定理有:
(2分)
解得:x1=0.02m (1分)
設(shè)反彈后A、B滑行了x2距離后速度減為零,由動能定理得:
(2分)
解得:x2≈0.05m (1分)
以后,因為qE>μ(M+m)g,滑塊還會向左運動,但彈開的距離將逐漸變小,所以,最大距離為:
X=x2+s-x1=
18.解:
(1)B球受作用力的加速度m/s2……………(1分)
A球受作用力的加速度 m/s2……………(1分)
B在作用區(qū)中運動的最遠距離m………… …(1分)
B從進入作用區(qū)到穿出作用區(qū)用時Ft1=2mvB …………(1分)
t1=2(s) …(1分)
A運動距離m………………………(1分)
A的速度 m/s …………………(1分)
A勻速運動的時間 s………………(1分)
A穿出作用區(qū)用時…………………(1分)
t3=1(s) ………………………(1分)
A從開始運動到完全穿過作用區(qū)所用時間t=t1+t2+ t3=4 s…………………(1分)
(2)要使A、B的動能之和最小,則A穿過作用區(qū)后與B速度相等…(1分)
右動量守恒得……………………………(1分)
A、B的動能之和…………………………………(1分)
解得Ek=16.3J…………………………………… …(1分)
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