【題目】在粗糙的水平地面上,木塊受到水平拉力作用下做勻速直線運動,速度大小為v0。在木塊處于位置A時,將水平拉力的大小突然增大到某值,但保持其方向不變;持續(xù)一段時間t后,又突然將水平拉力反向,但保持其大小不變,再持續(xù)同樣一段時間后,木塊運動到B點。已知重力加速度大小為g,木塊與水平地面的滑動摩擦因數(shù)為μ,求木塊運動到B點時的速度大小。
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【題目】掃描電子顯微鏡在研究微觀世界里有廣泛的應用,通過磁聚焦之后的高能電子轟擊物質(zhì)表面,被撞擊的樣品會產(chǎn)生各種電磁輻射,通過分析這些電磁波就能獲取被測樣品的各種信息。早期這種儀器其核心部件如圖甲所示。其原理如下:電子槍發(fā)出的電子束,進入磁場聚焦室(如圖甲),聚焦磁場由通電直導線產(chǎn)生,磁場通過“釋放磁場的細縫”釋放而出,通過控制“釋放磁場細縫”的寬度、磁場的強弱和方向使電子進行偏轉(zhuǎn),讓聚焦之后的電子集中打在樣品上。
(1)要使射入聚焦室的電子發(fā)生圖乙的偏轉(zhuǎn),請說明圖甲中左側(cè)和右側(cè)通電直導線的電流方向(只要回答“向上”或者“向下”);
(2)圖乙為聚焦磁場的剖面圖,要產(chǎn)生圖示的聚焦效果,請說明該平面中磁場的分布情況:
(3)研究人員往往要估測聚焦磁場區(qū)域中各處磁感應強度大小,為了研究方便假設(shè)電子運動經(jīng)過的磁場為勻強磁場,若其中一個電子從A點射入(如圖丙所示),從A點正下方的A′點射出,入射方向與OA的夾角等于出射方向與O′A′的夾角,電子最終射向放置樣品的M點,求該磁感應強度的大。恳阎OA=O′A′=d,AA′=L,O′M=h,電子速度大小為v,質(zhì)量為m,電量為e.
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【題目】汽車在行駛過程中遇到緊急情況時,駕駛者迅速,正確的使用制動器,在最短距離內(nèi)將車停住,稱之為緊急制動。假設(shè)汽車緊急制動后所受到的阻力的大小與汽車所受重力的大小差不多。當汽車以20m/s的速度行駛時突然制動,它還能繼續(xù)滑行的距離約為( 。
A. 40m B. 20m C. 10m D. 5m
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【題目】下圖所示的U-I圖線中,I是電源的路端電壓隨電流的變化圖線,Ⅱ是某電阻的U-I圖線,當該電源向該電阻供電時,求:
(1)電源的輸出功率P出是多大?
(2)電源內(nèi)部損耗的功率P內(nèi)是多大?
(3)電源的效率是多大?
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【題目】質(zhì)量m=0.1kg的金屬滑塊(可看成質(zhì)點)從距水平面h=1.8m的光滑斜面上由靜止開始釋放,運動到A點時無能量損耗,水平面AB粗糙,長度為2m,與半徑為R=0.4m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點,其中圓軌道在豎直平面內(nèi),D為軌道的最高點,滑塊恰能通過最高點D,(g=10m/s2)。求:
(1)滑塊運動到A點的速度大;
(2)滑塊從A點運動到B點克服摩擦阻力所做的功;
(3)滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)。
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【題目】如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置,整個裝置處在方向豎直向上的勻強電場中,兩個質(zhì)量均為m、帶電量相同的帶正電小球a、b,以不同的速度進入管內(nèi)(小球的直徑略小于半圓管的內(nèi)經(jīng),且忽略兩小球之間的相互作用),a通過最高點A時,對外管壁的壓力大小為3、5mg,b通過最高點A時,對內(nèi)管壁的壓力大小0、25mg,已知兩小球所受電場力的大小為重力的一半。
求(1)a、b兩球落地點距A點水平距離之比;
(2)a、b兩球落地時的動能之比。
【答案】(1)4∶3 (2)8∶3
【解析】
試題分析:(1)以a球為研究對象,設(shè)其到達最高點時的速度為,根據(jù)向心力公式有:
其中
解得:
以b球為研究對象,設(shè)其到達最高點時的速度為vb,根據(jù)向心力公式有:
其中
解得:
兩小球脫離半圓管后均做平拋運動,根據(jù)可得它們的水平位移之比:
(2)兩小球做類平拋運動過程中,重力做正功,電場力做負功,根據(jù)動能定理有:
對a球:
解得:
對b球:
解得:
則兩球落地時的動能之比為:
考點:本題考查靜電場、圓周運動和平拋運動,意在考查考生的分析綜合能力。
【名師點睛】本題關(guān)鍵是對小球在最高點進行受力分析,然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律求出平拋的初速度,再結(jié)合平拋運動規(guī)律求解。
【題型】解答題
【結(jié)束】
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【題目】如圖所示,傾角θ=37°的光滑且足夠長的斜面固定在水平面上,在斜面頂端固定一個輪半徑和質(zhì)量不計的光滑定滑輪D,質(zhì)量均為m=1kg的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m的輕彈簧連接,物體B被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板P擋住。用一不可伸長的輕繩使物體A跨過定滑輪與質(zhì)量為M的小環(huán)C連接,小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細桿,當整個系統(tǒng)靜止時,環(huán)C位于Q處,繩與細桿的夾角α=53°,且物體B對擋板P的壓力恰好為零。圖中SD水平且長度 為d=0.2m,位置R與位置Q關(guān)于位置S對稱,輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行,F(xiàn) 讓環(huán)C從位置R由靜止釋放,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
求:(1)小環(huán)C的質(zhì)量 M;
(2)小環(huán)C通過位置S時的動能 Ek及環(huán)從位置R運動到位置S的過程中輕繩對環(huán)做的功WT;
(3)小環(huán)C運動到位置Q的速率v.
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【題目】如圖所示,把一個玻璃球放在玻璃漏斗中,晃動漏斗,可以使玻璃球沿光滑的漏斗壁在某水平面內(nèi)做勻速圓周運動,下列說法正確的是( 。
A. 玻璃球受到三個力的作用
B. 運動平面離漏斗口越近,玻璃球的線速度越大
C. 運動平面離漏斗口越近,玻璃球所受支持力越大
D. 若漏斗壁是粗糙的,停止晃動后,玻璃球?qū)⒅饾u向漏斗口靠
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【題目】(多選)如圖所示, 為內(nèi)阻不能忽略的電池,R1、R2、R3均為定值電阻,電表均為理想電表;開始時開關(guān)S閉合,兩個電表均有讀數(shù),某時刻發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變小,而電流表示數(shù)變大,則電路中可能出現(xiàn)的故障是( )
A. R2短路 B. R2斷路
C. R1短路 D. R3短路
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【題目】如圖所示,P、Q為質(zhì)量均為m的兩個質(zhì)點,分別置于地球表面不同緯度上,如果把地球看成是一個均勻球體,P、Q兩質(zhì)點隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動,則下列說法正確的是( )
A. P、Q受地球引力大小相等
B. P、Q做圓周運動的向心力大小相等
C. P、Q做圓周運動的角速度大小相等
D. P、Q兩質(zhì)點的重力大小相等
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