江苏省连云港市高考物理 考点突破每日一练15牛顿运动定律的理解和应用、带电粒子在电场中的运动含解析

1、（15）多过程问题和连接体问题、带电粒子在磁场中的运动1(多选)如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则()aa落地前，轻杆对b一直做正功ba落地时速度大小为ca下落过程中，其加速度大小始终不大于gda落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg2(多选)如图所示，倾角为的斜面体c置于粗糙水平面上，物块b置于斜面上，已知b、c间的动摩擦因数为tan，b通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块a相连，连接b的一段细绳与斜面平行，a、b的质量分别为m、m.现给

2、b一初速度，使b沿斜面下滑，c始终处于静止状态，则在b下滑过程中，下列说法正确的是()a无论a、b的质量大小关系如何，b一定减速下滑ba运动的加速度大小为ac水平面对c一定有摩擦力，摩擦力方向可能水平向左d水平面对c的支持力与b、c的总重力大小相等3(多选)如图所示，abc是一条长轨道，其中ab段为一定倾角的斜面，bc段为水平面一质量为m的小滑块在a点从静止状态释放，沿斜面滑下滑块在b点没有能量损失，最后停在c点a点与其水平面投影d点的距离为h，滑块与轨道间动摩擦因数均为.若再用一沿着轨道方向的力推滑块，使它缓慢地由c点推至a点，则()a推力对滑块做的功为3mghb推力对滑块做的功为2mghc

3、往返过程中，滑动摩擦力做的功为2mg(s1s2)d往返过程中，滑动摩擦力做的功为2mgs14(多选)如图所示，倾角30°、高为l的固定斜面底端与光滑水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球a、b用一根长为l的轻绳连接，a球置于斜面顶端现由静止释放a、b两球，b球与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，两球最终均滑到水平面上已知重力加速度为g，不计一切摩擦，则()aa球刚滑至水平面时的速度大小为bb球刚滑至水平面时的速度大小为c在a球沿斜面下滑的过程中，轻绳对b球先做正功、后不做功d两小球在水平面上不可能相撞5如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环

4、，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为l，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2l(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中()a圆环的机械能守恒b弹簧弹性势能变化了mglc圆环下滑到最大距离时，所受合力为零d圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变6如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径a2a4为边界的两个半圆形区域、中，a2a4与a1a3的夹角为60°.一质量为m、带电荷量为q的粒子以某一速度从区的边缘点a1处沿与a1a3成30°角的方向射入磁场，随后该粒

5、子以垂直于a2a4的方向经过圆心o进入区，最后再从a4处射出磁场已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求： (1)画出粒子在磁场和中的运动轨迹；(2)粒子在磁场和中的轨道半径r1和r2比值；(3)区和区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力)参考答案1bd滑块b的初速度为零，末速度也为零，所以轻杆对b先做正功，后做负功，选项a错误；以滑块a、b及轻杆整体为研究对象，系统的机械能守恒，当a刚落地时，b的速度为零，则mghmv0，即va，选项b正确；a、b的先后受力分别如图甲、乙所示由a的受力图可知，a下落过程中，其加速度大小先小于g后大于g，选项c错误；当a落地前b的加速度为零(即轻杆对b的作用力

6、为零)时，b的机械能最大，a的机械能最小，这时b受重力、支持力，且fnbmg，由牛顿第三定律可知，b对地面的压力大小为mg，选项d正确2abd由tan可知mgsinmgcos，因此如果绳子没有拉力的话，物块b会沿斜面匀速下滑，但由于物块a的存在，绳子必定有拉力，故物块b一定会减速下滑，选项a正确；把物块a和b看成整体，对整体运用牛顿第二定律可得：mg(mm)a，由此可得物块a和b具有相同的加速度，a，故选项b正确；物块b对斜面体c的作用力有压力和沿斜面向下的摩擦力，且二者的合力竖直向下，大小等于物块b的重力，斜面c在水平方向没有运动趋势，故斜面c与地面间没有摩擦力，且对地面的压力为物块b和c的

7、总重力，故选项c错误，选项d正确3bc下滑过程：mghwf100得：wf1mghwf1mgcos·mgs1mg(s1s2)反推过程：wfwf1mgh00得：wfmghwf12mgh全过程：wf2wf12mg(s1s2)4aca球刚滑至水平面时，根据机械能守恒定律可知：3mglmglsin30°(3mm)v，解得：v1，选项a正确；当a球滑到水平面上后，做匀速运动，而b球在斜面上做加速运动，则b球刚滑至水平面时，根据机械能守恒定律可知：3mgl×3m·vmv，解得：vb，选项b错误；在a球沿斜面下滑的过程中，在b球没有滑上斜面之前，轻绳对b球做正功，当b球

8、滑到水平面之后，轻绳无弹力，则对b球不做功，选项c正确；a球滑至水平面后做匀速运动，而b球还要做一段加速后到达水平面，故b球能追上a球发生碰撞，选项d错误5b圆环在下落过程中弹簧的弹性势能增加，由能量守恒定律可知圆环的机械能减少，而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，故a、d错误；圆环下滑到最大距离时速度为零，但是加速度不为零，即合外力不为零，故c错误；圆环重力势能减少了mgl，由能量守恒定律知弹簧弹性势能增加了mgl，故b正确6(1)轨迹见解析图(2)21(3)解析(1)画出粒子在磁场和中的运动轨迹如图所示(2)设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，再逆时针做圆周

9、运动，最后从a4点射出，用b1、b2、r1、r2、t1、t2分别表示在磁场区、区的磁感应强度、轨道半径和周期(没有设符号的，在图中标记也可以)设圆形区域的半径为r，如图所示，已知带电粒子过圆心且垂直a2a4进入区磁场，连接a1a2，a1oa2为等边三角形，a2为带电粒子在区磁场中运动轨迹的圆心，其半径r1a1a2oa2r在区磁场中运动的半径r2即r1r221.(3)qvb1mqvb2mt1t2圆心角a1a2o60°，带电粒子在区磁场中运动的时间为t1t1，在区磁场中运动时间为t2t2，带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间tt1t2由以上各式可得：b1，b2.6edbc3191f2351dd815ff33d4435f3756edbc3191f2351dd8