四川省2012年5月高考物理大题热身训练(11天训练)_第1页
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文档简介

1、物理大题热身训练四川专版倒计时11天1如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内,两顶点a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。 (1)通过ab边的电流Iab是多大?(2)导体杆ef的运动速度是多大?2如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0105N/C

2、、与水平方向成=30角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5106C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0106C,质量m=1.0102kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0109Nm2/C2,取g=10m/s2) (1)小球B开始运动时的加速度为多大? (2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大? (3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时,速度为=1.0m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?3目前,滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的

3、示意图,赛道光滑,FGI为圆弧赛道,半径R=6.5m,C为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面,KA、DE平台的高度都为h=18m。B、C、F处平滑连接。滑板a和b的质量均为m,m=5kg,运动员质量为M,M=45kg。 表演开始,运动员站在滑板b上,先让滑板a从A点静止下滑,t1=0.1s后再与b板一起从A点静止下滑。滑上BC赛道后,运动员从b板跳到同方向运动的a板上,在空中运动的时间t2=0.6s(水平方向是匀速运动)。运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道,落在EF赛道的P点,沿赛道滑行,经过G点时,运动员受到的支持力N=742.5N。(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内,计算时

4、滑板和运动员都看作质点,取g=10m/s2) (1)滑到G点时,运动员的速度是多大? (2)运动员跳上滑板a后,在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大? (3)从表演开始到运动员滑至I的过程中,系统的机械能改变了多少?倒计时10天1. 水平面上有带圆弧形凸起的长方形木块A,木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连,B与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物体B上,恰使物体A、B、C保持相对静止,如图,已知物体A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,不计所有的摩擦,则拉力F应为多大?2.如图,一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场,磁感应强度方

5、向竖直向下。一电荷量为q ( q 0)、质最为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为()。为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度大小的最小值及小球P相应的速率。重力加速度为g。 3一倾角为45o的斜面固定于地面,斜面顶端离地面的高度h0=1m,斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量为m0.09 kg 的小物块(视为质点)。小物块与斜面之间的动摩擦因数声=0.2。当小物块与挡板碰撞后,将以原速返回。重力加速度g=10 m/s2。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中,挡板给予小物块的总冲量是多少?、倒计时9天1.图示为修建

6、高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2,不计额外功。求:(1) 起重机允许输出的最大功率。(2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。2如图所示,直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上,挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数为n,其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连,电容

7、器两极板间的距离为d,电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍,其余电阻不计,线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电,电荷量始终保持为q,在水平台面上以初速度v0从p1位置出发,沿挡板运动并通过p5位置。若电容器两板间的电场为匀强电场,p1、p2在电场外,间距为L,其间小滑块与台面的动摩擦因数为,其余部分的摩擦不计,重力加速度为g.求:(1)小滑块通过p2位置时的速度大小。(2)电容器两极板间电场强度的取值范围。(3)经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围。3. 如图所示,轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面

8、内自由转动,另一端连接一带电小球P,其质量m=210-2 kg,电荷量q=0.2 C.将弹簧拉至水平后,以初速度V0=20 m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O1点时速度恰好水平,其大小V=15 m/s.若O、O1相距R=1.5 m,小球P在O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.610-1 kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的弱强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r=0.5 m的圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取g=10 m/s2

9、。那么,(1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹力做功为多少?(2)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。 (3)若题中各量为变量,在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下,请推导出r的表达式(要求用B、q、m、表示,其中为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。倒计时8天1质量为M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s。耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍,把所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角保持不变。求:(1)拖拉机的加速度大小。(2)拖拉机对连接杆的拉力大小。(3)时间t

10、内拖拉机对耙做的功。2如图所示,电源电动势内阻,电阻。间距的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度的匀强磁场。闭合开关,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为,忽略空气对小球的作用,取。(1)当时,电阻消耗的电功率是多大?(2)若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为,则是多少?3.如图所示,空间有场强的竖直向下的匀强电场,长的不可伸长的轻绳一端固定于点,另一端系一质量的不带电小球,拉起小球至绳水平后,无初速释放。另一电荷量、质量与相同的小球,以速度水平抛出,经时间与小球与点下方一足够大

11、的平板相遇。不计空气阻力,小球均可视为质点,取。(1)求碰撞前瞬间小球的速度。(2)若小球经过路到达平板,此时速度恰好为O,求所加的恒力。(3)若施加恒力后,保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变,在点下方面任意改变平板位置,小球均能与平板正碰,求出所有满足条件的恒力。倒计时7天1.随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49t,以54km/h的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5m/s2(不超载时则为5m/s2)。(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载

12、时分别前进多远?(2)若超载货车刹车时正前方25m处停着总质量为1t的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用0.1s后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大?2如图所示,间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内,在水平面a1b1b2a2区域内和倾角=的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3、质量m1=0.1kg、长为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上,S杆的两端固定在b1、b2点,K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑

13、轮自然下垂,绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑,K杆保持静止,Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长。取g=10 m/s2,sin=0.6,cos=0.8。求 (1)小环所受摩擦力的大小; (2)Q杆所受拉力的瞬时功率。3.如图所示,正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长L=1.8m,距地面h=0.8m。平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂直放置于台面,C板位于边界WX上,D板与边界WZ相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q=510-13C的微粒静止

14、于W处,在CD间加上恒定电压U=2.5V,板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场(微粒始终不与极板接触),然后由XY边界离开台面。在微粒离开台面瞬时,静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度,在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场,滑块视为质点,滑块与地面间的动摩擦因数=0.2,取g=10m/s2(1)求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板的极性;(2)求由XY边界离开台面的微粒的质量范围;(3)若微粒质量m0=110-13kg,求滑块开始运动时所获得的速度。倒计时6天l BMNQPv01如图所示,在质量为M0.99kg的小车上,固定着一个质量为m

15、10g、电阻R1W的矩形单匝线圈MNPQ,其中MN边水平,NP边竖直,高度l0.05m。小车载着线圈在光滑水平面上一起以v010m/s的速度做匀速运动,随后进入一水平有界匀强磁场(磁场宽度大于小车长度),完全穿出磁场时小车速度v12m/s。磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B1.0T。已知线圈与小车之间绝缘,小车长度与线圈MN边长度相同。求:(1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向;(2)小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q;(3)小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W。2.在水平长直的轨道上,有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动某时刻将

16、一质量为m的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为(1)证明:若滑块最终停在小车上,滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数无关,是一个定值(2)已知滑块与车面间动摩擦因数=0.2,滑块质量m=1kg,车长L=2m,车速v0=4m/s,取g=10m/s2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F大小应该满足什么条件?(3)在(2)的情况下,力F取最小值,要保证滑块不从车上掉下,力F的作用时间应该在什么范围内?v03.如图所示,条形区域和内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度B的大小均为0.3T,AA、BB、C

17、C、DD为磁场边界,它们相互平行,条形区域的长度足够长,磁场宽度及BB、CC之间的距离d=1m。一束带正电的某种粒子从AA上的O点以沿与AA成60角、大小不同的速度射入磁场,当粒子的速度小于某一值v0时,粒子在区域内的运动时间t0=410-6s;当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB射出区域。取3,不计粒子所受重力。 求:60AABCDDddCBdO(1)粒子的比荷 ;(2)速度v0 和v1 的大小;(3)速度为v1的粒子从O到DD 所用的时间。倒计时5天1.如图所示,一个可视为质点的物块,质量为m =2kg,从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下,到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带

18、,传送带由一电动机驱动着匀速向左转动,速度大小为v=3m/s已知圆弧轨道半径R=0 8m,皮带轮的半径r =0 2m,物块与传送带间的动摩擦因数为,两皮带轮之间的距离为L =6m,重力加速度g = 1Om/s2求:(1) 皮带轮转动的角速度多大?(2) 物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力;(3) 物块将从传送带的哪一端离开传送带?物块,在传送带上克服摩擦力所做的功为多大?2如图所示,一质量为m、电荷量为+q、重力不计的带电粒子,从A板的S点由静止开始释放,经A、B加速电场加速后,穿过中间偏转电场,再进人右侧匀强磁场区域已知AB间的电压为U,MN极板间的电压为2U,MN两板间的距离和板长均为L

19、,磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界求:(1) 带电粒子离幵B板时速度V0的大小;(2) 带电粒子离开偏转电场时速度V的大小与方向;(3) 要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大?3如图所示,在光滑水平长直轨道上,A、B两小球之间有一处于原长的轻质弹簧,弹簧右端与B球连接,左端与A球接触但不粘连,已知,开始时A、B均静止在A球的左边有一质量为的小球C以初速度v0向右运动,与A球碰撞后粘连在一起,成为一个复合球D,碰撞时间极短接着逐渐压缩弹簧并使B球运动经过一段时间后,D球与弹簧分离(弹簧始终处于弹性限度内)(1) 上述过程中,弹簧的最大弹性势能是多少?(2) 当弹簧

20、恢复原长时B球速度是多大?(3) 若开始时在B球右侧某位置固定一块挡板(图中未画出),在D球与弹簧分离前使B球与挡板发生碰撞,并在碰后立即将挡板撤走,设B球与挡板碰撞时间极短,碰后B球速度大小不变,但方向相反试求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围倒计时4天BACRDF1如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点。一小物块质量为m=1.2kg,它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为=0.20。小物块在F=12N的水平力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,小物块刚好能到达D点,g取10m/s

21、2,试求:(1)撤去F时小物块的速度大小;(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功;2如图所示,在竖直平面直角坐标系xOy内有半径为R、圆心在O点、与xOy平面垂直的圆形匀强磁场,右侧水平放置的两块带电金属板MN、PQ平行正对,极板长度为l,板间距离为d,板间存在着方向竖直的匀强电场。一质量为m且电荷量为q的粒子(不计重力及空气阻力)以速度v0从A处沿y轴正向进入圆形匀强磁场,并沿x轴正向离开圆形匀强磁场,然后从两极板的左端沿中轴线CD射入匀强电场,恰好打在上板边沿N端。求:(1)匀强磁场的磁感应强度大小B;(2)两极板间匀强电场的场强大小E;(3)若粒子以与y轴正向成=300从A处进入圆形

22、匀强磁场,如图所示,且d=4R/3,试确定该粒子打在极板上距N端的距离。(用l表示)3如图所示,三块木板A、B、C的质量均为,长度均为L。A、B置于水平地面上,它们的间距s=2m。C置于B板的上端并对齐。A、B、C之间及A、B与地面之间的动摩擦因数均为=0.2,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。开始时,三个物体处于静止状态。现给A施加一个水平向右,大小为3mg/5的恒力F,假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起,最终C没有脱离A板,g取l0ms2。求:(1)碰撞后的瞬间A、B、C的速度各是多少?(2)最终A、B、C的速度又是多少?(3)要使C完全离开B并不脱离木板A,每块木板的长度应满

23、足什么条件?倒计时3天1用长l=16m的轻绳悬挂一质量为M=10kg的木块(可视为质点)。一颗质量m=10g的子弹以水平速度v0=500m/s沿水平方向射穿木块,射穿后的速度v=100m/s,子弹与木块的作用时间极短,如图所示。g=10m/s2。求:(1)在子弹打击木块的过程中系统(子弹与木块)产生的内能Q。(2)打击后,木块上摆的最大高度H。(3)子弹射穿木块后的瞬间,木块所受绳的拉力T。2如图所示, xoy平面内的正方形区域abcd,边长为L,oa=od=,在该区域内有与y轴平行的匀强电场和垂直于平面的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从原点沿x轴进入场区,恰好沿x轴直线射出。若撤去电场只

24、保留磁场,其他条件不变,该粒子从cd边上距d点处射出,若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该粒子从哪条边上何处射出?3如图所示,电阻均为R的金属棒ab,a棒的质量为m,b棒的质量为M,放在如图所示光滑的轨道的水平部分,水平部分有如图所示竖直向下的匀强磁场,圆弧部分无磁场,且轨道足够长;开始给a棒一水平向左的的初速度v0,金属棒ab与轨道始终接触良好且a棒与b棒始终不相碰。请问:(1)当ab在水平部分稳定后,速度分别为多少?损失的机械能多少?(2)设b棒在水平部分稳定后,冲上圆弧轨道,返回到水平轨道前,a棒已静止在水平轨道上,且b棒与a棒不相碰,然后达到新的稳定状态,最后a,b的末速度为多少?

25、 (3)整个过程中产生的内能是多少? 倒计时2天1. 如图甲所示,水平传送带长L=6 m,两个传送皮带轮的半径都是R=0.25 m。现有一可视为质点的小物体以水平初速度v0滑上传M带。设皮带轮沿顺时针匀速转动,当转动的角速度为时,物体离开传送带B端后在空中运动的水平距离为s.若皮带轮以不同角速度重复上述转动,而小物体滑上传送带的初速度v0始终保持不变,则可得到一些对应的和s值,栴这些对应的值_在平面直角坐标系中并连接起来,就得到了图乙中实线所示的图象。(g取lOm/s2)小明同学在研究了图甲的装置和图乙的图舉后憐出了以下判断:当时,小物体从皮苹轮的A端运动到B端_程中一直在做匀减速运动。他的判

26、断正确吗?请你再指出当 28 rad/s时,小物体从皮带轮的A端运动到B端的过程中做什么运动。(只写结论,不需要分析原因)(2) 求小物体的初速度V0及它与传送带间的动摩擦因素 。(3) 求B端距地面高度h。2. 两块平行金属板MN、PQ水平放置,两板间距为d、板长为L,在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着垂直纸面方向的匀强磁场,三角形底边BC与PQ在同一水平线上,顶点A与MN在同一水平线上。如图所示,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入两板间,如果在两板间加某一恒定电压,粒子离开电场后将垂直AB边从D点进人磁场并垂直AC边射出。已知BD=AB,不计粒子的重

27、力。求(1) 两板间的电压。(2) 三角形区域内磁场的磁感应强度。(3) 若两板间不加电压且三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外,则要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,试求所加磁场的磁感应强度的最小值。3如图所示,倾角为0二37的足够长的固定斜面上,有一个n=5匝、质量M=1 kg、总电阻R=0.1的矩形线框abcd,ab边长l1=1 m,bc边长l2=0.6 m。将线框置于斜面底端,使cd边恰好与斜面底端平齐,在斜面上的矩形区域cdef内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=O.1 T,ef/cd,cd与ef的距离l2 =0.6 m。现通过位于斜面所在平面内且垂直于ab的细线以及滑轮

28、把线框和质量m = 3 kg的物块连接起来,让物块从离地面足够高的地方由静止释放,当物块下降h=O. 8 m时,绳子刚好拉直,此后线框恰好能够勻速地穿出有界磁场区域。当线框刚好穿过有界磁场区域时,物块m恰好落到地面上,且不再弹离地面。若线框与斜面的动摩擦因数为u=0.5、g取10 m/s2;绳子拉直瞬间,摩擦力及线框和物块的重力的冲量对动量变化的影晌忽略不计。求:(1)线框在沿斜面上滑的整个过程中,线框中产生的焦耳热Q。(2)线框沿斜面上滑的最大距离s纠错反思2012高考顺利!高考物理大题热身训练答案倒计时11天:1(16分)解: (1)设通过正方形金属框的总电流为I,ab边的电流为Iab,d

29、c边的电流为Idc,有 金属框受重力和安培力,处于静止状态,有 由,解得(2)由(1)可得 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E,有E=B1L1。设ad、dc、cb三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R,则 根据闭合电路欧姆定律,有 由,解得 2(19分)解: (1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定得解得 代人数据解得a=32ms2(2)小球B速度最大时合力为零,即解得: 代人数据解得h1=09m(3)小球B从开始运动到速度为。的过程中,设重力做功为W1,电场力做功为W2,库仑力做功为W3,根据动能定理有解得 设小球B的电势能改变了Ep,则 3(2

30、0分)解:(1)在G点,运动员和滑板一起做圆周运动,设向心加速度为an,速度为,运动员受到重力Mg、滑板对运动员的支持力N的作用,则 =65ms (2)设滑板。由A点静止下滑到BC赛道后速度为1,由机械能守恒定律有 运动员与滑板6一起由A点静止下滑到BC赛道后,速度也为1,运动员由滑板b跳到滑板a,设蹬离滑板b时的水平速度为2,在空中飞行的水平位移为s,则 s=2t2 设起跳时滑板a与滑板b的水平距离为so,则 s0=ltl 设滑板。在t2时间内的位移为s1,则 s1=1t2 s=s0+s1 即2t2=1(t1+t2) 运动员落到滑板a后,与滑板a共同运动的速度为,由动量守恒定律有 ml+M2

31、=(m+M) 由以上方程可解出 代人数据,解得=69ms (3)设运动员离开滑板b后,滑板b的速度为3,有 M2+m3=(M+m) 1 可算出3=3ms,有:3=3ms1=6ms,b板将在两个平台之间来回运动,机械能不变。 系统的机械能改变为 E=8875J 倒计时10天:1(16分)设绳中张力为T,A、B、C共同的加速度为a,与C相连部分的绳与竖直线夹角为a,由牛顿运动定律,对A、B、C组成的整体有 : 对B有 对C有 联立式解得 联立式解得 联立式解得 联立式解得 2. (19分)据题意,小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,该圆周的圆心为。P受到向下的重力mg、球面对它沿OP方向的支持力N

32、和磁场的洛伦兹力f=qvB 式中v为小球运动的速率。洛伦兹力f的方向指向。根据牛顿第二定律 由得 由于v是实数,必须满足0 由此得B 可见,为了使小球能够在该圆周上运动,磁感应强度大小的最小值为 此时,带电小球做匀速圆周运动的速率为 由式得 3. (20分)设小物体从高为h处由静止开始沿斜面向下运动,到达斜面底端是速度为v。由功能关系得 以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理,碰撞过程中挡板给小物块的冲量 设碰撞后小物块所能达到的最大高度为,则 同理,有 式中,为小物块再次到达斜面底端时的速度,为再次碰撞过程中挡板给小物块的冲量。由式得, 式中 由此可知,小物块前4次与挡板碰撞前所获得的冲量成

33、等比数列,首项为 总冲量为 由 得 代入数据得 倒计时9天:1.(16分)(1)设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力。P0F0vm P0mg 代入数据,有:P05.1104W (2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时间为t1,有:P0F0v1 Fmgma V1at1 由,代入数据,得:t15 s T2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则v2at PFv2 由,代入数据,得:P2.04104W。2.(19分)(1)小滑块运动到位置p2时速度为v1,由动能定理有:um

34、gL v1 (2)由题意可知,电场方向如图,若小滑块能通过位置p,则小滑块可沿挡板运动且通过位置p5,设小滑块在位置p的速度为v,受到的挡板的弹力为N,匀强电场的电场强度为E,由动能定理有:umgL2rEqs 当滑块在位置p时,由牛顿第二定律有:N+Eqm 由题意有:N0 由以上三式可得:E E的取值范围:0 E (3)设线圈产生的电动势为E1,其电阻为R,平行板电容器两端的电压为U,t时间内磁感应强度的变化量为B,得: UEd由法拉第电磁感应定律得E1n由全电路的欧姆定律得E1I(R+2R) U2RI经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围:0。3.(20分)(1)设弹簧的弹力做功为W,有:代

35、入数据,得:WJ (2)由题给条件知,N碰后作平抛运动,P所受电场力和重力平衡,P带正电荷。设P、N碰后的速度大小分别为v1和V,并令水平向右为正方向,有: 而: 若P、N碰后速度同向时,计算可得Vv1,这种碰撞不能实现。P、N碰后瞬时必为反向运动。有: P、N速度相同时,N经过的时间为,P经过的时间为。设此时N的速度V1的方向与水平方向的夹角为,有: 代入数据,得: 对小球P,其圆周运动的周期为T,有: 经计算得: T,P经过时,对应的圆心角为,有: 当B的方向垂直纸面朝外时,P、N的速度相同,如图可知,有: 联立相关方程得: 比较得, ,在此情况下,P、N的速度在同一时刻不可能相同。当B的

36、方向垂直纸面朝里时,P、N的速度相同,同样由图,有: ,同上得: ,比较得, ,在此情况下,P、N的速度在同一时刻也不可能相同。(3)当B的方向垂直纸面朝外时,设在t时刻P、N的速度相同, ,再联立解得: 当B的方向垂直纸面朝里时,设在t时刻P、N的速度相同,同理得: ,考虑圆周运动的周期性,有: (给定的B、q、r、m、等物理量决定n的取值)倒计时8天:1. (16分)(1)拖拉机在时间t内匀加速前进s,根据位移公式 变形得 (2)对拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T,根据牛顿第二定律 联立变形得 根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为 拖拉机对耙做的功: 联立解得 2.(1

37、9分)(1)闭合电路的外电阻为 根据闭合电路的欧姆定律 R2两端的电压为 R2消耗的功率为 (2)小球进入电磁场做匀速圆周运动,说明重力和电场力等大反向,洛仑兹力提供向心力,根据牛顿第二定律 连立化简得 小球做匀速圆周运动的初末速的夹角等于圆心角为60,根据几何关系得 R=d 连立带入数据 干路电流为 3.(20分)(1)设P的加速度为a0、到D点的竖直速度为vy,合速度大小为v1,与水平方向的夹角为,有 联立方程,代入数据解得:v1=6m/s =300 (2)设A碰前速度为v2,此时轻绳与竖直线的夹角为,由动能定理得: 设A、P碰撞后小球C的速度为v,由动量守恒定律得: 小球C到达平板时速度

38、为0,应做匀减速直线运动,设加速度的大小为a 有xyqE2mgF 设恒力大小为,F与竖直方向的夹角为,如图,根据牛顿第二定律,得: 代入相关数据解得: vqE2mgF1 (3)由于平板可距D点无限远,小球C必做匀速或匀加速直线运动,恒力F1的方向可从竖直方向顺时针转向无限接近速度方向,设恒力与速度方向夹角为,有: 在垂直于速度方向上,有: 则F1的大小满足条件为 (式中) 倒计时7天1.(16分)(1)设货车刹车时的速度大小为v0、加速度大小为a、末速度大小为v,刹车距离为: 4分代入数据得:超载时:s1=45m 1分 不超载时:s2=22.5m 1分(2)货车刹车后经s=25m与轿车相碰时的

39、速度为v1,则:设两车相碰时的速度为v2,货车质量为M,轿车质量为m,两车相碰时动量守恒: 4分设货车对轿车的作用力为,两车相碰的作用时间为,由动量定理得: 4分联立以上三式可得: 2分2(19分)解:(1)设小环受到的摩擦力大小为f,由牛顿第二定律: 3分代入数据得: 1分(2)设流过K杆的电流为I1,K杆受力平衡,有: 3分设回路的总电流为I,有: 1分设回路的总电阻为,有: 1分设Q杆下滑速度为v,产生的感应电动势为E,有: 1分 2分 3分拉力的瞬时功率为: 2分联立以上方程得: 2分3.(20分)解:(1)微粒在极板间所受电场力为: 2分代入数据得: 1分由于微粒带正电且在两板间作加速运动,故C板带正电,D板带负电。 2分(2)若微粒的质量为m,风进入磁场时的速度为v,由动能定理得: 1分微粒在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,若圆周运动的半径为R,有: 1分微粒要从XY边界离开台面,则圆周运动的边缘轨迹如图所示,半径的极小值与极大值分别为: 各1分联立以上各式得: 2分(3)如图,微粒在台面以速度v作以O为圆心,R为半径的圆周运动,从台面边缘P点沿与XY边界成角飞出做平抛运动,落地点为Q,水平距离为S,下落时间为t。设滑块质量为M,获得速度v0后在t内沿与平台前侧面成角方向,以加速度a做匀减速运动到Q点,经过位移为k。

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