2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image017.jpg)
(2)判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)。 (3)釋放后m2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功
試題詳情
5(16).如圖所示,A為位于一定高度處的質(zhì)量為 、帶電荷量為 的微粒,B為位于水平地面上的質(zhì)量為M的用特殊材料制成的長(zhǎng)方形空心盒子,盒子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) =0.2,盒內(nèi)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小 ,盒外存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小也為E,盒的上表面開有一系列略大于微粒的小孔,孔間距滿足一定的關(guān)系,使得微粒進(jìn)出盒子的過(guò)程中始終不與盒子接觸.當(dāng)微粒A以1m/s的速度從孔1進(jìn)入盒子的瞬間,盒子B恰以v1=0.4m/s的速度向右滑行.設(shè)盒子足夠長(zhǎng),取重力加速度g=10m/s2,不計(jì)微粒的重力,微粒恰能順次從各個(gè)小孔進(jìn)出盒子.試求:
(1) 從微粒第一次進(jìn)入盒子至盒子停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,盒子通過(guò)的總路程; (2) 微粒A從第一次進(jìn)入盒子到第二次進(jìn)入盒子所經(jīng)歷的時(shí)間; (3) 盒子上至少要開多少個(gè)小孔,才能保證微粒始終不與盒子接觸。
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5(19分).磁懸浮列車是一種高速交通工具,它具有兩個(gè)重要系統(tǒng):一個(gè)是懸浮系統(tǒng),另一個(gè)是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型如下:左圖是實(shí)驗(yàn)車與軌道示意圖,右圖是固定在實(shí)驗(yàn)車底部的金屬框與軌道間的運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的示意圖。水平地面上有兩根很長(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間有垂直于水平面的等間距的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(每個(gè)磁場(chǎng)的寬度與金屬框的寬度相同),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2大小相同,相鄰磁場(chǎng)的方向相反,所有磁場(chǎng)同時(shí)以恒定速度v0沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動(dòng),這時(shí)實(shí)驗(yàn)車底部的金屬框?qū)?huì)受到向右的磁場(chǎng)力,帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)車沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。
試題詳情
設(shè)金屬框總電阻R=1.6Ω,垂直于導(dǎo)軌的邊長(zhǎng)L=0.20m,實(shí)驗(yàn)車與金屬框的總質(zhì)量m=2.0kg,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B2=B=1.0T,磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度v0=10m/s。回答下列問(wèn)題: ⑴設(shè)t=0時(shí)刻,實(shí)驗(yàn)車的速度為零,求此時(shí)金屬框受到的磁場(chǎng)力的大小和方向;
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⑵已知磁懸浮狀態(tài)下,實(shí)驗(yàn)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力恒為f1=0.20N,求實(shí)驗(yàn)車的最大速率vm;
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⑶若將該實(shí)驗(yàn)車A與另外一輛質(zhì)量相等但沒(méi)有驅(qū)動(dòng)裝置的磁懸浮實(shí)驗(yàn)車P掛接,設(shè)A與P掛接后共同運(yùn)動(dòng)所受阻力恒為f2=0.50N。A與P掛接并經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后已達(dá)到了最大速度,這時(shí)撤去驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng),保留磁懸浮狀態(tài),A與P所受阻力f2保持不變,那么撤去驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)后A和P還能滑行多遠(yuǎn)?
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6.(19分)如圖所示,水平面上OA部分粗糙,其他部分光滑。輕彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為M的小滑塊連接,開始時(shí)滑塊靜止在O點(diǎn),彈簧處于原長(zhǎng)。一質(zhì)量為m的子彈以大小為v的速度水平向右射入滑塊,并留在滑塊中,子彈打擊滑塊的時(shí)間極短,可忽略不計(jì)。之后,滑塊向右運(yùn)動(dòng)并通過(guò)A點(diǎn),返回后恰好停在出發(fā)點(diǎn)O處。求: (1)子彈打擊滑塊結(jié)束后的瞬間,滑塊和子彈的共同速度大。 (2)試簡(jiǎn)要說(shuō)明滑塊從O到A及從A到O兩個(gè)過(guò)程中速度大小的變化情況,并計(jì)算滑塊滑行過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能的最大值; (3)滑塊停在O點(diǎn)后,另一顆質(zhì)量也為m的子彈以另一速度水平向右射入滑塊并停留在滑塊中,此后滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn),求第二顆子彈的入射速度u的大小范圍。
試題詳情
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1.(3-4模塊) (1)CD (2)y的負(fù)方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分) (3)解:a.由折射定律: 在BC界面:sin60°= sinγ ①(1分)
γ=300°
∵sinC= ②(1分) ∴光線在AC界面發(fā)生反射再經(jīng)AB界面折射 (1分) sin30°=sinγ/
③(1分)
γ/=60°
則射出光線與AB面的夾角 β=90°-γ/=30° ④(1分)
2.(1)v2=0.390m/s(2分) ,a=0.600 m/s2(2分)(說(shuō)明:取兩位有效數(shù)字共扣1分) (2) ,----1分 ------1分 --------1分
若F反比于△t-2,則加速度正比于外力。 15.(1)30.5-30.9 mA;1.5×103
Ω!10 ,歐姆調(diào)零。 (2)①如圖; (2分) ② (A-1) (2分) ③
0.10-0.14Ω (2分)、9.00-9.60Ω/m(2分) 3、(16分)(1)(5分)設(shè)物塊塊由D點(diǎn)以初速 做平拋,落到P點(diǎn)時(shí)其豎直速度為
得2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image054.gif) 平拋用時(shí)為t,水平位移為s,2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image056.gif) 在桌面上過(guò)B點(diǎn)后初速2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image058.gif) BD間位移為
則BP水平間距為2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image062.gif) (2)(5分)若物塊能沿軌道到達(dá)M點(diǎn),其速度為2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image064.gif) 2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image066.gif) 軌道對(duì)物塊的壓力為FN,則2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image068.gif) 解得 即物塊不能到達(dá)M點(diǎn) (3)(6分)設(shè)彈簧長(zhǎng)為AC時(shí)的彈性勢(shì)能為EP,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 , 釋放
釋放2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image075.gif) 且2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image077.gif) 在桌面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功為Wf, 則 可得2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image083.gif) 4.17. (共14分)解:(1)微粒在盒子內(nèi)、外運(yùn)動(dòng)時(shí),盒子的加速度a’=μMg/M=μg=0.2×10 m/s2=2 m/s2 盒子全過(guò)程做勻減速直線運(yùn)動(dòng),所以通過(guò)的總路程是: (4分) (2)A在盒子內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí), 方向以向上為正方向 由以上得 a=qE/m=1×10-6×1×103/1×10-5 m/s2=1×102 m/s2 (2分) A在盒子外運(yùn)動(dòng)時(shí), 則a=qE/m=1×102 m/s2 方向向下 A在盒子內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=2v/ a=2×1/1×102s=2×10-2s 同理A在盒子外運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=2×10-2s A從第一次進(jìn)入盒子到第二次進(jìn)入盒子的時(shí)間t= t1+t2=4×10-2s (4分) (3)微粒運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期盒子減少的速度為△v= a’ (t1+ t2)=2×(0.02+0.02)=0.08m/s 從小球第一次進(jìn)入盒子到盒子停下,微粒球運(yùn)動(dòng)的周期數(shù)為n=v1/△v=0.4/0.08=5 故要保證小球始終不與盒子相碰,盒子上的小孔數(shù)至少為2n+1個(gè),即11個(gè).
(4分) 5. ⑴1N,向右(提示:注意相當(dāng)于左右兩個(gè)邊都以v0=10m/s向左切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相加,左右兩邊都受到安培力作用,且方向都向右。)⑵8m/s(提示:車運(yùn)動(dòng)起來(lái)后,當(dāng)車對(duì)地的速度為v時(shí),線框切割磁感線的相對(duì)速度變?yōu)?v0- v),當(dāng)安培力與阻力平衡時(shí)達(dá)到最大速度。);⑶100m(提示:先求出最大共同速度為5m/s,撤去磁場(chǎng)后對(duì)A和P整體用動(dòng)能定理。) 6.解:(1)子彈打擊滑塊,滿足動(dòng)量守恒定律,設(shè)子彈射入滑塊后滑塊的速度為v1,則
① (4分)
(2)從O到A滑塊做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),從A到O滑塊可能做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),或先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)。 滑塊向右到達(dá)最右端時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大。設(shè)在OA段克服摩擦力做的功為Wf,與滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,彈性勢(shì)能最大值為Ep,根據(jù)能量守恒定律: ②
(2分)
由于滑塊恰能返回到O點(diǎn),返回過(guò)程中,根據(jù)能量守恒定律: 2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image096.gif)
(3)設(shè)第二顆子彈射入滑塊后滑塊的速度為v2,由動(dòng)量守恒定律得: (2分)
如果滑塊第一次返回O點(diǎn)時(shí)停下,則滑塊的運(yùn)動(dòng)情況同前,對(duì)該過(guò)程應(yīng)用能量守恒定律: ⑥
①②③④⑤⑥聯(lián)立解得2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image104.gif) 如果滑塊第三次返回O點(diǎn)時(shí)停下,對(duì)該過(guò)程由能量守恒: 2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image106.gif)
①②③④⑥⑦聯(lián)立解得 2009屆高三物理綜合模擬(信息熱點(diǎn)二).files/image108.gif)
所以,滑塊僅兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn),第二顆子彈入射速度的大小范圍在
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