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文檔簡介

高考物理模擬試卷題號一二三四總分得分一、單選題(本大題共5小題,共30.0分)在物理學中經(jīng)常用物理量的變化量△D,與所用時間△t的比值,表示物理量的變化率。下列說法正確的是()A.如果D表示路程,不變則物體勻速運動

B.如果D表示速度,不變則物體做勻變速直線運動

C.如果D表示動量,不變則物體受到的合外力恒定

D.如果D表示動能,不變則物體受到的合外力恒定關于原子學物理知識,下列說法正確的是()A.升高放射性物質(zhì)的溫度,其半衰期變短

B.發(fā)生光電效應現(xiàn)象時,增大照射光的頻率,光電子的最大初動能不變

C.NP發(fā)生β衰變說明NP原子核內(nèi)有電子

D.輕核聚變?yōu)橘|(zhì)量較大的原子核放出能量,新核的比結合能變大研究表明,地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢,3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時。假設這種趨勢會持續(xù)下去,地球的其它條件都不變,則未來與現(xiàn)在相比()A.地球的第一宇宙速度變小 B.地球赤道處的重力加速度變小

C.地球同步衛(wèi)星距地面的高度變小 D.地球同步衛(wèi)星的線速度變小如圖甲中L1、L2是規(guī)格為“6V,3W”的燈泡,a、b端接圖乙所示的交變電壓,調(diào)節(jié)電阻箱R為某一值時恰好能使兩燈泡均正常發(fā)光。則()

A.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3:1

B.流過電阻箱的電流為1A

C.電壓表示數(shù)為12V

D.若減小電阻箱連入電路的阻值,燈L2變亮如圖所示,A、B是兩個帶電小球,質(zhì)量相等,A球用絕緣細線懸掛于O點,A、B球用絕緣細線相連,兩細線長度相等,整個裝置處于水平向右的勻強電場中,平衡時B球恰好處于O點正下方,OA和AB繩中拉力大小分別為TOA和TAB?。則()A.兩球的帶電量相等

B.TOA=2TAB

C.增大場強,B球上移,仍在O點正下方

D.增大場強,B球左移,在O點正下方的左側(cè)

二、多選題(本大題共5小題,共27.0分)如圖所示,圓為負點電荷形成的電場中的一等勢線,圓關于x軸對稱,與x軸的交點分別為a、b,x軸上另有c、d點,各點間的距離為ac=cd,為下列說法正確的是()A.b點電場強度比c點電場強度大

B.b點的電勢比c點電勢高

C.各點間的電勢差滿足Udc<Ucb

D.電子在a點的電勢能比在c點的電勢能低如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體沿傾角為30°的固定斜面勻減速上滑了2m距離,物體加速度的大小為8,重力加速度取10,此過程中()

A.物體的重力勢能增加了40J B.物體的機械能減少了12J

C.物體的動能減少了32J D.系統(tǒng)內(nèi)能增加12J如圖所示,固定在同一水平面內(nèi)的兩平行長直金屬導軌,間距為d,其左端用導線接有阻值為R的電阻,整個裝置處在豎直向上、大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m的導體桿MN垂直于導軌放置,已知桿接入電路的電阻為R,導軌光滑,電阻不計。給桿一水平向右的初速度v0,桿與導軌始終保持良好接觸。則桿減速到零的過程中()A.桿運動的平均速度小于

B.M、N兩點間的最大電勢差為Bdv0

C.桿上產(chǎn)生的焦耳熱為mv02

D.桿沿導軌運動的最大位移為下列說法正確的是()A.零攝氏度的物體的內(nèi)能為零

B.氣體如果失去了容器的約束會散開,這是因為氣體分子熱運動的結果

C.溫度相同的氧氣和臭氧氣體,分子平均動能相同

D.理想氣體,分子之間的引力、斥力依然同時存在,且分子力表現(xiàn)為斥力

E.浸潤現(xiàn)象是分子間作用力引起的如圖甲,介質(zhì)中兩個質(zhì)點A和B的平衡位置距波源O的距離分別為1m和5m。圖乙是波源做簡諧運動的振動圖象。波源振動形成的機械橫波可沿圖甲中x軸傳播。已知、t=5s時刻,A質(zhì)點第一次運動到y(tǒng)軸負方向最大位移處。下列判斷正確的是()

A.A質(zhì)點的起振方向向上

B.該列機械波的波速為0.2m/s

C.該列機械波的波長為2m

D.t=11.5s時刻,B質(zhì)點的速度方向沿y軸正方向

E.若將波源移至x=3m處,則A、B兩質(zhì)點同時開始振動,且振動情況完全相同三、實驗題(本大題共2小題,共15.0分)為探究質(zhì)量一定情況下加速度a與外力F的關系,某實驗小組設計了如圖(a)所示的實驗裝置,通過改變重物質(zhì)量改變滑塊的牽引力,通過力傳感器讀出繩中拉力F;利用位移傳感器測得滑塊運動的加速度a;在軌道水平情況下實驗得到的a-F圖象如圖(b)所示。

(1)為減小摩擦的影響應適當墊高木板的______(填“左端”或“右端”)

(2)由圖可知,滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=______kg,滑塊與軌道間的摩擦因數(shù)為______(g取10m/s2)

某同學要測定電阻約為200Ω的某圓柱形金屬材料Rx的電阻率,實驗室提供了以下器材:

電池組E(電動勢6V,內(nèi)阻忽略不計)

電流表(量程0-30mA,內(nèi)阻約為100Ω)

電流表(量程0-600μA,內(nèi)阻為2000Ω)

滑動變阻器R1(阻值范圍0-10Ω,額定電流1A)

電阻箱R2(阻值范圍0-9999Ω,額定電流1A)

開關S、導線若干

(1)先用螺旋測微器測出該金屬材料截面的直徑示數(shù)如圖1所示,則直徑為D=______mm,再用游標卡尺測出該金屬材料的長度,示數(shù)如圖2所示,則長度為L=______cm。

(2)將電流表與電阻箱串聯(lián),改裝成一個量程為6.0V的電壓表,則電阻箱接入電路的阻值為______Ω。

(3)在如圖3所示的方框中畫出實驗電路圖,注意在圖中標明所用器材的代號。

(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,測得多組電流表、的示數(shù)I1、I2,作出I2-I1象,如圖4所示,求得圖象的斜率為k=0.0205,則該金屬材料的電阻Rx=______Ω.(結果保留3位有效數(shù)字)

(5)金屬材料電阻率的測量值______(填“大于”“等于”或“小于”)它的真實值。四、計算題(本大題共4小題,共52.0分)如圖所示,物體A置于靜止在光滑水平面上的平板小車B的左端,物體在A的上方O點用細線懸掛一小球C(可視為質(zhì)點),線長L=0.8m,小車長0.8m。現(xiàn)將小球C拉至水平無初速度釋放,并在最低點與物體A發(fā)生水平正碰,碰撞后小球C反彈的速度為2m/s。已知A、B、C的質(zhì)量分別為mA=4kg,mB=2kg和mC=2kg,A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,A、C碰撞時間極短,且只碰一次取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)細線對小球的最大拉力大?。?/p>

(2)物體A能否滑離小車,A在小車上相對運動的時間

如圖所示,平面直角坐標系xOy平面內(nèi),第一象限內(nèi)存在沿y軸方向的勻強電場;在第Ⅳ象限有垂直紙面向外的勻強磁場,質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的粒子,從y軸上的(0、L)點沿平行x軸方向以初速度v0射入電場,粒子從x軸上的(2L、0)點射入磁場,不計粒子重力,求:

(1)電場強度的大??;

(2)為使粒子能回到電場中運動的勻強磁場磁感強度的最小值;

(3)在對應(2)的條件下,粒子第n次到達電場中的最高點的水平坐標值及經(jīng)歷的時間。

如圖所示,內(nèi)部帶有加熱裝置的絕熱氣缸質(zhì)量為M,用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的氣體,用繩將活塞和氣缸豎直懸掛在空中,氣缸頂部有卡環(huán),氣缸內(nèi)部長為2L,活塞質(zhì)量為m、面積為S,開始氣體溫度為300K,活塞到缸底的距離為1.5L,加熱電阻絲的電阻為R,啟動后電流為I,氣體緩慢升溫,經(jīng)時間t氣體溫度變?yōu)?50K,大氣壓強為,重力加速度為g,活塞的厚度不計。求:

(1)當溫度升高到360K時活塞到缸底的距離.(2)氣體溫度由300K升高到450K的過程中內(nèi)能的增加量。

某種透明材料制成的空心球體外徑是內(nèi)徑的2倍,其過球心的某截面(紙面內(nèi))如圖所示。一束單色光(紙面內(nèi))從外球面上A點入射,入射角為45°時,光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相切。

(i)求該透明材料的折射率;

(ii)欲使光束從A點入射后,恰好在內(nèi)球面上發(fā)生全反射,則應將入射角變?yōu)槎嗌俣龋?/p>

答案和解析1.【答案】C

【解析】解:A、若D表示某質(zhì)點運動的路程,則表示速率,速率不變,質(zhì)點的速度方向可能變化,不一定做勻速直線運動,故A錯誤。

B、若D表示某質(zhì)點運動的速度,則表示加速度,恒定不變時,該質(zhì)點的加速度不變,只能說明質(zhì)點做勻變速運動,但可能是勻變速曲線運動,如平拋運動,故B錯誤;

C、若D表示某質(zhì)點的動量,由動量定理得F合△t=△P,知==F合,所以越大,該質(zhì)點所受的合外力越大,故C正確。

D、若D表示某質(zhì)點的動能,△D表示動能的變化量,根據(jù)動能定理可知△D=W合,則=,表示所受合外力做功的功率,越大,該質(zhì)點所受的合外力做功越快,而不是越多,故D錯誤。

故選:C。

根據(jù)題中各項中給出的D的意義進行分析,分析其變化率對應的意義即可答題。

解決本題的關鍵是知道當D表示不同的量時,明確出其變化率所表示的物理量,再根據(jù)條件判斷是否變化即可求解。涉及動量變化量時可考慮動量定理。涉及動能變化量時可考慮動能定理。

2.【答案】D

【解析】解:A、原子核的半衰期不隨溫度的改變而改變,故A錯誤;

B、發(fā)生光電效應現(xiàn)象時,增大照射光的頻率,根據(jù)光電效應方程光電子的最大初動能增大,故B錯誤;

C、發(fā)生β衰變是原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子,放出了一個電子,并不能說明原子核內(nèi)有電子,故C錯誤;

D、輕核聚變?yōu)橘|(zhì)量較大的原子核放出能量,把新核拆分為核子需要的能量變大,故新核的比結合能變大,原子核更穩(wěn)定,故D正確;

故選:D。

半衰期由原子核內(nèi)部因素決定,與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關系;光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大,與入射光的強度無光;β衰變的實質(zhì)在于核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成了一個質(zhì)子和一個電子;輕核聚變反應后核子的比結合能增大,核子將發(fā)生質(zhì)量虧損,釋放結合能。

該題考查半衰期、光電效應的規(guī)律以及衰變、聚變等內(nèi)容,涉及的知識點都是一些記憶性的知識點的內(nèi)容,比較簡單,多加積累即可。

3.【答案】D

【解析】解:AB、赤道上的物體受到的重力等于萬有引力減去向心力,,因為T變大,向心力變小,故重力變大,即地球赤道處的重力加速度變大,由于地球的第一宇宙速度,就是近地衛(wèi)星的運行速度,根據(jù)v=,可知,地球的第一宇宙速度變大,故AB錯誤。

C、地球同步衛(wèi)星由萬有引力提供圓周運動向心力,據(jù),得,由此可知,地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢,即同步衛(wèi)星的周期T增大,軌道半徑r增大,距地面的高度變大,故C錯誤。

D、萬有引力提供圓周運動向心力,得,由此可知,軌道半徑r變大,衛(wèi)星的線速度變小,故D正確。

故選:D。

衛(wèi)星繞地球圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力,據(jù)此分析地球自轉(zhuǎn)周期的變化對速度和向心加速度的影響。

本題考查向心力公式及同步衛(wèi)星的性質(zhì),要注意明確同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同。

4.【答案】C

【解析】【分析】

由三只燈泡均正常發(fā)光,則可求得原副線圈的電壓,求得匝數(shù)之比,由圖象中的周期求得頻率,各表的示數(shù)為有效值。

考查變壓器的基本內(nèi)容,明確電流電壓與匝數(shù)的關系,電表的示數(shù)為有效值。

【解答】

解:

?A、兩個燈泡均正常發(fā)光,則U2=6V,U1=U-U2=-6V=12V,則匝數(shù)之比為2:1,故A錯誤;

B、電流表的示數(shù)為有效值,每個燈泡的電流為:I1A=0.5A,

根據(jù)原副線圈電流之比與匝數(shù)成反比得副線圈中電流為:I2=2I1=1A,

則電阻箱中電流為:IR=I2-I1=1-0.5A=0.5A,故B錯誤;

C、電壓表示數(shù)為:U1=12V,故C正確;

D、若減小電阻箱連入電路的阻值,則通過電阻箱電流增大,則通過副線圈和原線圈電流增大,燈泡L1兩端電壓增大,則原線圈電壓減小,副線圈電壓減小,燈L2變暗,故D錯誤;

故選:C。

5.【答案】C

【解析】【分析】

若兩球帶電量相等,整體受力分析可知,OA繩應豎直。

利用隔離法,對B進行受力分析,有TAB+F庫=;利用整體法,對AB整體進行受力分析,有TOA=,可以推出TOA和TAB?之間的關系。

增大場強,同樣用隔離法和整體法分別對B和AB整體進行受力分析,列出水平電場力和重力的關系,然后分析B的位置變化。

本題考查了庫侖定律、共點力的平衡等知識點。合理利用整體法和隔離法是解決本題的關鍵。

【解答】

A.若兩球帶電量相等,整體受力分析可知,OA繩應豎直,故A錯誤;

B.取B和A、B整體為研究對象,AB繩與豎直方向夾角為α,則OA繩與豎直方向夾角為α,對B有TAB+F庫=,對整體TOA=,故TOA=2TAB+2F庫,故B錯誤;

CD.對B有tanα=,對整體tanα=,故增大E之后OA、AB與豎直方向夾角變大,且兩夾角仍相等,故B球上移,仍在O點正下方,故C正確,D錯誤。

故選C。

6.【答案】AC

【解析】解:A、負點電荷形成的電場,a、b在同一等勢面上點電荷在圓心處,根據(jù)點電荷場強公式可知:b點電場強度比c點電場強度大,A正確;

B、沿電場線方向電勢逐漸降低,a點的電勢比c點電勢低。故b點的電勢比c點電勢低,B錯誤;

C、因ac=ad,且cd段各點場強均小于ac段各點場強。故Ucd<Uac,因a,b在同一等勢面上。故Udc<Ucb,故C正確;

D、因φa>φc,電子在a點的電勢能比在c點的電勢能高,D錯誤;

故選:AC。

電場方向與等勢面的方向垂直;結合等勢面的特點判斷電場線的方向,根據(jù)順著電場線方向電勢逐漸降低,判斷電勢關系;電場線的疏密表示電場強度的相對大小。根據(jù)勻強電場中場強與電勢差的關系U=Ed,定性分析電勢差的關系。

該題考查負點電荷的電場特點,屬于對基礎知識的考查。關鍵在于明確電場線的性質(zhì),知道沿電場線的方向電勢降低。

7.【答案】BCD

【解析】【分析】

本題關鍵是對物體受力分析后,根據(jù)牛頓第二定律求解出摩擦力,然后根據(jù)功能關系多次列式求解。

?對物體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列式求解出摩擦力大小,然后根據(jù)功能關系列式求解。

【解答】

物體勻減速上滑了2m距離,上升的高度:△h=Lsin30°=2×0.5=1m

A.重力勢能的增加量等于克服重力做的功,故△EP增=mg△h=2×10×1=20J,故A錯誤;

B.對物體受力分析,受重力、支持力、滑動摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有

mgsin30°+f=ma

解得:f=ma-mgsin30°=6N

機械能變化量等于除重力外其余力做的功,故△E減=f?S=6N×2m=12J,故B正確;

C.根據(jù)動能定理,有△EK=W=-mg?△h-fS=-32J,故C正確;

D.物體減小的機械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能,所以系統(tǒng)內(nèi)能增加12J,故D正確。

故選BCD。

8.【答案】AD

【解析】解:A、桿切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢:E=Bdv,

感應電流:I=,

金屬桿受到的安培力:F=BId=,

金屬的加速度:a=,

金屬桿做減速運動,速度v逐漸減小,加速度a逐漸減小,

金屬桿做加速度減小的減速運動,如果金屬桿做勻減速直線運動,平均速度為,

由于金屬桿做加速度減小的減速運動,金屬桿的運動時間比做勻減速直線運動時間長,平均速度小于,故A正確;

B、最大感應電動勢:Emax=Bdv0,M、N間的最大電勢差:UMN==Bdv0,故B錯誤;

C、由能量守恒定律得:Q=,由串聯(lián)電路特點可知:QR=Q桿,QR+Q桿=Q,解得:Q桿=,故C錯誤;

D、對金屬桿,由動量定理得:-BIdt=0-mv0,其中:q=It,即:Bdq=mv0,

通過金屬桿的電荷量:q=,

解得:x=,故D正確;

故選:AD。

應用E=BLv求出感應電動勢,由歐姆定律求出感應電流,應用安培力公式求出安培力,根據(jù)安培力的變化判斷金屬桿的運動性質(zhì),然后求出其平均速度;

應用能量守恒定律可以求出金屬桿產(chǎn)生的焦耳熱;應用法拉第電磁感應定律、歐姆定律與電流定義式求出通過金屬桿的電荷量,對金屬桿應用動量定理可以求出其位移。

對于電磁感應問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,根據(jù)牛頓第二定律或平衡條件列出方程;另一條是能量,分析涉及電磁感應現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題,根據(jù)動能定理、功能關系等列方程求解。

9.【答案】BCE

【解析】解:A、一切物體在任何溫度下都具有內(nèi)能,所以零攝氏度的物體仍然有內(nèi)能。故A錯誤;

B、氣體分子間的作用力很小,可以忽略不計,氣體分子不停地做無規(guī)則運動,氣體分子可以充滿整個容器,如果沒有約束,氣體將散開,故B正確;

C、溫度是分子的平均動能的標志,溫度相同的氧氣和臭氧氣體,分子平均動能相同;故C正確;

D、理想氣體,分子之間的引力、斥力依然同時存在,但由于分子之間的距離較大,都可以忽略不計。故D錯誤;

E、浸潤和不浸潤現(xiàn)象是液體分子間相互作用的表現(xiàn),與分子力有關。故E正確。

故選:BCE。

一切物體在任何溫度下都具有內(nèi)能;

氣體分子間的作用力很小,可以忽略不計,氣體分子不停地做無規(guī)則運動,氣體分子可以充滿整個容器,如果沒有約束,氣體將散開;

溫度是分子的平均動能的標志;

理解分子力的變化特點與規(guī)律;

浸潤和不浸潤現(xiàn)象是液體分子間相互作用的表現(xiàn)。

該題考查的知識點比較多,加強對基本概念的記憶,是學好3-3的基本方法。要注意浸潤和不浸潤現(xiàn)象是液體分子間相互作用的表現(xiàn)。

10.【答案】ACE

【解析】解:A、由波源的振動圖象可知,波源起振的方向為向上,則A質(zhì)點的起振方向向上,故A正確;

B、由圖象乙可知周期T=4s,已知t=5s時刻,A質(zhì)點開始振動到第一次運動到y(tǒng)軸負方向最大位移處用時,則機械波從O點傳到A點用時間為2s,則該列機械波的波速為,故B錯誤;

C、該列機械波的波長為λ=vT=0.5×4m=2m,故C正確;

D、振動傳到B點的時間為,則t=11.5s時刻,B質(zhì)點已經(jīng)振動1.5s=,此時的速度方向沿y軸負方向,故D錯誤;

E、若將波源移至x=3m處,則A、B兩質(zhì)點距離振源的距離相等,則兩質(zhì)點同時開始振動,且振動情況完全相同,選項E正確;

故選:ACE。

根據(jù)圖象乙可知振源起振方向,所有質(zhì)點的起振方向都與振源相同;根據(jù)圖象乙可知振動周期,結合t=5s時刻,A質(zhì)點第一次運動到y(tǒng)軸負方向最大位移處可求波速;根據(jù)求解波長;比較時間與周期關系可判斷質(zhì)點的位置以及速度方向;

根據(jù)振動圖象知周期和振幅,以及振動方向,根據(jù)波的圖象能讀出波長、位移、速度方向及大小變化情況,加速度方向及大小變化情況等,是應該具備的基本能力。本題的關鍵是充分利用t=5s時刻,A質(zhì)點第一次運動到y(tǒng)軸負方向最大位移處,計算出波速。

11.【答案】左端

0.67

0.3

【解析】解:(1)為平衡摩擦力,可以適當墊高木板左端;

(2)根據(jù)牛頓第二定律有:F-μmg=ma

則a=F-μg

故a-F圖象斜率k==,

故有:m=0.67kg。

圖象的縱截距為-μg=-3,故摩擦因數(shù)μ≡0.3

故答案為:(1)左端;(2)0.67,0.3

知道滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)。

對滑塊受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解。

通過作出兩個量的圖象,然后由圖象去尋求未知量與已知量的關系。

運用數(shù)學知識和物理量之間關系式結合起來求解。

12.【答案】(1)9.203;10.405;

(2)8000;

(3)電路圖如圖所示:?;

(4)209;

(5)等于。

【解析】解:(1)由圖示螺旋測微器可知,其示數(shù)為:9mm+20.3×0.01mm=9.203mm;

由圖示游標卡尺可知,其示數(shù)為:104mm+1×0.05mm=104.05mm=10.405cm;

(2)把電流表改裝成6V電壓表需要串聯(lián)電阻阻值為:R2=-RA2g=Ω-2000Ω=8000Ω;

(3)待測電阻阻值遠大于滑動變阻器阻值,為測多組實驗數(shù)據(jù),滑動變阻器應采用分壓接法,電壓表電阻遠大于待測電阻,電流表應選擇外接法,實驗電路圖如圖所示:

(4)由圖示電路圖可知:Rx=,

整理得:I2=I1

I2-I1圖象的斜率:k==0.0205

代入數(shù)據(jù)解得:Rx=209Ω;

(5)由圖示電路圖可知,電阻兩端電壓與電流的測量值等于真實值,由歐姆定律可知,電阻測量值等于真實值;

故答案為:(1)9.203;10.405;(2)8000;(3)電路圖如圖所示;(4)209;(5)等于。

本題考查了螺旋測微器讀數(shù)、電路分析、實驗器材選擇、求電阻與電阻率、實驗誤差分析等問題;根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法是分析電路錯誤的關鍵。

13.【答案】解:(1)球下擺過程機械能守恒,

由機械能守恒定律得:mCgL=,

在最低點,對小球,由牛頓第二定律得:T-mCg=mC,

代入數(shù)據(jù)解得:T=60N;

(2)A、C碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向,

由動量守恒定律得:mCvC=-mCvC′+mAvA,

假設A沒有離開B,A、B系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向,

由動量守恒定律得:mAvA=(mA+mB)v,

由能量守恒定律得:,

代入數(shù)據(jù)解得:d=0.75m<L車=0.8m,A沒有滑離小車,

對A,由動量定理得:-μmAgt=mAv-mAvA,

代入數(shù)據(jù)解得:t=0.5s;

答:(1)細線對小球的最大拉力大小為60N;

(2)物體A能否滑離小車,A在小車上相對運動的時間為0.5s。

【解析】(1)對小球下落過程應用機械能守恒定律求出小球到達A時的速度,由牛頓第二定律求出小球?qū)毦€的拉力;

(2)A、C碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律可以求出碰撞后A的速度;應用動量守恒定律求出A的末速度,對A應用動量定理可以求出其滑行時間。

本題關鍵是根據(jù)動量守恒定律、動量定理、能量守恒列式求解,應用動量守恒解題時要注意選取合適的系統(tǒng)作為研究對象,判斷是否符合動量守恒的條件,注意選取正方向。

14.【答案】解:(1)設P點坐標為(0、L),M點坐標為(2L、0),粒子從P點到M點,粒子做類平拋運動,由類平拋運動規(guī)律:

水平方向:2L=v0t

豎直方向:L=

由牛頓第二定律:a=

聯(lián)立可得:E=;

(2)粒子運動軌跡如圖:

粒子射入電場時沿y方向的速度vy=at=v0

射入磁場的速度v==

速度與x軸夾角為45°

粒子能夠回到電場,磁感應強度的最小值為B0,根據(jù)幾何關系可得:

R+Rsin45°=2L

根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得qvB0=m

解得B0=;

(3)粒子進入電場后速度方向與x軸夾角仍為45°,水平分速度仍為v0,豎直分速度也為v0

在豎直分速度減為0時,豎直方向的位移y==L

此過程的水平位移x=v0t=2L

第1次通過最高點對應的水平坐標值為x1=2L+2L-R=4L-

第n次通過最高點對應的水平坐標值為xn=n(4L-)

一個周期內(nèi)圓周運動的時間為t′=

完成一個周期運動的時間T=2t+t′

第n次通過最高點的時間為tn=n(2t+)=。

答:(1)電場強度的大小為;

(2)為使粒子能回到電場中運動的勻強磁場磁感強度的最小值為;

(3)在對應(2)的條件下,粒子第n次到達電場中的最高點的水平坐標值為n(4L-),經(jīng)歷的時間為。

【解析】(1)粒子從P點到M點,粒子做類平拋運動,由類平拋運動規(guī)律求解;

(2)求出粒子進入磁場時的速度,要使粒子能夠回到電場,根據(jù)幾何關系求解半徑,根據(jù)洛倫茲力提供向心力列方程求解;

(3)粒子進入電場后速度方向與x軸夾角仍為45°,水平分速度仍為v0,豎直分速度也為v0,求出在豎直分速度減為0時豎直方向的位移和水平位移,由此求出第1次通過最高點對應的水平坐標值和第n次通過最高點對應的

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