时间:2019-05-21 04:55:51
1、计算题 如图所示,质量M=4kg的平板小车停在光滑水平面上,车上表面高h1=1.6m.水平面右边的台阶高h2=0.8m,台阶宽l=0.7m,台阶右端B恰好与半径r=5cm的光滑圆弧轨道连接,B和圆心O的连线与竖直方向夹角θ=53°,在平板小车的A处,质量m1=2kg的甲物体和质量m2=1kg的乙物体紧靠在一起,中间放有少量炸药(甲、乙两物体都可以看作质点).小车上A点左侧表面光滑,右侧粗糙且动摩擦因数为μ=0.2.现点燃炸药,炸药爆炸后两物体瞬间分开,甲物体获得水平初速度5m/s向右运动,离开平板车后恰能从光滑圆弧轨道的左端B点沿切线进入圆弧轨道.已知车与台阶相碰后不再运动(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)炸药爆炸使两物块增加的机械能E;
(2)物块在圆弧轨道最低点C处对轨道的压力F;
(3)平板车上表面的长度L和平板车运动位移s的大小.
参考答案:(1)75J?(2)46N方向竖直向下?(3)1m
本题解析:(1)甲、乙物体在爆炸瞬间动量守恒:
(2)甲物体平抛到B点时,水平方向速度为,竖直分速度为:
合速度为:
物体从B到C过程中:
由牛顿第三定律可知:,方向竖直向下。
(3)甲物体平抛运动时间:
平抛水平位移:
甲物体在车上运动时的加速度为:
甲物体在车上运动时间为:
甲物体的对地位移:
甲物体在车上运动时,车的加速度为:
甲离开车时,车对地的位移:
车长为:
车的位移为:
本题难度:一般
2、选择题 某空间存在着如图甲所示足够大沿水平方向的匀强磁场.在磁场中A、B两个物块叠放在一起,置于光滑水平面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘.在t1=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,物块A、B由静止开始做加速度相同的运动.在A、B一起向左运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系
B.图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系
C.图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系
D.图乙可以反映B所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系
参考答案:A、整体受总重力、拉力、洛伦兹力和支持力,合力为F,根据牛顿第二定律,知加速度不变,整体做匀加速直线运动,所以v=at.A所受的洛 伦兹力F洛=qvB=qBat,知洛伦兹力与时间成正比,是过原点的一条倾斜直线.同理B所洛伦兹力也与时间成正比,故AD错误.
B、隔离对A分析,A所受的合力等于A的摩擦力,则f=ma,知A所受的静摩擦力不变.故B错误.
C、A对B的压力等于B对A的支持力,N=mAg+qvB=mAg+qBat,N与t成一次函数关系.故C正确.
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 一绝缘细线Oa下端系一质量为m的带正电的小球a,在正下方有一光滑的绝缘水平细杆,一带负电的小球b穿过杆处在左侧较远处,小球a由于受到水平绝缘细线的拉力而静止,如图所示.现保持悬线与竖直方向的夹角为θ,并从静止开始在较远处释放小球b,让其从远处沿杆向右移动到a点的正下方,在此过程中( )
A.悬线Oa的拉力逐涌增大,水平细线的拉力逐渐减小
B.b球的加速度先增大后减小,速度始终增大
C.b球所受的库仑力先增大后减小
D.b球所受的库仑力先减小后增大
参考答案:A、B:由库仑定律可知,b球受到的库仑力逐渐增大,该库仑力与竖直方向的夹角逐渐减小,所以其竖直方向的分量逐渐增大,而水平方向的分量先增大后减小,所以悬线Oa的拉力会逐渐增大,水平方向的拉力先增大后减小.故A错误,B正确;
C、D:b求受到的库仑力:F=kqa?qbr2,在运动的过程中,a、b之间的距离一直减小,则b球受到的库仑力一直增大,故CD错误.
故选:B
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 有两个物体,质量分别为m1和m2,m1原来静止,m2以速度v向右运动,它们同时各受到一个向右的大小相等的恒力作用,它们能达到相同速度的条件是( )
A.ml<m2
B.ml=m2
C.ml>m2
D.ml远远大于m2
参考答案:m1做初速度为0的匀加速直线运动,m2做有初速度的匀加速直线运动,当速度相等时有a1t=v+a2t,知a1>a2.根据牛顿第二定律,a=Fm,拉力相等,则ml<m2.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 半径为R的圆桶固定在小车上,有一光滑小球静止在圆桶最低点,如图所示,小车以速度v向右做匀速运动、当小车遇到障碍物突然停止时,小球在圆桶中上升的高度可能为 ?(? )
A.等于
B.大于
C.小于
D.等于2R
参考答案:ACD
本题解析:小球由于惯性会继续运动,可能会越过最高点做圆周运动,也有可能达不到四分之一圆周,速度减为零,也有可能越过四分之一圆周但越不过圆桶的最高点.
1、若越过最高点做圆周运动,则在圆桶中上升的高度等于2R.
2、若达不到四分之一圆周,速度减为零,根据机械能守恒,mv2=mgh,h=
.
3、若越过四分之一圆周但越不过圆桶的最高点,则会离开轨道做斜抛,在最高点有水平速度,根据机械能守恒得,mv2=mgh +
mv′2,上升的高度小于
.故A、C、D可能.B不可能.
本题难度:一般