时间:2019-07-03 00:32:05
1、计算题 （8分）如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧轨道AB光滑无摩擦,半径为R，O点为圆心,A点距地面高度为H.质量为m的小球从A点由静止释放,通过B点后落在地面C处.不计空气阻力,求:
(1)小球通过B点的速度以及在B点受到轨道的支持力F;
(2)小球落地点C与B点的水平距离s;
参考答案：（1）v=
? F=3mg? ( 2 )s=2
本题解析：（1）对小球从A到B由动能定理得:?
解得v=
对小球在B点受力分析得：
，把速度代入解得 F=3mg。
( 2 )小球从B到C做平抛运动得：
?，?
?，v=
联立以上各式解得s=2。
点评：学生能熟练运用动能定理，向心力公式，平抛运动的规律求解问题。
本题难度：一般
2、简答题 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图．在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计粒子所受重力）．
（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置；
（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置；
（3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/4，仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），在电场I区域内由静止释放电子的所有位置．
参考答案：（1）设电子的质量为m，电量为e，在电场I中释放后将做出速度为零的匀加速直线运动，出区域I时的速度为vo，接着进入电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，对电子的整个运动过程运用动能定理和匀变速直线运动公式有：eEL=12mv2，
在电场Ⅱ区域内的偏转，L=vt，y1=12at2=eE2m?L2v2=14L，方向向下，
故：y=L2-y1=L4
所以位置坐标（-2L，14L）
（2）设释放位置坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，有：eEx=12mv2，
L=vt，y?=12at2=eE2m?L2v2=L24x，所以满足xy=L24方程的点即为释放点的位置
（3）设释放位置坐标为（x，y），eEx=12mv2，在电场I中加速到v2，进入电场II后做类平抛运动，在高度为y′处离开电场II时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过D点，则有：
L=vt1，L4=vt2，
y2=12at21=eE2m?L2v2=L24x，
y3=at1t2=eEm?Lv?L4v=eEL24mv2=L28x，
y=y2+y3=L24x+L28x=3L28x，
所以满足y=3L28x方程的点即为释放点的位置．
答：（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，电子从（-2L，14L）离开ABCD区域．
（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，所有释放点为满足xy=L24的位置．
（3）若将左侧电场II整体水平向右移动在电场I区域内由静止释放电子的所有位置，在电场I区域内由静止释放电子的所有位置为y=3L28x．
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 一场精彩的足球赛，经过激烈鏖战终未分出胜负，最后进入点球大战．罚点球时，有一运动员飞起一脚将球踢飞，恰好击中横梁，守门员估计打在横梁上的足球速度约为v．?已知足球的质量为m，球门横梁的高度为h，罚球点到球门线的水平距离为L，重力加速度为g，空气阻力不计．求：
（1）足球被踢出时的速度约为多大？
（2）运动员踢球时对球所做的功约为多少？
参考答案：（1）足球从被踢出到打在横梁上的过程中，由机械能守恒定律得：
? 12mv20=12mv2+mgh
解之得：足球被踢出时的速度?v0=
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，平行金属板长为L，一个带电为+q质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成60°角，粒子重力不计，求：
（1）粒子末速度大小 （2）电场强度 （3）两极板间距离?
参考答案：（1） 
；（2）
；（3）
本题解析：
试题分析:（1）粒子在电场中做类平抛运动，将末速度分解如图所示
由几何关系知：
=cos600，解得：
（2）粒子在电场中做类平抛运动，依题知，粒子在电场中的运动时间：t=
，
粒子离开电场时，垂直板方向的分速度：v1=v0tan60°，竖直方向加速度：a=
粒子从射入电场到离开电场，有v1= at=t
联立以上各式得
（3） 粒子从射入电场到离开电场，由动能定理，有qEy=
-
，解得
本题难度：一般
5、计算题 如图所示，矩形盒B的质量为M，放在水平面上，盒内有一质量为m的物体A，A与B、B与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，开始时二者均静止，现瞬间使物体A获得一向右的水平速度v0，以后物体A在与盒B的左右壁碰撞时，B始终向右运动，当A与B最后一次碰撞后，B停止运动，A则继续向右滑行距离x后也停止运动，求盒B运动的时间t。
参考答案：解：以物体A、盒B组成的系统为研究对象，它在水平方向所受的外力就是地面对盒B的滑动摩擦力，而A与B间的摩擦力、A与B碰撞时的相互作用力均是内力
设B停止运动时A的速度为v，且假定向右为正方向，对由物体A和盒B组成的系统应用动量定理得：
-μ2(m+M)gt=mv-mv0 ①
当B停止运动后，对A应用动能定理得：
②
由①②两式解得B运动的时间为：
本题解析：
本题难度：一般