13.质量为5×103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10 m/s.随后以P=6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进.经72 s达到最大速度.设汽车受恒定阻力.其大小为2.5×103 N.求: (1)汽车的最大速度vm, (2)汽车在72 s内经过的路程s. 解析:(1)达到最大速度时.牵引力等于阻力P=Ffvm vm== m/s=24 m/s. (2)由动能定理可得 Pt-Ffs=mvm2-mv02 所以s== m =1252 m. 答案:1252 m 图5-12 14.山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪坡由AB和BC组成.AB是倾角为37°的斜坡.BC是半径为R=5 m的圆弧面.圆弧面和斜面相切于B.与水平面相切于C.如图5-12所示.AB竖直高度差h=8.8 m.运动员连同滑雪装备总质量为80 kg.从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力.g取10 m/s2.sin37°=0.6.cos37°=0.8).求: (1)运动员到达C点的速度大小, (2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小. 解析:(1)由A→C过程.应用动能定理 得:mg(h+ΔR)=mvC2 又ΔR=R. 可解得:vC=14 m/s. (2)在C点.由牛顿第二定律得: FC-mg=m 解得:FC=3936 N. 由牛顿第三定律知.运动员在C点时对轨道的压力大小为3936 N. 答案:3936 N 图5-13 15.(2010年广州高三调研测试)小物块A的质量为m.物块与坡道间的动摩擦因数为μ.水平面光滑.坡道顶端距水平面高度为h.倾角为θ.物块从坡道进入水平滑道时.在底端O点处无机械能损失.重力加速度为g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上.另一自由端恰位于坡道的底端O点.如图5-13所示.物块A从坡顶由静止滑下.求: (1)物块滑到O点时的速度大小. (2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能. (3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度. 解析:(1)由动能定理得mgh-μmghcotθ=mv2 得v=. (2)在水平滑道上 由能量守恒定律得mv2=Ep 联立解得Ep=mgh-μmghcotθ. (3)设物块A能够上升的最大高度为h1.物块A被弹回过程中.由能量守恒定律得Ep=μmgh1cotθ+mgh1 解得h1=. 答案:mgh-μmghcotθ (3) 图5-14 16.(2010年山东济南期末测试)如图5-14所示的“S 形玩具轨道.该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成.放置在竖直平面内.轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成.圆半径比细管内径大得多.轨道底端与水平地面相切.轨道在水平方向不可移动.弹射装置将一个小球从a点水平弹射向b点并进入轨道.经过轨道后从最高点d水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道).已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2.不计其他机械能损失.ab段长L=1.25 m.圆的半径R=0.1 m.小球质量m=0.01 kg.轨道质量为M=0.26 kg.g取10 m/s2.求: (1)若v0=5 m/s.小球从最高点d抛出后的水平位移. (2)若v0=5 m/s.小球经过轨道的最高点d时.管道对小球作用力的大小和方向. (3)设小球进入轨道之前.轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力.当v0至少为多少时.小球经过两半圆的对接处c点时.轨道对地面的压力为零. 解析:(1)设小球到达d点处速度为v.由动能定理.得 -μmgL-mg4R=mv2-mv02① 小球由d点做平抛运动.有4R=gt2② x=vt③ 联立①②③并代入数值.解得小球从最高点d抛出后的水平位移:x=0.98 m. (2)当小球通过d点时.由牛顿第二定律得 FN+mg=m 代入数值解得管道对小球作用力FN=1.1 N.方向竖直向下. (3)设小球到达c点处速度为vc.由动能定理.得 -μmgL-mg2R=mvc2-mv02④ 当小球通过c点时.由牛顿第二定律得 FN′+mg=m⑤ 要使轨道对地面的压力为零.则有FN′=Mg⑥ 联立④⑤⑥并代入数值.解得v0=6 m/s. 答案:1.1 N.方向竖直向下 (3)6 m/s 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(11分)(2009·安徽省六校联考)如图所示,为某种新型设备内部电、磁场分布情况图.自上而下分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域.区域Ⅰ宽度为d1,分布有沿纸面向下的匀强电场E1;区域Ⅱ宽度为d2,分布有垂直纸面向里的匀强磁场B1;宽度可调的区域Ⅲ中分布有沿纸面向下的匀强电场E2和垂直纸面向里的匀强磁场B2.现在有一群质量和带电荷量均不同的带正电粒子从区域Ⅰ上边缘的注入孔A点被注入,从静止开始运动,然后相继进入Ⅱ、Ⅲ两个区域,满足一定条件的粒子将回到区域Ⅰ,其他粒子则从区域Ⅲ飞出.三区域都足够长,粒子的重力不计.
已知能飞回区域Ⅰ的带电粒子的质量为m=6.4×10-27kg,带电荷量为q=3.2×10-19C,且d1=10cm,d2=5cm,d3>10cm,E1=E2=40V/m,B1=4×10-3T,B2=2×10-3T.

试求:
(1)该带电粒子离开区域Ⅰ时的速度.
(2)该带电粒子离开区域Ⅱ时的速度.
(3)该带电粒子第一次回到区域Ⅰ的上边缘时离开A点的距离.

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(11分)(2009·北京模拟)在坐标系xOy中,有三个靠在一起的等大的圆形区域,分别存在着方向如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小都为B=0.10T,磁场区域半径r=m,三个圆心A、B、C构成一个等边三角形,B、C点都在x轴上,且y轴与圆形区域C相切,圆形区域A内磁场垂直纸面向里,圆形区域B、C内磁场垂直纸面向外.在直角坐标系的第Ⅰ、Ⅳ象限内分布着场强E=1.0×105N/C的竖直方向的匀强电场,现有质量m=3.2×10-26kg,带电荷量q=-1.6×10-19C的某种负离子,从圆形磁场区域A的左侧边缘以水平速度v=106m/s沿正对圆心A的方向垂直磁场射入,求:

(1)该离子通过磁场区域所用的时间.

(2)离子离开磁场区域的出射点偏离最初入射方向的侧移为多大?(侧移指垂直初速度方向上移动的距离)

(3)若在匀强电场区域内竖直放置一挡板MN,欲使离子打到挡板MN上的偏离最初入射方向的侧移为零,则挡板MN应放在何处?匀强电场的方向如何?

 

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(11分)(2009·安徽省六校联考)如图所示,为某种新型设备内部电、磁场分布情况图.自上而下分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域.区域Ⅰ宽度为d1,分布有沿纸面向下的匀强电场E1;区域Ⅱ宽度为d2,分布有垂直纸面向里的匀强磁场B1;宽度可调的区域Ⅲ中分布有沿纸面向下的匀强电场E2和垂直纸面向里的匀强磁场B2.现在有一群质量和带电荷量均不同的带正电粒子从区域Ⅰ上边缘的注入孔A点被注入,从静止开始运动,然后相继进入Ⅱ、Ⅲ两个区域,满足一定条件的粒子将回到区域Ⅰ,其他粒子则从区域Ⅲ飞出.三区域都足够长,粒子的重力不计.

已知能飞回区域Ⅰ的带电粒子的质量为m=6.4×10-27kg,带电荷量为q=3.2×10-19C,且d1=10cm,d2=5cm,d3>10cm,E1=E2=40V/m,B1=4×10-3T,B2=2×10-3T.

试求:

(1)该带电粒子离开区域Ⅰ时的速度.

(2)该带电粒子离开区域Ⅱ时的速度.

(3)该带电粒子第一次回到区域Ⅰ的上边缘时离开A点的距离.

 

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(09年天津市十二区县联考)(20分)2009年3月1日16时13分10秒,中国自主研制的第一个月球探测器(嫦娥一号)成功实现“受控撞月”,为我国探月一期工程画上圆满的句号。

(1)设探测器的质量为m,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,“受控撞月”开始前探测器在离月球表面高为h的圆形环月轨道上正常运行。求它在此轨道上正常运行的

线速度大小;

(2)假设此次进行“受控撞月”开始的过程按图甲所示进行,探测器在A点向前短时间喷气,减速后的探测器做向心运动沿曲线到达月球表面附近的B点。设探测器到达B点时

速度大小为从A到B的空间范围内的重力加速度大小都近似等于月球表面的重力加

速度,喷出的气体相对于月球表面的速度大小为,求喷出气体的质量;

(3)为了增加撞击效果,撞击前要利用剩余的燃料对探测器进行加速,图乙所示为探测器到达B点时速度方向的示意图,为了使探测器能够沿此方向做加速直线运动,请在图乙中用由坐标原点出发的有向线段表示出可能的一种发动机喷气方向。

    

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【选做题】请从A、B和C三小题中选定两题作答,如都作答则按B、C两题评分

A.(选修模块3—3)(12分)

某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图。

(1)(4分)在气球膨胀过程中,下列说法正确的是  ▲ 

A.该密闭气体分子间的作用力增大

B.该密闭气体组成的系统熵增加

C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的

D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

(2)(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V,密度为ρ,平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则该密闭气体的分子个数为   ▲   

(3)(4分)若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了   0.6J的功,同时吸收了0.9J的热量,则该气体内能变化了  ▲  J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度  ▲  (填“升高”或“降低”)。

B.(选修模块3—4) (12分)

(1)(3分) 下列关于光和波的说法中,正确的是 ▲ 

A.赫兹预言了电磁波的存在

B.电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象

C.光的衍射现象能说明光具有粒子性

D.光的偏振说明光波是横波

(2)(4分) 三种透明介质叠放在一起,且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后,射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面,发生折射如图所示,设光在这三种介质中的速率v1v2v3,则它们的大小关系是  ▲ 

A.v1>v2>v3                                     B.v1>v3>v2    C.v1<v2<v3   D.v2>v1>v3

(3)(5分) 如图所示,某列波在t=0时刻的波形如图中实线,虚线为t=0.3s(该波的周期T>0.3s)时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动,求质点P振动的周期和波的传播速度。

C.(选修模块3—5)(12分)

(1) (3分)下列说法正确的是  ▲  

A.康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性

B.α粒子散射实验可以用来估算原子核半径

C.核子结合成原子核时一定有质量亏损,释放出能量

D.氢原子辐射出一个光子后能量减小,核外电子的运动加速度减小

(2)(4分) 2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中A为阴极,K为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为10.5eV的光照射阴极A,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压有的示数为6.0V;现保持滑片P位置不变,以下判断正确的是  ▲ 

A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV

B. 若增大入射光的强度,电流计的读数不为零

C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大

D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A,同时把滑片P向左移动少许,电流计的读数一定不为零

(3) (5分) 静止的镭核发生衰变,释放出的粒子的动能为E0 ,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来,求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损。

 

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同步练习册答案