题目列表(包括答案和解析)
(09年湛江二中月考)(8分)在某星球表面用弹簧秤称得质量为m的砝码重力为F,忽略该星球的自转,宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行时,测得其环绕周期为T。根据上述数据,试求该星球的质量。
(09年湛江二中月考)(10分)在冬天,高为h=1.25m的平台上,覆盖一层薄冰,一乘雪橇的滑雪爱好者,从距平台边缘s=24m处以一定的初速度向平台边缘滑去,如图所示,当他滑离平台即将着地时的瞬间,其速度方向与水平地面的夹角为θ=45°,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑雪者着地点到平台边 缘的水平距离是多大;
(2)若平台上的薄冰面与雪橇间的动摩擦因素为μ=0.05,则滑雪者的初速度是多大?
(09年湛江二中月考)(9分)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是_______m/s,小车运动的加速度计算表达式为________________,加速度的大小是_______m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
(09年湛江二中月考)(17分)在绝缘水平面上,放一质量为m=2.0Χ10-3kg的带正电滑块A,所带电量为q=1.0Χ10-7C,在滑块A的左边处放置一个不带电、质量M=4.0Χ10-3kg的绝缘滑块B,B在左端接触(不连接)于固定在竖直墙壁的轻弹簧上,轻弹簧处于自然状态,弹簧原长S=0.05m,如图所示,在水平方向加一水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E=4.0Χ105N/C,滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞,设碰撞时间极短,碰撞后结合在一起共同运动的速度为V=1m/s,两物体一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内)时,弹簧的弹性势能E0=3.2Χ10-3J。设两滑块体积大小不计,与水平面间的动摩擦因数为μ=0.50,摩擦不起电,碰撞不失电,g 取10m/s2。求:
(1)两滑块在碰撞前的瞬时,滑块A的速度;
(2)滑块A起始运动位置与滑块B的距离λ;
(3)B滑块被弹簧弹开后距竖起墙的最大距离Sm
(09年湛江二中月考)(17分)如图甲所示,一个足够长的U形金属管导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽度为L=0.50 m.一根质量为m=0.50 kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中.ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Fm=1.0 N,ab棒的电阻为R=0.10 Ω,其他各部分电阻均不计.开始时,磁感应强度B0=0.50 T.
(1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感应强度的大小,使其以=0.20 T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动.此时通过ab棒的电流大小和方向如何?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它以a=4.0 m/s2的加速度匀加速运动,推导出此拉力FT的大小随时间t变化的函数表达式,并在图乙所示的坐标图上作出拉力FT随时间t变化的FT-t图线.
一.不定项选择题
1.BCD 2.B 3.AC 4.BC 5.B 6.A
二.实验题
1.
设A物块碰撞B物块前后的速度分别为v1和v2,碰撞过程中动量守恒,
代入数据得: (4分)
2.①14.45-14.50(4分), ②C(4分),③1.01-1.02 。(4分)
三.计算题
1、
解:(1)设A球与B球碰撞前瞬间的速度为v0,
由动能定理得, ①……………………(2分)
解得: ② ………………………(2分)
碰撞过程中动量守恒 ③………………(2分)
机械能无损失,有 ④……………(2分)
解得 负号表示方向向左 ………………(1分)
方向向右 ……………………………(1分) (2)要使m与M第二次迎面碰撞仍发生在原位置,则必有A球重新回到O处所用的时间t恰好等于B球的 ………………………………(1分)
⑥ …………………………………………………………………(1分)
(n=0 、1 、2 、3 ……) ⑦ …………………………(2分)
由题意得: ⑧ …………………………(1分)
解得: (n=0 、1 、2 、3 ……) ⑨ ……………(2分)
2.
解:子弹穿过A时,子弹与A动量守恒,
由动量守恒定律: ……………………… ① 3分
而由 得:v1=300m/s
得: ………………………②
子弹穿过B时, 子弹与B动量守恒,
由动量守恒定律: ………………………③ 3分
又由 …………………④ 2分
得:v2=100m/s
由③,④得: ………………………⑤
子弹穿过B以后,弹簧开始被压缩,A、B和弹簧所组成的系统动量守恒
由动量守恒定律: ………………………⑥ 3分
由能量关系: ……………………⑦ 3分
由② ⑤ ⑥ ⑦得: ………………………⑧ 2分
3.
解(1) 与第一次碰撞前,A、B之间的压力等于A的重力,即…………1分
A对B的摩擦力…………………………………………1分
而B与地面间的压力等于A、B重力之和,即…………1分
地面对B的最大静摩擦力 ……………………………….1分
故与第一次碰撞前,B不运动………………………2分
(2)设A第一次碰前速度为v,碰后B的速度为v2
则由动能定理有………………………………………………………………..1分
……………………………………..2分
碰撞过程中动量守恒…………………………………………………………..1分
有 ………………………………………………..2分
解得………………………………………………….2分
(3)当停止运动时, 继续向右滑行()后停止,设B停止时,的速度为,则由动能定理……………………………………………………………………1分
得……………………………………………………..2分
解得…………………………………………………………………..1分
4.
答案:(1)整个过程中系统克服摩擦力做的总功为
Wf=µmgl(1+2+3+…+n)=…………………………..2分
整个过程中因碰撞而损失的总动能为
……………………………..1分
(2)设第i次(i≤n-1)碰撞前瞬间,前i个木块粘合在一起的速度为vi,
动能为
与第i+1个(i≤n-1)木块碰撞粘合在一起后瞬间的速度为vi',
由动量守恒定律 ………………………………………….2分
则
第i次(i≤n-1)碰撞中损失的动能为
…….2分
则第i次(i≤n-1)碰撞中损失的动能与碰撞前动能之比为
(i≤n-1)………………………………………………………1分
(3)n=4时,共发生了i=3次碰撞.
第1次碰前瞬间的速度为,碰撞中动量守恒:
第1次碰后瞬间的速度为……………………….3分
第2次碰前瞬间的速度为
碰撞中动量守恒:
第2次碰后瞬间的速度为……………………….3分
第3次碰前瞬间的速度为
碰撞中动量守恒:
第3次碰后瞬间的速度为………………………...3分
最后滑行到桌边,速度恰好为零,则……………………….1分
即
整理后得,代入数据解得………………………….1分
5.
6.
解:(1)在弹簧弹开的过程中系统动量守恒,假设A运动的方向为正方向,则
Mv1-mv2=0 2分
设从弹开到相遇所需时间为t,则有:
v1t+v2t=2πR 2分
联立以上两式得: 2分
所以A球转过的角度为θ=120° 2分
(2)以A、B及弹簧组成的系统为研究对象,在弹簧张开的过程中,系统机械能守恒,则有 2分
Mv1-mv2=0 2分
解得: v1=2m/s,v2=4m/s 2分
所以,小球B在运动过程中受到光滑轨道的侧压力是其所需向心力,即:
2分
7.
解:(1)A与B第一次碰撞前,A对B的摩擦力为
2分
地面对B的最大静摩擦力为
2分
故A与B第一次碰撞前,B不运动 2分
(2)设A第一次碰前速度为v,碰后B的速度为v2,则由动能定理有
2分
碰撞过程中动量守恒有
2分
解得 2分
8.
(1)设A与B碰撞前A的速度为 V1 ,碰撞过程动量守恒,有:
mv1=(M+m)v (2分) 代入数据解得:v1=
(2)对A,从开始运动至碰撞B之前,根据动能定理,有:(2分) 代入数据解得:
9.
(1)设物体从A滑落至B时速率为
(2分)
(1分)
物体与小球相互作用过程中,系统动量守恒,设共同速度为
(2分)
(1分 )
(2)设二者之间的摩擦力为
(2分)
(2分)
得 (1分)
(3)设物体从EF滑下后与车达到相对静止,共同速度为v2相对车滑性的距离为S1,
车停后物体做匀减速运动,相对车滑行距离为S1
(1分)
(1分)
(2分)
联立解得 (1分)
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