物理：2010年高三名校大题天天练（五）

物理：2010年高三名校大题天天练（五） 1．（8分）如图所示，空间存在着足够大的水平匀强磁场和竖直匀强电场（方向未画出），匀强磁场的磁感应强度是B，一个带正电的质点M，带电量是q，质量是m，恰好处于静止状态。另一相同质点N，以速度v0与质点M发生弹性正碰，碰撞过程中无电荷损失 ×   ×   ×   × ×   ×   ×   × ×   ×   ×   × ×   ×   ×   ×   ·M N·求：（1）匀强电场的方向 （2）经多长时间两质点再次相碰k+s-5#u  （3）以后两质点间的最大距离                            2．（8分）如图所示，光滑平行导轨宽为L，导轨平面与水平方向有夹角θ，导轨的一端接有电阻R。导轨上有与导轨垂直的电阻也为R的轻质金属导线（质量不计），导线连着轻质细绳，细绳的另一端与质量为m的重物相连，细绳跨过无摩擦的滑轮。整个装置放在与导轨平面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。重物由图示位置从静止释放，运动过程中金属导线与导轨保持良好的接触。导轨足够长，不计导轨的电阻k+s-5#u  求：（1）重物的最大速度 （2）若重物从开始运动到获得最大速度的过程中下降了h，求此过程中电阻R上消耗的电能 B R m θ                            3．（8分）如图所示一个摆长为L=10/π2米的单摆，摆球质量为m=0.1千克，静止于平衡位置。另有质量均为m=0.1千克的小球n个与摆球在同一高度且在同一直线上，以相同的速度v=4米每秒向左运动，相邻两小球到达摆球平衡位置的时间间隔是1秒钟。每一个小球与摆球相撞后都和摆球粘在一起共同运动。（摆球和小球均视为质点，g=10m/s2） 求：（1）摆球摆动的最大高度 h （2）第8个小球与摆球相撞后，摆球的速度k+s-5#u  （3）第n个小球与摆球相撞后单摆获得的动能                           v/m·s-1 t/s 2 1 0 20   甲 乙 F 10 θ4、(11分)如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图像如图乙所示，取g=10m/s2，试求： （1）拉力F的大小和斜面的动摩擦因数；k+s-5#u  （2求拉力F对物体所做的功                5、(11分)如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中，在环的上端，一个质量为m、带电量为 +q的小球由静止开始沿轨道运动，求：在小球在最低点球对环的压力为大小。k+s-5#u         6、(12分)一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止行驶，设所受阻力大小不变，其牵引力F与速度v的关系如图所示，加速过程在图中B点结束，所用的时间t=10s，经历的路程s=60m。求： B 1   0      5     10 3   2 F/×104N V/m·s-1 （1）汽车所受阻力的大小k+s-5#u  （2）汽车的质量                     A B C D R R M N P 4507、(13分)如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为 ，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2，求： （1）BP间的水平距离。 （2）判断m2能否沿圆轨道到达M点。k+s-5#u  （3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功                    1．解：（1）向上      ----------------------------------（2分） ×   ×   ×   × ×   ×   ×   × ×   ×   ×   × ×   ×   ×   ×   ·M N·（2）发生弹性碰撞 mv0=mv1+mv2    ----------------------------（1分） mv02/2=mv12/2+mv22/2      ---------------（1分）         质量相等速度交换：v1=0   v2=v0 质点M做圆周运动：Bqv=mv02/R   -------（1分）               R=mv0/Bq               T=2πR/v0=2πm/Bq k+s-5#u                    t=2πm/Bq   ----------------------（1分） (3) 以后两质点间的最大距离等于圆周运动的直径d=2R=2 mv0/Bq                        ----------------------------------（2分） B R m θ 2． 解：(1)   BIL=mg  ---------------------（2分） BLv=I(R+R)  -----------------------（2分） v=2mgR/B2L2  -----------------（1分）     (2)  mgh=mv2/2+2ER  -------------------（2分）           ER=(mgh-2m3g2R2/B4L4)/2  -----（1分）k+s-5#u   3． 解：单摆的周期：T=2π(l/g)1/2=2π(10/π2g)1/2=2s  -------------------（1分）    摆球碰撞后再回到平衡位置的时间是1s，每次摆球回到平衡位置时跟下一个小球碰撞     （1）第一个小球碰撞后 mv=2mv1     v1=v/2  --------------------------------------------（1分）      以后的小球与摆球碰撞后由于质量的增加速度逐渐减小，所以摆球摆动的最大高度是第一个小球碰撞后           2mgh=2mv12/2  ----------------------------------------------------（1分）  h=0.2m  ------------------------------------------------------------（1分）      (2)第二个小球与摆球碰撞后           2mv1-mv=3mv2    v2=0  即碰后摆球静止  ----------------（1分） 同理：第3、5、7、9……个小球碰后，摆球摆动； 第2、4、6、8……个小球碰后摆球静止 所以，第8个小球与摆球相撞后，摆球的速度是零  v8=0  ----------（1分）     （3）第n个小球与摆球相撞后          若n为奇数：则vn-1=0            mv=(n+1)mvn    vn=v/(n+1)       此时单摆的动能：Ek=(n+1)mvn2/2=mv2/2(n+1)=0.8/(n+1) J ------（1分）         若n为偶数：则：vn=0 单摆获得的动能为零  -----------------（1分） 4、解：（1）设力F作用时物体的加速度为a1，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知  F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1（ 3分） 撤去力后，由牛顿第二定律有   mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2    （ 3分） 根据图像可知：a1＝20m/s2，a2＝10m/s2    解得：μ＝0.5  （ 1分） 拉力F＝30N  （ 1分）k+s-5#u  （2） （ 3分） 5、解：设圆环的半径为R、小球在最低点速度为v、 小球由静止开始沿轨道运动到最低点过程，由动能定理得： （ 3分） 在最低点做圆周运动则有： （ 3分） 解得： （ 2分）k+s-5#u  根据牛顿第三定律（或作用力与反作用力的关系）可知：（ 3分） 小球在最低点球对环的压力为大小 6、解： （1）由图象知在B点汽车的加速度为零，根据牛顿定律得    （4分） （2）汽车的额定功率  （2分）         对汽车起动过程应用动能定理有 P t －f s＝ mvB2     （ 4分） 解得汽车的质量为  m=8×103kg  （2分） 7、解：（1）设物块块由D点以初速 做平抛，落到P点时其竖直速度为k+s-5#u                   得 （ 1分）     平抛用时为t，水平位移为s， （ 1分）     在桌面上过B点后初速     BD间位移为 （ 1分）则BP水平间距为 （ 1分） （2）若物块能沿轨道到达M点，其速度为 ， （ 2分）     轨道对物块的压力为FN，则  （1分）  解得 （ 1分）     即物块不能到达M点    （3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为 ，k+s-5#u      释放 （ 1分）     释放 （ 1分）     且 （ 1分）     在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，     则   （ 1分）        可得 （ 1分）