如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=1.0kg的小車(chē)，小車(chē)右端有一個(gè)質(zhì)量m=0.90kg的滑塊，滑塊與小車(chē)左端的擋板之間用輕彈簧相連接，滑塊與車(chē)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，車(chē)和滑塊一起以v₁=10m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧為原長(zhǎng)．一質(zhì)量m₀=0.10kg的子彈，以v₀=50m/s的速度水平向左射入滑塊而沒(méi)有穿出，子彈射入滑塊的時(shí)間極短．當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，彈簧被鎖定（彈簧在彈性限度內(nèi)），測(cè)得此時(shí)彈簧的壓縮量d=0.50m，重力加速度g=10m/s²，求：
（1）子彈與滑塊剛好相對(duì)靜止的瞬間，子彈與滑塊共同速度的大小和方向；
（2）彈簧壓縮到最短時(shí)，小車(chē)的速度大小和彈簧的彈性勢(shì)能；
（3）如果當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，不鎖定彈簧，則彈簧再次回到原長(zhǎng)時(shí)，車(chē)的速度大小．

查看答案和解析>>

如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的帶有圓弧軌道的平板車(chē)，車(chē)的上表面是一段長(zhǎng)L=1.0m的粗糙水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m 的

1

4

光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在O′點(diǎn)相切．車(chē)右端固定一個(gè)尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧，一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊緊靠彈簧放置，小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將彈簧解除鎖定，小物塊被彈出，恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A．取g=10m/²，求：
（1）小物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，平板車(chē)的速度大小
（2）解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能；
（3）小物塊第二次經(jīng)過(guò)O′點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（4）小物塊與車(chē)最終相對(duì)靜止時(shí)，它距O′點(diǎn)的距離．

查看答案和解析>>

如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板，其上有一質(zhì)量為m的物塊，它與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，開(kāi)始時(shí)長(zhǎng)木板與小物塊均靠在與水平面垂直的左邊固定擋板處以共同的速度v₀向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)長(zhǎng)木板與右邊固定豎直擋板碰撞后立即以大小相同的速率反向運(yùn)動(dòng)，且左右擋板之間的距離足夠長(zhǎng)．

（1）若m＜M，試求要使物塊不從長(zhǎng)木板上落下，長(zhǎng)木板的最短長(zhǎng)度；
（2）若物塊不會(huì)從長(zhǎng)木板上掉下，且M=2m，假設(shè)長(zhǎng)木板與擋板第一次碰撞結(jié)束到第二次碰撞過(guò)程中整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為△E，現(xiàn)已知長(zhǎng)木板與檔板某次碰撞結(jié)束到下一次碰撞時(shí)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為△E的1/729，請(qǐng)問(wèn)這部分能量的損失發(fā)生在哪兩次碰撞之間（無(wú)推導(dǎo)過(guò)程不給分）．

查看答案和解析>>

如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的平板車(chē)，車(chē)的左端被地面上的擋板N固定著，車(chē)的上表面右側(cè)是一段長(zhǎng)L=1.0m的水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m的

1

2

光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在O′點(diǎn)相切．車(chē)右端固定一個(gè)尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧，一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊緊靠彈簧，小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將彈簧解除鎖定，小物塊被彈出，恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A而拋出，g取10m/s²．求：
（1）小物塊能否落在平板車(chē)上？若能，求小物塊的落點(diǎn)距O′點(diǎn)的距離；
（2）解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能；
（3）若撤去地面上的固定擋板N，解除彈簧的鎖定，小物塊被彈出第一次經(jīng)過(guò)O′點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

查看答案和解析>>

如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的帶有圓弧軌道的平板車(chē)，車(chē)的上表面是一段長(zhǎng)L=1.5m的粗糙水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m 的四分之一光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在O'點(diǎn)相切．現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平板車(chē)的右端以水平向左的初速度v₀滑上平板車(chē)，小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．小物塊恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A．取g=10m/s²，求：
（1）小物塊滑上平板車(chē)的初速度v₀的大�。�
（2）小物塊與車(chē)最終相對(duì)靜止時(shí)，它距O'點(diǎn)的距離．
（3）若要使小物塊最終能到達(dá)小車(chē)的最右端，則v₀要增大到多大？﹙取三位有效數(shù)字﹚

查看答案和解析>>

一、單項(xiàng)選擇題（8×6=48）

題號(hào)

13

14

15

16

17

18

19

20

答案

A

B

C

A

D

D

C

B

二、實(shí)驗(yàn)題

21．（18分）(1)（6分）①（2分）：②0.52（2分）；1.5（2分）。

21 . (2)（12分）①Ⅱ.將紅、黑表筆短接，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零旋鈕Ω使指針指向零。

（或紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆表調(diào)零旋鈕，使指針指向0Ω）。（2分）;

②D（2分）;③ 0.260（2分）；④12~13 ( 3分) ；⑤R_x=（3分）。

三．計(jì)算題(54分)

22．22．（16分）分析和解：

（1）設(shè)帶電粒子在平行金屬板勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)可知：

………………①  （1分）

………………②（2分）

…………………③（2分）

…………………④（2分）

聯(lián)立求解①～④式解得：……………⑤（1分）

或由動(dòng)能定理和運(yùn)動(dòng)的合成、分解的方法，聯(lián)立求解得出正確的結(jié)果同樣給分。

設(shè)帶電粒子第一次飛出電場(chǎng)時(shí)的速度為v

即由動(dòng)能定理；；和①③④聯(lián)立可得

（2）帶電粒子以速度v飛出電場(chǎng)后射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由

…………………………………………………………………⑥（2分）

…………………………………………………………………⑦（1分）

…………………………………………………………………⑧ （1分）

………………………………………………………………………⑨（1分）

聯(lián)立求解①③④⑤⑥⑦⑧⑨可得……………………………⑩（1分）

或由下列常規(guī)方法求解：…………………………………………⑴（1分）

……………………………………………………………⑵（1分）

……………………………………………………………⑶（1分）

……………………………………………………………⑷（1分）

……………………………………………………………⑸（1分）

聯(lián)立以上有關(guān)方程求解可得：…………………………⑹（1分）

（3）畫(huà)圖正確給2分。（軌跡1分、速度方向1分）見(jiàn)上圖。

 23、（18分）分析和解：

（1）設(shè)彈簧解除鎖定前的彈性勢(shì)能為E_P ，上述過(guò)程中由動(dòng)量守恒、能量轉(zhuǎn)換和守恒，

則有  ………………………………………………①（3分）

代入已知條件得E_P = 7.5 J  ………………………………………………②（2分）

 (2)設(shè)小物塊第二次經(jīng)過(guò)O' 時(shí)的速度大小為v_m ，此時(shí)平板車(chē)的速度大小為v_M ，

研究小物塊在圓弧面上下滑過(guò)程，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，

定水平向右為正方向有

　…………………………………………………………③（2分）

 　………………………………………………④（3分）

由③④兩式可得　 ………………………………………⑤（2分）

將已知條件代入③解得v_m =2.0 m/s   ………………………………………（2分）

 (3)最終平板車(chē)和小物塊相對(duì)靜止時(shí)，二者的共同速度為0．設(shè)小物塊相對(duì)平板車(chē)滑動(dòng)的總路程為s，對(duì)系統(tǒng)由功能關(guān)系有  ……………………………⑥（2分）

 代入數(shù)據(jù)解得s =1.5m  ………………………………………………………（1分）

小物塊最終靜止在O' 點(diǎn)右側(cè), 它距O'點(diǎn)的距離為 s ? L = 0.5m ……………（1分）

24．(20分)分析和解：⑴經(jīng)時(shí)間t時(shí)，金屬桿切割磁感線的有效長(zhǎng)度為

L＝2vt tan＝3t　…………………………………………………………… ①（2分）

回路所圍的面積為S＝＝3t²………………………………………………②（2分）

回路的總電阻為R＝＝0.5t　   ………………………………………③（2分）

解法一：金屬桿（有效長(zhǎng)度）切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：

E₁＝BLv＝12V      ……………………………………………………………④（3分）

產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針　

E₂==6V　 …………………………………………………………………⑤（3分）　　        

根據(jù)楞次定律可判斷其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針　　　　　　　　

由④⑤兩式可得回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=E₁+E₂=6V……………………⑥ (1分)

產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針。

解法二：∵, S=3t²

∴

∴=6v

解法三：∵

∴

說(shuō)明：

故t=6s時(shí)，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為

⑵金屬桿MN所受安培力的大小為F_安=BIL  …………………………………⑨（1分）

由閉合電路歐姆定律可知回路中的電流

I＝ ………………………………………………………………⑩（2分）

聯(lián)立③⑦⑨得F_安=12N    ………………………………………………………11（1分）

⑶外力對(duì)金屬桿MN所做功的功率為P_外＝F_外v　……………………………12（1分）

由于金屬桿MN以恒定速度向右滑動(dòng)有 F_安=F_外  ……………………………13(1分)   

          聯(lián)立111213解得P_外=24W　 …………………………………… （1分）

（用其它方法算出以上正確答案的同樣給分）。