高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图:竖直面内固定的绝缘轨道abc,由半径R=3 m的光滑圆弧段bc与L=1.5 m的粗糙水平段ab在b点相切而构成,O点是圆弧段的圆心,Oc与Ob的夹角θ=37°;过f点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E=10 N/C的匀强电场,Ocb的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m的矩形区域efgh,ef与Oc交于c点,ecf与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°),矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场。质量m2=3×10-3 kg、电荷量q=3×l0-3 C的带正电小物体Q静止在圆弧轨道上b点,质量m1=1.5×10-3 kg的不带电小物体P从轨道右端a以的水平速度向左运动,P、Q碰撞时间极短,碰后P以1 m/s的速度水平向右弹回。已知P与ab间的动摩擦因数μ=0.5,A、B均可视为质点,Q的电荷量始终不变,忽略空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g=10 m/s2。求:
(1)碰后瞬间,圆弧轨道对物体Q的弹力大小FN;
(2)当β=53°时,物体Q刚好不从边穿出磁场,求区域efgh内所加磁场的磁感应强度大小B1;
(3)当区域efgh内所加磁场的磁感应强度为B2=2T时,要让物体Q从gh边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长,求此最长时间t及对应的β值。
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如图所示,质量的小车以的速度在光滑的水平面上向左运动,小车上表面的部分是粗糙的水平轨道,部分是光滑的圆弧轨道,圆弧轨道在点的切线水平,整个轨道都是由绝缘材料制成的。小车所在空间内存在方向竖直向上的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度大小,磁感应强度大小。现有一质量、带电荷量的滑块以的速度从小车上表面的左端向右运动,当滑块运动到点时,其相对地面的速度大小,方向水平向右。已知滑块可视为质点,重力加速度取。
(1)在滑块从点运动到点的过程中,求小车与滑块组成的系统损失的机械能。
(2)当滑块通过点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,求此圆弧轨道的最小半径。
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如图所示,光滑绝缘的圆形轨道位于竖直平面内,半径R=0.8m,O为圆心,上端A为圆弧最高点,下端C与粗糙水平绝缘轨道平滑连接。OC所在直线的右侧(含OC线)存在匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,OC所在直线的左侧轨道处在水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E=10N/C。现将带电量为q = +0.2C,质量为m=0.4kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑块运动到圆形轨道最低点C时对轨道的压力大小。
(2)滑块最终所在位置到C点的距离。
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如图所示,质量为1 kg物块自高台上A点以4 m/s的速度水平抛出后,刚好在B点沿切线方向进入半径为0.5 m的光滑圆弧轨道运动。到达圆弧轨道最底端C点后沿粗糙的水平面运动4.3 m到达D点停下来,已知OB与水平面的夹角θ=53°,g=10 m/s2(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)。求:
(1)到达B点的速度B;
(2)物块到达C点时,物块对轨道的压力;
(3)物块与水平面间的动摩擦因数。
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,质量为1kg物块自高台上A点以4m/s的速度水平抛出后,刚好在B点沿切线方向进入半径为0.5m的光滑圆弧轨道运动。到达圆弧轨道最底端C点后沿粗糙的水平面运动4.3m到达D点停下来,已知OB与水平面的夹角,g=10m/s2(sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)AB两点的高度差;
(2)物块到达C点时,物块对轨道的压力;
(3)物块与水平面间的动摩擦因数.
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如图所示,质量m=1 Kg的滑板A带有四分之一光滑圆轨道,圆轨道的半径R=1.8 m,圆弧底端点切线水平,滑板的水平部分粗糙。现滑板A静止在光滑水平面上,左侧紧靠固定挡板,右侧有与A等高的平台,平台与A的右端间距为s。平台最右端有一个高h=1.25 m的光滑斜坡,斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接,斜坡顶端连接另一水平面。现将质量m=2 kg的小滑块B(可视为质点)从A的顶端由静止释放,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块B刚滑到圆弧底端时,对圆弧底端轨道的压力大小。
(2)若A、B间动摩擦因数μ1=0.5,保证A与平台相碰前A、B能达到共同速度,则s应满足什么条件?
(3)平台上P、Q之间是一个宽度l=0.5 m的特殊区域,该区域粗糙,且当滑块B进入后,滑块还会受到一个水平向右、大小F=20 N的恒力作用,平台其余部分光滑。在满足第(2)问的条件下,若A与B共速时,B刚好滑到A的右端,A恰与平台相碰,此后B滑上平台,同时快速撤去A。设B与PQ之间的动摩擦因数0<μ<l,试讨论因μ的取值不同,B在PQ间通过的路程大小。
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如图所示,质量m=1 Kg的滑板A带有四分之一光滑圆轨道,圆轨道的半径R=1.8 m,圆弧底端点切线水平,滑板的水平部分粗糙。现滑板A静止在光滑水平面上,左侧紧靠固定挡板,右侧有与A等高的平台,平台与A的右端间距为s。平台最右端有一个高h=1.25 m的光滑斜坡,斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接,斜坡顶端连接另一水平面。现将质量m=2 kg的小滑块B(可视为质点)从A的顶端由静止释放,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块B刚滑到圆弧底端时,对圆弧底端轨道的压力大小。
(2)若A、B间动摩擦因数μ1=0.5,保证A与平台相碰前A、B能达到共同速度,则s应满足什么条件?
(3)平台上P、Q之间是一个宽度l=0.5 m的特殊区域,该区域粗糙,且当滑块B进入后,滑块还会受到一个水平向右、大小F=20 N的恒力作用,平台其余部分光滑。在满足第(2)问的条件下,若A与B共速时,B刚好滑到A的右端,A恰与平台相碰,此后B滑上平台,同时快速撤去A。设B与PQ之间的动摩擦因数0<μ<l,试讨论因μ的取值不同,B在PQ间通过的路程大小。
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如图所示, 竖直面内有固定轨道 ABC, AB 是半径为 2R 的四分之一光滑圆弧, BC 是半径为 R 的粗糙半圆弧( B 是轨道的最低点) , O 点是 BC 圆弧的圆心, POQ 在同一水平线上, BOC在同一竖直线上。 质量为 m 的小球自由下落 2R 后, 沿轨道 ABC运动, 经过轨道 C 点后, 恰好落到轨道上的 P 点。 则下列说法正确的是
A. 小球运动到 B 点前的瞬间对轨道的压力为 9mg
B. 小球运动到 B 点后的瞬间对轨道的压力为 5mg
C. 小球运动到 C 点对轨道的压力为mg
D. 小球运动到 C 点的过程中, 克服摩擦力做功mgR
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如图所示, 竖直面内有固定轨道 ABC, AB 是半径为 2R 的四分之一光滑圆弧, BC 是半径为 R 的粗糙半圆弧( B 是轨道的最低点) , O 点是 BC 圆弧的圆心, POQ 在同一水平线上, BOC在同一竖直线上。 质量为 m 的小球自由下落 2R 后, 沿轨道 ABC运动, 经过轨道 C 点后, 恰好落到轨道上的 P 点。 则下列说法正确的是
A. 小球运动到 B 点前的瞬间对轨道的压力为 9mg
B. 小球运动到 B 点后的瞬间对轨道的压力为 5mg
C. 小球运动到 C 点对轨道的压力为mg
D. 小球运动到 C 点的过程中, 克服摩擦力做功mgR
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