文档内容
答 案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B A B D C A D BD BC AD
二、实验题(每空 2 分,共 14分)
8ℎ
11.(1)2.50(2)B(3)
𝑘𝑑2
12. (1)AD (2)不能(3)1.5m/s ; 0.3s
三、计算题
13.答案:答案:(1)𝐹 =2𝑁;(2)𝑥 =0.25m
N AB
详解:(1)物块由静止运动到圆弧轨道B点过程中,根据动能定理得
(𝐹−𝜇𝑚𝑔)𝑥 = 1 𝑚𝑣 2---------------2分
𝐴𝐵 2 𝐵
根据牛顿第二定律 𝐹 −𝑚𝑔 = 𝑚𝑣𝐵 2 --------------------------2分
N
𝑅
联立解得 𝐹 =2N------------------------1分
𝑁
(2) 物块由静止运动到圆弧轨道D点过程中,根据动能定理
(𝐹−𝜇𝑚𝑔)𝑥′ −𝑚𝑔⋅2𝑅 = 1 𝑚𝑣 2------------------------2分
𝐴𝐵 2 𝐷
又因为物块恰好能运动到半圆轨道上的D点,根据牛顿第二定律
𝑚𝑔= 𝑚𝑣𝐷 2 --------------------------2分
𝑅
联立解得 𝑥′ =0.25𝑚--------------------------1分
𝐴𝐵
14.(1)𝜇 =0.02;(2)𝑣 =3.2𝑚/𝑠
0
详解:(1)冰壶做匀速直线运动,根据平衡条件有
𝐹𝑐𝑜𝑠37°=F ------------------------ 1分
𝑓
𝐹 =𝐹𝑠𝑖𝑛37°+𝑚𝑔--------------------------1分
𝑁
且 𝐹 =𝜇𝐹 --------------------------1分
𝑓 𝑁
联立解得 𝜇 =0.02--------------------------2分
{#{QQABSYAUggiIABBAAQhCAw3yCkKQkBECAIoOwBAEoAABQANABAA=}#}(2)设队员乙开始擦冰面时冰壶的速度为𝑣 ,在队员乙没有摩擦冰面之前
1
μmg=m𝑎 --------------------------2分
1
2𝑎 𝑥 =𝑣2−𝑣2--------------------------1分
1 0 1
在队员乙摩擦冰面后
97.5%μmg=m𝑎 -------------------------2分
2
2𝑎 (𝑙 +𝑠 −𝑥−2.4)=𝑣2--------------------------1分
2 0 0 1
解得:𝑣 =3.2𝑚/𝑠--------------------------1分
0
15.答案:(1)E= √2𝑚𝑣 0 2 ;(2)𝐸 = 3+5√2 𝑚𝑣2;(3)(√2𝑅,√2𝑅)
4𝑞𝑅 𝑘 16 0
详解:(1)由题意知,在O点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动,由于𝑞 >0,则电
场线沿y轴正方向,根据几何关系可知
𝑦 =√2𝑅--------------------------1分
𝑂𝐴
根据动能定理有
𝑞𝐸𝑦 = 1 𝑚𝑣2−0------------------------2分
𝑂𝐴 2 0
解得电场强度的大小
E= √2𝑚𝑣 0 2 --------------------------1分
4𝑞𝑅
(2)根据题意可知,要使粒子动能增量最大,则沿电场线方向移动的距离最远。作与x轴
平行的直线与圆相切于C点,与𝑦轴相交于P点,粒子从C点射出时沿电场线方向移动的
距离最远,如图所示。粒子在电场中做类平抛运动,根据几何关系有
𝑅𝑠𝑖𝑛45∘ =𝑣 𝑡--------------------------1分
1
𝑅+𝑅𝑐𝑜𝑠45∘ = 1 𝑎𝑡2--------------------------1分
2
由电场力提供加速度有
𝑞𝐸 =𝑚𝑎--------------------------1分
{#{QQABSYAUggiIABBAAQhCAw3yCkKQkBECAIoOwBAEoAABQANABAA=}#}联立各式解得
𝑣2 = √2−1 𝑣2--------------------------1分
1 8 0
粒子由O点到C点根据动能定理有
qER(1+cos45°)=𝐸 − 1 𝑚𝑣2--------------------------1分
𝑘 2 1
解得
𝐸 = 3+5√2 𝑚𝑣2--------------------------2分
𝑘 16 0
(3)设该粒子射出点的坐标为(x,y),则
x=
𝑣0𝑡--------------------------1分
2
y= 1 𝑎𝑡2--------------------------1分
2
可得该粒子的轨迹方程为
y=
√2𝑥2
--------------------------1分
2𝑅
又有圆的轨迹方程为
(𝑥− √2 𝑅)2+(𝑦− √2 𝑅)2 =𝑅2--------------------------2分
2 2
联立可得
x=√2𝑅 𝑦 =√2𝑅--------------------------1分
即粒子射出点的坐标为(√2𝑅,√2𝑅)--------------------------1分
{#{QQABSYAUggiIABBAAQhCAw3yCkKQkBECAIoOwBAEoAABQANABAA=}#}