物理高考第二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題 電場(chǎng)磁場(chǎng) 電磁感應(yīng)1
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1、專(zhuān)題九 電場(chǎng)與磁場(chǎng) 復(fù)習(xí)目標(biāo): 1.掌握庫(kù)侖定律,理解場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、等勢(shì)面、電容等概念. 2.熟練掌握帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律,會(huì)處理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題. 3.理解磁感強(qiáng)度、磁感線(xiàn)、磁通量的含義,會(huì)靈活應(yīng)用左手定則和安培力公式分析、計(jì)算磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力(限B和I平行和垂直兩類(lèi)). 4.熟練掌握洛侖茲力和有關(guān)幾何知識(shí),會(huì)靈活解決各類(lèi)帶電粒子在磁場(chǎng)(限B和v平行和垂直兩類(lèi))中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題. 一.選擇題 圖9-1 1.如圖9-1所示,平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極,一個(gè)帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部.閉合電鍵S,電容器充電,這時(shí)懸線(xiàn)
2、偏離豎直方向的夾角為θ.下列說(shuō)法中正確的是(?。? A.保持電鍵S閉合,若帶正電的A板向B板靠近,則θ增大 B.保持電鍵S閉合,若帶正電的A板向B板靠近,則θ不變 C.電鍵S斷開(kāi),若帶正電的A板向B板靠近,則θ增大 D.電鍵S斷開(kāi),若帶正電的A板向B板靠近,則θ不變 2.宇航員在探測(cè)某星球時(shí),發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電,且電性為負(fù),電荷量為Q.在一次實(shí)驗(yàn)時(shí),宇航員將一帶負(fù)電q(q<<Q)的粉塵置于離該星球表面h高處,該粉塵恰好處于懸浮狀態(tài).宇航員又將此粉塵帶至距該星球表面的2h高處,無(wú)初速釋放,則此帶電粉塵將( ) A.仍處于懸浮狀態(tài) B.背向該星球球心方向飛向太空
3、 C.向該星球球心方向下落 D.沿該星球自轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度方向飛向太空 3.有一電量為2x10-6C的負(fù)電荷,從O點(diǎn)移動(dòng)到a點(diǎn),電場(chǎng)力做功6x10-4J;從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功-4x10-4J;從b點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功8x10-4J;從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),電場(chǎng)力做功-10x10-4J.根據(jù)以上做功情況可以判斷電勢(shì)最高的點(diǎn)是( ) A.a(chǎn) B.b C.c D.d 4.如圖9-2(甲)所示,足夠大的平行金屬板之間加上圖(乙)所示的交變電壓,板間有一重力不計(jì)的電子在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).則電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的v一t圖象是(
4、丙)中的(?。? 圖9-2 5.質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí),ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖9-3所示;下圖是它的四個(gè)側(cè)視圖,圖中已標(biāo)出四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向,其中桿ab與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是(?。? 圖9-3 圖9-4 6.如圖9-4所示,天然放射性元素放出α、β、γ三種射線(xiàn),同時(shí)射入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,射入時(shí)速度方向與電場(chǎng)強(qiáng)度及磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都垂直,進(jìn)入場(chǎng)后,發(fā)現(xiàn)β、γ射線(xiàn)都沿原方向直線(xiàn)前進(jìn),則α射線(xiàn)將(?。? A.向右偏轉(zhuǎn) B.向左偏轉(zhuǎn) C.沿原方向直線(xiàn)前進(jìn) D
5、.是否偏轉(zhuǎn),無(wú)法確定 圖9-5 7.如圖9-5所示,兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,軌道兩端在同一高度上,軌道是光滑的.兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放,M、N為軌道的最低點(diǎn),則(?。? A.兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vM=vN B.兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FM>FN C.小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間 D.在磁場(chǎng)中小球能到達(dá)軌道的另一端,在電場(chǎng)中小球不能到達(dá)軌道的另一端. 二.非選擇題 8.半徑為 r的絕緣光滑環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套有一質(zhì)量為 m,帶正電的珠子,空間
6、存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖9-6所示,珠子所受電場(chǎng)力是其重力的3/4倍,將珠子從環(huán)上最低位置A點(diǎn)由靜止釋放,則珠子所能獲得的最大動(dòng)能為 ?。? 圖9-6 圖9-7 圖9-8 圖9-9 9.如圖9-7所示,在虛線(xiàn)所示的寬度為D的范圍內(nèi),用場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使初速度為v0的某種正離子偏轉(zhuǎn)θ角,在同樣寬度范圍內(nèi),若改用勻強(qiáng)磁場(chǎng)(方向垂直紙面向外)使同樣離子穿過(guò)該區(qū)域,并使它們轉(zhuǎn)角也為θ.則磁感應(yīng)強(qiáng)度B= ??;離子穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比是 ?。? 10.一個(gè)帶電微粒在如圖9-8所示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).則該帶電微粒必然帶
7、 ,旋轉(zhuǎn)方向?yàn)? .若已知圓半徑為r,電場(chǎng)強(qiáng)度為E磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則線(xiàn)速度為 . 11.如圖9-9所示,在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行,并處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根質(zhì)量為0.9kg,有效長(zhǎng)度為0.5m的金屬棒放在導(dǎo)軌上.當(dāng)金屬棒中的電流為5A時(shí),金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng);當(dāng)金屬棒中的電流增加到8A時(shí)金屬棒能獲得2m/s2的加速度,則磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度是多大? 12.湯姆生用來(lái)測(cè)定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖9-10所示,真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后,穿過(guò)A'中
8、心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P'間的區(qū)域.當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處,形成了一個(gè)亮點(diǎn);加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到O'點(diǎn),(O'與O點(diǎn)的豎直間距為d,水平間距可忽略不計(jì).此時(shí),在P和P'間的區(qū)域,再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn).已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2. (1)求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大?。? 圖9-10 (2)推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式. 專(zhuān)題預(yù)測(cè)
9、 圖9-11 1.如圖9-11所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電量為+q的小物體,可以在與水平面成θ角的長(zhǎng)絕緣斜面上運(yùn)動(dòng).斜面的下端有一與斜面垂直的固定彈性絕緣擋板M,斜面放在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向水平向左.小物體在離水平面高為h處,受到一個(gè)沿斜面向上的瞬時(shí)沖量作用,沿斜面以初速度v0向上運(yùn)動(dòng).設(shè)小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,小物體與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能,小物體的帶電量也不變,求:小物體停止運(yùn)動(dòng)前所通過(guò)的總路程. 圖9-12 2.真空中有一半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.x軸為過(guò)磁場(chǎng)邊O點(diǎn)的切線(xiàn),如圖9-12所示.從O點(diǎn)在紙
10、面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率均為v0的電子,設(shè)電子間相互作用忽略,且電子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r.已知電子的電量為e,質(zhì)量為m. (1)速度方向分別與Ox方向的夾角成60°和90°的電子,在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為多少? (2)所有從磁場(chǎng)邊界出射的電子,速度方向有何特征? (3)設(shè)在x軸上距O點(diǎn)2r處,有個(gè)N點(diǎn),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布,使由O點(diǎn)向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射的速率均為v0的電子都能夠匯聚至N點(diǎn). 答案: 1.AD 2.A 3.C 4.B 5.AB 6.A 7.BD 8.mgR/4 9.B=Ecosθ/ v0;sinθ/θ 10.負(fù)電
11、;逆時(shí)針;v=Brg/E. 11.B=1.2T 12.(1);(2) 專(zhuān)題預(yù)測(cè) 1. 2.1)T/6;T/4 (2)平行x軸向右 (3) 專(zhuān)題十一 電磁感應(yīng) 復(fù)習(xí)目標(biāo): 1.進(jìn)一步深化對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解,能熟練應(yīng)用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象與力、能、電路的綜合問(wèn)題; 2.理解自感現(xiàn)象、交變電流的產(chǎn)生過(guò)程,深刻領(lǐng)會(huì)變壓器的變壓規(guī)律。 U/V t/s 0 0.01 0.02 專(zhuān)題訓(xùn)練: 1.如圖為理想
12、變壓器原線(xiàn)圈所接電源電壓波形,原副線(xiàn)圈匝 數(shù)之比n1∶n2 = 10∶1,串聯(lián)在原線(xiàn)圈電路中電流表的示數(shù) 為1A,下則說(shuō)法正確的是( ) A.變壓器輸出兩端所接電壓表的示數(shù)為V B.變壓器輸出功率為220W C.變壓器輸出的交流電的頻率為50HZ D.若n1 = 100匝,則變壓器輸出端穿過(guò)每匝線(xiàn)圈的磁通量的變化率的最大值為wb/s i t 0 t1 t4 t2 t3 乙 甲 A B 2.如圖所示,圖甲中A、B為兩個(gè)相同的線(xiàn)圈,共軸并靠邊放置,A線(xiàn)圈中畫(huà)有如圖乙 所示的交變電流i,則 A. 在 t1到t2的時(shí)間內(nèi),A、B兩線(xiàn)圈相吸 B. 在 t2到t
13、3的時(shí)間內(nèi),A、B兩線(xiàn)圈相斥 C. t1時(shí)刻,兩線(xiàn)圈的作用力為零 D. t2時(shí)刻,兩線(xiàn)圈的引力最大 3.如圖所示,光滑導(dǎo)軌傾斜放置,其下端連接一個(gè)燈泡,勻 強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)線(xiàn)所在平面,當(dāng)棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí), B a b θ 小燈泡獲得的功率為,除燈泡外,其它電阻不計(jì),要使燈 泡的功率變?yōu)?,下列措施正確的是( ) A.換一個(gè)電阻為原來(lái)2倍的燈泡 B.把磁感應(yīng)強(qiáng)度B增為原來(lái)的2倍 C.換一根質(zhì)量為原來(lái)倍的金屬棒 D.把導(dǎo)軌間的距離增大為原來(lái)的 4.如圖所示,閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面上端無(wú)初速滾下,沿曲面的另一側(cè)上升,曲面在磁場(chǎng)中
14、 ( AB ) ××××××× ××××××× ××××××× h A. 若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h B. 若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h c.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h D.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h N M v K 5.如圖所示,一電子以初速沿與金屬板平行的方向飛入兩板 間,在下列哪種情況下,電子將向M板偏轉(zhuǎn)?( ) A.開(kāi)關(guān)K接通瞬間 B.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)K瞬間 C.接通K后,變阻器滑動(dòng)觸頭向右迅速滑動(dòng) D.接通K后,變阻器滑動(dòng)觸頭向左迅速滑動(dòng)
15、t i2 0 T/2 T 乙 i1 0 T/2 T t C i1 t 0 A t i1 0 T/2 T B i1 t 0 T/2 T D i1 i2 G 甲 6.如圖甲,在線(xiàn)圈中通入電流后,在上產(chǎn)生感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,則通入線(xiàn)圈中的電流隨時(shí)間變化圖線(xiàn)是下圖中的?(、中電流正方向如圖甲中箭頭)( ) 7.如圖所示,A、B是電阻均為R的電燈,L是自感系數(shù)較大的線(xiàn)圈,當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)且電路穩(wěn)定時(shí),A、B亮度相同,再閉合S2,待電路穩(wěn)定后,將S1斷開(kāi),下列說(shuō)法中正確的是 s
16、1 s2 R A B a b c d L A. B燈立即熄滅 B. A燈將比原來(lái)更亮一些后再熄滅 C. 有電流通過(guò)B燈,方向?yàn)閏 d D. 有電流通過(guò)A燈,方向?yàn)閎 a 8.如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩條光滑水平導(dǎo)軌平行放置在勻強(qiáng)磁 場(chǎng)中,磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面,金屬棒可沿導(dǎo)軌自由 滑動(dòng),導(dǎo)軌一端跨接一定值電阻,其他電阻不計(jì)?,F(xiàn)將金屬 × × × × × × a b 棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉,第一次保持拉力恒定,經(jīng)時(shí)間后 金屬棒速度為,加速度為,最終金屬棒以速度做勻 速運(yùn)動(dòng),第二次保持拉力的功率恒定,經(jīng)時(shí)間后金屬棒速 度也為,加速度為
17、,最終也以做勻速運(yùn)動(dòng),則( ) A. B.< C. D. v B 9.如圖所示,用鋁板制成“”形框,將一質(zhì)量為m的帶電小 球用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛在板上方,讓整體在垂直于水平方向的 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左以速度勻速運(yùn)動(dòng),懸線(xiàn)拉力為T(mén),則:( ) A.懸線(xiàn)豎直,T = mg B.選擇合適,可使T = 0 C.懸線(xiàn)豎直,T<mg D.條件不足,不能確定 × × × × × × × × × × V0 L a 10.如圖所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在寬為L(zhǎng)的區(qū)域內(nèi),現(xiàn)有一個(gè)邊長(zhǎng)為<L的正方形閉合線(xiàn)
18、圈以速度垂直磁場(chǎng)邊界滑過(guò)磁場(chǎng)后速度變?yōu)椋寄敲矗海? ) A.完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)圈的速度大于/2 B..完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)圈的速度等于/2 C.完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)圈的速度小于/2 D.以上情況AB均有可能,而C是不可能的 11.如圖所示,變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為4∶1,輸入電壓 …… 。 。 ,輸電線(xiàn)電阻R = 1,有標(biāo)有 “25V,5W”的燈炮接入 盞才能正常發(fā)光,輸入 電路上保險(xiǎn)絲允許電流應(yīng)大于 A 12.如圖所示,線(xiàn)圈內(nèi)有理想邊界的磁場(chǎng),當(dāng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí), × × × × 有一帶電微粒靜止于平行板(兩板水平放置)電容器中間,
19、則此粒子帶 電,若線(xiàn)圈的匝數(shù)為n,平行板電容器 的板間距離為d,粒子質(zhì)量為m,帶電量為q,則磁感應(yīng)強(qiáng) 度的變化率為 (設(shè)線(xiàn)圈的面積為s) 13.如圖所示,水平銅盤(pán)半徑為r,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,銅盤(pán)繞通過(guò)圓盤(pán)中心的豎直軸以角速度ω速圓周運(yùn)動(dòng),銅盤(pán)的邊緣及中心處分別通過(guò)滑片 R1 B R2 與理想變壓器的原線(xiàn)圈及R1相連,該理想變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為n,變壓器的副線(xiàn)圈與電阻為R2的負(fù)載相連,則變壓器原線(xiàn)圈兩端的電壓為 ,通過(guò)負(fù)載R2的電流強(qiáng)度為 。 14.如圖甲所示,在周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)
20、域內(nèi)有垂直于磁場(chǎng)的一半徑為r = 1m、電阻為R = 3.14Ω的金屬圓形線(xiàn)框,當(dāng)磁場(chǎng)按圖乙所示規(guī)律變化時(shí),線(xiàn)框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (1)在丙圖中畫(huà)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象(以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎? t/s 1 3 4 6 7 9 0 B/TT 2 乙 (2)求出線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值 t/s 1 3 4 6 7 9 0 i/A 丙 × × × × × × × × × × × × 甲 15.如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向一個(gè)垂直斜面向上,另一個(gè)垂直斜面向下
21、,寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)框以速度V剛進(jìn)入上邊磁場(chǎng)時(shí),即恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求: (1)當(dāng)邊剛越過(guò)時(shí),線(xiàn)框的加速度多大?方向如何? v c d a b e e'’ B B f f ' g g' θ (2)當(dāng)?shù)竭_(dá)與中間位置時(shí),線(xiàn)框又恰好作勻速運(yùn)動(dòng),求線(xiàn)框從開(kāi)始進(jìn)入到邊到達(dá)與中間位置時(shí),產(chǎn)生的熱量是多少? 預(yù)測(cè)1. 如圖所示,圖中M、N分別表示相距L的兩根光滑而平直的金屬導(dǎo)軌,ab是電阻為R0的金屬棒,此棒可緊貼平行導(dǎo)軌滑動(dòng)。相距為d水平放置的金屬板A、C與導(dǎo)軌相連(d較小,A、C兩板的面積較大)定值電阻阻值為R,其
22、它電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab以某一速率向右運(yùn)動(dòng)時(shí),一帶電微粒恰好也在A、C兩極間做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng)的速率與ab向右運(yùn)動(dòng)的速率相同。求在此情況下,作用ab向右的力的大?。? 預(yù)測(cè)2.如圖所示,固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行導(dǎo)軌PQ、MN,間距為d = 0.5m,P、M兩端接有一只理想電壓表,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感強(qiáng)度B = 0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電阻均為 r = 0.1Ω,質(zhì)量分別為m1 = 300g和m2 = 500g的兩金屬棒L1,L2平行地?cái)R在光滑導(dǎo)軌上,現(xiàn)固定棒L1
23、,使棒L2在水平恒力F = 0.8N的作用下,由靜止開(kāi)始作加速運(yùn)動(dòng)。試求: (1)當(dāng)表讀數(shù)為時(shí),棒L2的加速度多大? (2)棒L2能達(dá)到的最大速度 (3)若在棒L2達(dá)時(shí)撤去外力F,并同時(shí)釋放棒L1,求棒L2達(dá)穩(wěn)定時(shí)速度值 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × V P M L1 L2 F Q N (4)若固定L1,當(dāng)棒L2的速度為,且離開(kāi)棒L1距離為S(m)的同時(shí),撤去恒力F,為保持棒L2作勻速運(yùn)動(dòng),可以采用將B從原值()逐漸減小的方法,則磁感強(qiáng)度B應(yīng)
24、怎樣隨時(shí)間變化(寫(xiě)出B與時(shí)間t的關(guān)系式)? 專(zhuān)題十一 電磁感應(yīng)參考答案: 一、 選擇題: 1、BCD 2、ABC 3、AC 4、AB 5、AD 6、D 7、AD 8.BD 9、A 10、B 11、25,1.25 12、負(fù),mgd/nsq 13、Br2ω/2,0 14、 t/s 1 3 4 6 7 9 0 i/A 3 2 1 -1 -2 -3 (1) (2)I= (A) 15、 (1)a=3gsinθ,方向平行于斜面向上 (2)Q= 3mg
25、lsinθ/2 +15 mv2/32 預(yù)測(cè)1:B2L[grLRd/(R+ R0)]1/2/R 預(yù)測(cè)2:(1)a = 1.2m/s2 (2) (3) (4)B = 0.2s/(s + vt ) ( T ) 專(zhuān)題八 力學(xué)三大規(guī)律的綜合運(yùn)用專(zhuān)題(A) 復(fù)習(xí)目標(biāo): 1、 掌握解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)基本觀點(diǎn):力的觀點(diǎn)、動(dòng)量的觀點(diǎn)、能量的觀點(diǎn) 2、 能夠熟練、準(zhǔn)確合理的選用規(guī)律解決問(wèn)題 3、 正確把握物理問(wèn)題的情境,提高綜合分析問(wèn)題的能力 一、選擇題 1、若物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合外力不為零,則(
26、 ) A.物體的動(dòng)能不可能總是不變的 B.物體的動(dòng)量不可能總是不變的 C.物體的加速度一定變化 D.物體的速度的方向一定變化 2、在光滑水平面上,動(dòng)能為E0、動(dòng)量的大小為p0的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞,碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反。將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1、p1,球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2、p2,則必有( ) A.E1 < E0 B.p1 < p0 C.E2 > E0 D.p2 > p0 3、一物體靜止在升降機(jī)的地板上,在升降機(jī)加速上升的過(guò)程中,地板對(duì)物
27、體的支持力所做的功等于( ) A.物體勢(shì)能的增加量 B.物體動(dòng)能的增加量 C.物體動(dòng)能的增加量加上物體勢(shì)能的增加量 D.物體動(dòng)能的增加量加上克服重力所做的功 4、如圖所示,半圓形的光滑固定軌道槽豎直放置,質(zhì)量為m的小物 體由頂端從靜止開(kāi)始下滑,則物體經(jīng)過(guò)槽底時(shí),對(duì)槽底的壓力大小為( ) A.2mg B.3mg C.mg D.5mg 5、如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相等的物體在同一高度沿傾角不同兩 個(gè)光滑斜面由靜止自由滑下,在到達(dá)斜面底端的過(guò)程中,相同的物理量是( ) A.重力的沖量 B.重
28、力做的功 C.合力的沖量 D.剛到達(dá)底端的動(dòng)能 6、一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上。從t=0開(kāi)始,將一個(gè)大小為F的水平恒力作用在該木塊上,在t=t1時(shí)刻,力F的功率是: A、F2t1/2m B、F2t12/2m C、F2t1/ m D、F2t12/m 7、如圖,在光滑水平面上,放著兩塊長(zhǎng)度相同,質(zhì)量分別為M1和M2的木板,在兩木板的左端各放一個(gè)大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊,開(kāi)始時(shí),各物均靜止,今在兩物體上各作用一水平恒力F1、F2,當(dāng)物塊和木塊分離時(shí),兩木塊的速度分別為v1和v2,,物體和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,下列說(shuō)法 ①若F1=F2,
29、M1>M2,則v1 >v2,; ②若F1=F2,M1<M2,則v1 >v2,; ③若F1>F2,M1=M2,則v1 >v2,; ④若F1<F2,M1=M2,則v1 >v2,; 其中正確的是 ?。ā 。? A.①③ B.②④ C.①② D.②③ 8、如圖所示,小車(chē)放在光滑的水平面上,將系繩小球拉開(kāi)到一定的角度,然后同時(shí)放 開(kāi)小球和小車(chē),那么在以后的過(guò)程中 ( ) A.小球向左擺動(dòng)時(shí),小車(chē)向右運(yùn)動(dòng),且系統(tǒng)動(dòng)量守恒
30、B.小球向左擺動(dòng)時(shí),小車(chē)向右運(yùn)動(dòng),系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 C.小球向左擺到最高點(diǎn),小球的速度為零而小車(chē)速度不為零 D.小球擺動(dòng)過(guò)程中,小球的機(jī)械能守恒 9、質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端,在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受到空氣阻力是作用。設(shè)某時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn),此時(shí)繩子的張力為7mg,此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周恰能通過(guò)最高點(diǎn)。則在此過(guò)程中小球克服空氣阻力所做的功為 ( ) A.mgR / 4 B.mgR / 3 C.m
31、gR / 2 D.mgR 10、如圖所示的裝置中,木塊B在水平桌面間的接觸是光滑的,子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短,則此系統(tǒng)從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中: B v0 m A、動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒 B、動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒 C、動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒 D、動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒 二、非選擇題 11、如圖所示,圖線(xiàn)表示作用在做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體上的合外力與物體運(yùn)動(dòng)距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系,物體開(kāi)始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),則當(dāng)物體在外力的作用下,運(yùn)動(dòng)30m的過(guò)程中,合外力對(duì)物體做的功為 J
32、。 12、如圖所示,物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)具有動(dòng)能100J,當(dāng)它向上滑到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了80J,機(jī)械能損失了20J,物體回到A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為_(kāi)______J 13、質(zhì)量均為m的兩個(gè)球A、B之間用一輕彈簧連接,置于光滑水平地板上,如圖,現(xiàn)A被水平射來(lái)的子彈擊中,且子彈嵌入A球沒(méi)有穿出,若子彈質(zhì)量為A球質(zhì)量的0.1倍,子彈速度為v0,則在相互作用過(guò)程中損失的機(jī)械能為_(kāi)____。 / A B 三、計(jì)算論述題 14、在平直的公路上,質(zhì)量為M的汽車(chē)牽引著質(zhì)量為m的拖車(chē)勻速行駛,速度為v,在某一時(shí)刻拖車(chē)脫鉤了
33、,若汽車(chē)的牽引力保持不變,在拖車(chē)剛剛停止運(yùn)動(dòng)的瞬間,汽車(chē)的速度多大? 15、如圖所示,物體B放在物體A的水平表面上。已知A的質(zhì)量為M,B的質(zhì)量為m,物體B通過(guò)勁度系數(shù)為k的彈簧跟A的右側(cè)相連。當(dāng)A在外力作用下以加速度a0向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧C恰能保持原長(zhǎng)L0不變。增大加速度時(shí),彈簧將出現(xiàn)形變。求:(1)當(dāng)A的速度由a0增大到a時(shí),物體B隨A一起前進(jìn),此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x多大?(2)若地面光滑,使A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng)的外力F多大? 16、如圖所示,質(zhì)量M=4kg的木板長(zhǎng)L=1.4m,靜止在光滑的水平地面上,其水平頂面右端靜置一個(gè)質(zhì)量m=
34、1kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),小滑塊與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。今用水平力F=28N向右拉木板,使滑塊能從木板上掉下來(lái),求此力作用的最短時(shí)間。(g=10m/s2) 17、發(fā)生在2001年的9·11恐怖事件中,世貿(mào)中心雙子樓,被一架飛機(jī)“輕松”地摧毀,而雙子樓卻先后坍塌。世貿(mào)的樓體是個(gè)鋼架結(jié)構(gòu),兩座樓的中間是個(gè)方柱子,一直從地下延伸到空中,每個(gè)層面有網(wǎng)絡(luò)式的橫條,鼠籠式結(jié)構(gòu)可以從鋼度、強(qiáng)度上抗擊8級(jí)地震,12級(jí)臺(tái)風(fēng),7500 t的力,飛機(jī)充其量可把世貿(mào)的表皮撞破,不會(huì)傷害大樓的的筋骨,專(zhuān)家推斷,筋骨的破壞是由于鋼結(jié)構(gòu)在燃料燃燒中軟化造成的,試根據(jù)下列數(shù)據(jù)證實(shí)上面
35、的觀點(diǎn)。 波音767飛機(jī)整體重150 t,機(jī)身長(zhǎng)150 m,當(dāng)時(shí)低空飛行的巡航速度在500—600km/h,可視為150m/s,從電視畫(huà)面看飛機(jī)沒(méi)有穿透大樓,大樓寬不超過(guò)100 m,飛機(jī)在樓內(nèi)大約運(yùn)行50 m。 A B C D O q 18、如圖,豎直放置的斜面AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD的B端相切,圓弧半徑為R,,圓心與A、D在同一水平面上,∠COB=q,現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小物體從斜面上的A點(diǎn)無(wú)初速滑下,已知小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m,求:(1)小物體在斜面上能夠通過(guò)的路程;(2)小物體通過(guò)C點(diǎn)時(shí),對(duì)C點(diǎn)的最大壓力和最小壓力。
36、
19、如圖所示,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2,m1 37、段摩擦因數(shù)μ=0.5,圓環(huán)半徑R=0.1m。一個(gè)質(zhì)量m為2kg的小滑塊從跟車(chē)面等高的平臺(tái)以v0滑上小車(chē),則v0滿(mǎn)足什么條件時(shí),才能使它運(yùn)動(dòng)到環(huán)頂時(shí)恰好對(duì)環(huán)頂無(wú)壓力?
參考答案:
1、B 2、ABD 3、CD 4、B 5、BD 6、C 7、D
8、D 9、C 10、B 11、280 12、50 13、
14、 15、(1) m(a-a0)/k (2) (M+m) 16、1s
17、 假設(shè)飛機(jī)在樓 38、內(nèi)勻減速為零,則(s)
由動(dòng)量定理,F(xiàn) t = m v
所以
即飛機(jī)撞擊大樓的力為3375 t,撞擊力沒(méi)有達(dá)到7500 t,可見(jiàn)上述推斷是正確的。
18、(1)小物體最終將在以過(guò)圓心的半徑兩側(cè)q 范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得
mgRcosq -fs =0 又 f= mmgcosq
解得 :S=R/m
(2)小物體第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)C點(diǎn)的壓力最大;
由動(dòng)能定理得:
解得:Nm=mg(3-2μcosqctgq)
當(dāng)小物體最后在BCD/(D/在C點(diǎn)左側(cè)與B等高)圓弧上運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力最小。
39、 Nn-mg=m(v/)2/R,mgR(1-cosq)=m(v/)2/2
解得:N n= mg (3-2cosq).
19、
20、5m/s
力學(xué)三 大規(guī)律的綜合運(yùn)用專(zhuān)題(B)
復(fù)習(xí)目標(biāo):
1、 能夠熟練、準(zhǔn)確合理的選用規(guī)律解決問(wèn)題
2、 正確把握物理問(wèn)題的情境,提高綜合分析問(wèn)題的能力
一、選擇題
1、如圖所示,自由下落的小球,從它接觸豎直放置的彈簧開(kāi)始到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( )
A、小球在最低點(diǎn)的加速度一定大于重力加速度
B、小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
C、小球受到的合力先變小后變 40、大,小球的速度先變大后變小
D、小球和彈簧組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒
2、如圖所示,質(zhì)量為m的木塊放在傾角為θ的光滑斜面上,已知斜面體與地面之間也是光滑的。在木塊下滑的過(guò)程中,則:( )
A、木塊所受的彈力對(duì)木塊做負(fù)功
B、木塊的機(jī)械能守恒
C、木塊和斜面體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D、斜面體對(duì)地面的壓力一定小于兩個(gè)物體的重力之和
3、有兩個(gè)物體a和b,其質(zhì)量分別為ma和mb,且ma>mb,它們的初動(dòng)能相同,若a和b分別受到不變的阻力Fa和Fb的作用,經(jīng)過(guò)相同時(shí)間停下來(lái),它們的位移分別是Sa和Sb,則:( )
A.Fa>Fb,Sa<Sb; B.Fa>Fb,Sa>Sb; 41、
C.Fa<Fb,Sa<Sb; D.Fa<Fb,Sa>Sb
4、如圖所示的裝置中,木塊M與地面間無(wú)摩擦,子彈以一定的速度沿水平方向射向木塊并留在其中,然后將彈簧壓縮至最短.現(xiàn)將木塊、子彈、彈簧作為研究對(duì)象,從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的過(guò)程中系統(tǒng)的 ( )
A.機(jī)械能守恒 B.機(jī)械能不守恒
C.產(chǎn)生的熱能等于子彈動(dòng)能的減少量
D.彈簧壓縮至最短時(shí),動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化成勢(shì)能
5、物體靜止在光滑水平面上,先對(duì)物體施一水平向右的恒力F1,經(jīng)t秒后撤去F1,立即再對(duì)它施一水平向左的恒力F2,又經(jīng)t秒后物體回到出發(fā)點(diǎn),在這一過(guò)程中,F1、F2分別對(duì)物體做的功W1 42、、W2間的關(guān)系是( )
A W1=W2 B W2=2W1 C W2=3 W1 D W2=5W1
6、某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,圖5-37中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置.不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A 從P至c過(guò)程中重力的沖量大于彈性繩彈力的沖量
B 從P至c過(guò)程中重力所做的功等于人克服彈力所做的功
C 從P至b過(guò)程中人的速度不斷增大
D 從a至c過(guò)程中的加速度方向保持不變
7、在光滑水平面上有質(zhì)量均為2 kg的a、b兩質(zhì)點(diǎn),a質(zhì)點(diǎn)在水平恒力Fa=4 43、 N作用下由靜止出發(fā)移動(dòng)4 s,b質(zhì)點(diǎn)在水平恒力Fb=4N作用下由靜止出發(fā)移動(dòng)4 m.比較兩質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)歷的過(guò)程,可以得到的正確結(jié)論是 ( )
A a質(zhì)點(diǎn)的位移比b質(zhì)點(diǎn)的位移大
B a質(zhì)點(diǎn)的末速度比b質(zhì)點(diǎn)的末速度小
C 力Fa做的功比力Fb做的功多
D 力Fa的沖量比力Fb的沖量小
8、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線(xiàn),同一方向運(yùn)動(dòng),A球動(dòng)量為7kg·m/s,B球的動(dòng)量為5kg·m/s,當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞,則碰后A、B兩球的動(dòng)量PA、PB可能值是:( )
A.PA=6kg·m/s PB=6kg·m/s B.PA=3kg·m/s 44、PB=9kg·m/s
C.PA=-2kg·m/s PB=14kg·m/s D.PA=-4kg·m/s PB=17kg·m/s
9、一小球用輕繩懸掛在某固定點(diǎn).現(xiàn)將輕繩水平拉直.然后由靜止開(kāi)始釋放小球.考慮小球由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最低位置的過(guò)程( )
A 小球在水平方向的速度逐漸增大
B 小球在豎直方向的速度逐漸增大
C 到達(dá)最低位置時(shí)小球線(xiàn)速度最大
D 到達(dá)最低位置時(shí)繩中的拉力等于小球重力
10、如圖所示,長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架,在A處固定質(zhì)量為2m的小球, B處固定質(zhì)量為m的小球.支架懸掛在O點(diǎn),可繞過(guò)O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn) 45、動(dòng).開(kāi)始時(shí)OB與地面相垂直.放手后開(kāi)始運(yùn)動(dòng),在不計(jì)任何阻力的情況下,下列說(shuō)法正確的是( )
A A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零
B A球機(jī)械能減少量等于B球機(jī)械能增加量
C B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度
D 當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí),A球一定能回到起始高度
二、非選擇題
11、質(zhì)量為m的木塊下面用細(xì)線(xiàn)系一質(zhì)量為M的鐵塊,一起浸沒(méi)在水中從靜止開(kāi)始以加速度a勻加速下沉,如圖所示,經(jīng)時(shí)間t1s后細(xì)線(xiàn)斷裂,又經(jīng)t2s后,木塊停止下沉.鐵塊在木塊停止下沉瞬間的速度為 。
12、質(zhì)量為M,邊長(zhǎng)為h的正方體靜止在水平桌面上,木塊上表面光滑,在木 46、塊上左端放一質(zhì)量為m1的小鐵塊,其大小可忽略,質(zhì)量為m2的子彈以水平初速度v0擊中木塊并沒(méi)有穿出,則①當(dāng)桌面光滑時(shí),鐵塊從木塊上落到桌面時(shí),木塊的水平位移為_(kāi)________,②若桌面與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則木塊的水平位移的最大值為_(kāi)______________。
13、卡車(chē)的質(zhì)量為4×103kg,在水平直公路上以V=10m/S的速度勻速行駛,如果阻力為車(chē)重的00.5倍,途中拖車(chē)突然脫勾,從脫勾到駕駛員發(fā)現(xiàn)時(shí),卡車(chē)已前進(jìn)了L=40m,這時(shí)駕駛員立即關(guān)掉發(fā)動(dòng)機(jī),卡車(chē)在公路上滑行,求:當(dāng)卡車(chē)和拖車(chē)都停止時(shí),它們之間的距離多大?__________
14、如圖所示,一質(zhì)量為500㎏的木箱放 47、在質(zhì)量為2000㎏平板車(chē)的后部,木箱到駕駛室的距離L=1.6m,已知木箱與車(chē)板間的摩擦因數(shù)ц=0.484。平板車(chē)以恒定的速度VO=22m/S 勻速行駛,突然駕駛員剎車(chē),使車(chē)作勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)木箱與車(chē)之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,為使木箱不撞擊駕駛室,求:
(1)從剎車(chē)開(kāi)始到平板車(chē)完全停止至少要經(jīng)過(guò)的時(shí)間。(g取10m/s2.)
(2)駕駛員剎車(chē)時(shí)的制動(dòng)力不能超過(guò)多少牛?
15、在光滑的小平軌道上有兩個(gè)半徑都慢r的小球A和B,質(zhì)量分別為m和2m,當(dāng)兩球心間的距離大于L(L比r大得多)時(shí),兩球之間無(wú)相互作用力;當(dāng)兩球心間的距離等于或小于L時(shí),兩球間存在的相互作用的恒定斥力為F.設(shè)A球從運(yùn)離 48、B球處以速度vo沿兩球連心線(xiàn)向原來(lái)靜止的B球運(yùn)動(dòng),如圖所示,欲使兩球不發(fā)生接觸,vo必須滿(mǎn)足什么條件?
16、如圖所示,質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板(端點(diǎn)為A、B,中點(diǎn)為O)置于光滑水平面上,現(xiàn)使木板M以vo的水平初速度向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)把質(zhì)量為M、長(zhǎng)度可忽略的小木塊置于B端(它對(duì)地的初速度為零,它與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為ц)。
求:vo取值在什么范圍內(nèi)才能使木塊m滑動(dòng)到OA之間停下來(lái)?
17、如圖所示,水平傳送帶水平段長(zhǎng)L=6m,兩皮帶輪半徑均為r = 0.1m,距地面高H = 5m。與傳送帶等高的光滑水 49、平臺(tái)上有一小物塊以的初速度滑上傳送帶.設(shè)皮帶輪勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)皮帶的速度為V,物體平拋運(yùn)動(dòng)鞋的水平位移為s,以不同的值重復(fù)上述過(guò)程,得到一組對(duì)應(yīng)的、s值,對(duì)于皮帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,皮帶上部向右時(shí)用,向左時(shí)用表示,在下圖給定的坐標(biāo)上正確畫(huà)出關(guān)系圖線(xiàn)
18、一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板,靜止在光滑水平桌面上.一質(zhì)量為m的小滑塊以水平速度v0從長(zhǎng)木板的一端開(kāi)始在木板上滑動(dòng),直到離開(kāi)木板.滑塊剛離開(kāi)木板時(shí)的速度為1/3 v0,如圖所示.若把此木板固定在水平桌面上,其他條件相同,求滑塊離開(kāi)木板時(shí)的速度v.
19、如圖所示,在一個(gè)固定盒子里有一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊,它與盒子底 50、面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,開(kāi)始滑塊在盒子中央以足夠大的初速度v0向右運(yùn)動(dòng),與盒子兩壁碰撞若干次后速度減為零,若盒子長(zhǎng)為L(zhǎng),滑塊與盒壁碰撞沒(méi)有能量損失,求整個(gè)過(guò)程中物體與兩壁碰撞的次數(shù).
20、如圖所示,在光滑水平軌道上有一小車(chē)質(zhì)量為M2,它下面用長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩系一質(zhì)量為M1的砂袋,今有一水平射來(lái)的質(zhì)量為m的子彈,它射入砂袋后并不穿出,而與砂袋一起擺過(guò)一角度θ。不計(jì)懸線(xiàn)質(zhì)量,試求子彈射入砂袋時(shí)的速度V0多大?
力學(xué)三大規(guī)律的綜合運(yùn)用專(zhuān)題(B)參考答案
1、ABC 2、A 3、A 4、B 5、C 6、BC 7、AC 8、A 9、AC 10、BCD
11、
12、 13、相距60m
14、
15、
16、≤≤
17、
18、
19、
20、
27
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