(浙江选考)最新2020-2021届高考物理二轮复习 19-23题：20题专练小卷
(浙江专用)2020-2021版高考物理大二轮复习优选习题 23题专练小卷
23题专练小卷1.如图所示,在空间xOy的第一象限内存在一沿x轴负方向,大小为E的匀强电场。
现有一质量为m,电量为+q的带电微粒(重力不计),在A(L,L)点无初速度释放,通过y轴上的P点进入第二象限,在第二象限内存在沿y轴负方向匀强电场,带电微粒最终从C(0,-2L)点离开第二象限。
(1)则第二象限内电场强度大小?带电微粒从C点离开的速度是多少?(2)若第二象限内仅存在沿垂直纸面的匀强磁场,使带电微粒仍从C(0,-2L)点离开,则磁感应强度大小?(3)若改变带电微粒释放点的位置从P点进入磁场,在第二象限有垂直纸面的圆形匀强磁场,使得粒子从C点离开的速度与只在电场时完全相同,则第二象限内圆形匀强磁场的磁感应强度是多少?圆形匀强磁场的面积是多少?2.如图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,KL为上下磁场的水平分界线。
在NS和MT边界上,距KL高h处分别有P、Q两点,NS和MT间距为1.8h,质量为m、电荷量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为g。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值。
(3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值。
23题专练小卷1.答案 (1)(2)(3)πL2解析 (1)粒子运动轨迹如图所示:在第一象限内:根据动能定理得:qEL=进入第二象限,在水平方向:2L=v P t在竖直方向:L=at2加速度为:a=联立可得:E'=在C点的竖直速度为:v Cy=at水平速度为:v Cx=v P联立可得:v C=方向与x轴负方向夹角45°(2)做圆周运动到达C点,如图所示:半径满足:R2=4L2+(R-L)2解得:R=2.5L洛伦兹力提供向心力:qv P B=可得:B=(3)因在磁场中速度大小不变,故改变带电微粒释放点的位置到P点时速度已经达到:v P=v C=要使磁感应强度B最小,则半径最大,如图所示:粒子进入第二象限时就进入磁场,从D点离开,过C点速度的反向延长线过水平位移的中点,由几何关系有,=L,所以轨迹半径:R=(+1)L根据洛伦兹力提供向心力:qBv P=m所以可得:B=圆形磁场的半径为r=,所以r=L所以面积为:S=πL22.答案 (1),方向竖直向上(2)(9-6(3)解析 (1)设电场强度大小为E。
(浙江专用版)2020版高考物理二轮复习新选考考点全排查考点1匀变速直线运动课件
七 运动学图象
1.运动学图象的识别 根据图象中横、纵坐标轴所代表的物理量，明确该图象是位移—时间图象(xt图象)， 还是速度—时间图象(vt图象)，或是加速度—时间图象(at图象)，这是解读运动学图 象信息的前提.
2.图象信息的解读 图象
x-t图象
图象实例
v-t图象
a-t图象
图线含义
图象①表示质点做匀 图线①表示质点做匀 图线①表示质点做加
二 位移和速度
1.位移和路程
位移
路程
位移表示物体的位置变化，可用由初 定义
位置指向末位置的有向线段表示
路程是物体运动轨迹的长度
区别 位移是矢量，方向由初位置指向末位置
路程是标量，没有方向
在单向直线运动中，位移的大小等于路程；与速率 (1)平均速度：物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，即 v ＝ΔΔxt ，是矢量， 其方向就是对应位移的方向.
即x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2. 2.做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度
矢量和的一半，还等于中间时刻的瞬时速度.
v0＋v
平均速度公式： v ＝ 2 ＝vt .
2
3.位移中点速度 vx＝
2
v02＋v2 2.
六 自由落体运动
1.条件：物体只受重力，从静止开始下落. 2.基本规律 (1)速度公式：v＝gt. (2)位移公式：x＝12gt2. (3)速度位移关系式：v2＝2gx. 3.伽利略对自由落体运动的研究 (1)伽利略通过逻辑推理的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快” 的结论. (2)伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合 理外推.这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来.
(浙江专用版)2020版高考物理二轮复习新选考考点全排查考点2相互作用课件
四 受力分析
1.把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力 示意图的过程. 2.一般步骤
五 共点力的平衡
1.平衡状态 物体处于静止状态或匀速直线运动状态. 2.平衡条件
Fx＝0
F
合＝0
或者 Fy＝0
.
第二部分 新选考考点全排查
考试标准
知识内容 重力、基本相互作用
弹力 摩擦力 力的合成 力的分解 共点力平衡条件及应用
考试要求 c c c c c c
一 弹力
1.弹力 (1)定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力. (2)产生条件： ①物体间直接接触； ②接触处发生形变.
1.静摩擦力与滑动摩擦力
名称 项目
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两相对静止的物体间的摩擦力
两相对运动的物体间的摩擦力
①接触面粗糙 产生条件 ②接触处有压力
③两物体间有相对运动趋势
①接触面粗糙 ②接触处有压<Ff≤Ffm
Ff＝μFN
与受力物体相对运动趋势的方向相反 与受力物体相对运动的方向相反
(3)几种特殊情况的共点力的合成 类型
作图
互相垂直
两力等大，夹角为θ
两力等大夹角为120°
合力的计算
F＝ F12＋F22
tan θ＝FF12
F＝2F1cos
θ 2
F 与 F1 夹角为2θ
合力与分力等大 F′与F夹角为60°
4.力的分解方法 (1)效果分解法：由力的作用效果确定分力的方向，根据平行四边形定则作出平行四 边形，然后用数学知识求解. (2)正交分解法 ①定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法. ②建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和 容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方 向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系.
2020年浙江省高三7月选考(高考)真题 物理试题(原卷版+解析版)
2020年浙江省高三7月选考(高考)物理试题一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（）⋅A. F V⋅ B. A s⋅ C. J/V D. N m/V2.如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。
当公交车（）A. 缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动B. 急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动C. 缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动D. 急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动3.矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。
当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。
已知飞机受到重力G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力f F。
下列受力分析示意图可能正确的是（）A. B.C. D.4.在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。
下列说法正确的是（ ）A. 当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线B. 当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C. 红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D. 红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的5.下列说法正确的是（ ）A. 质子的德布罗意波长与其动能成正比B. 天然放射的三种射线，穿透能力最强的是α射线C. 光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性6.如图所示，一质量为m 、电荷量为q （0q >）的粒子以速度0v 从MN 连线上的P 点水平向右射入大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中。
已知MN 与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达MN 连线上的某点时（ ）A. 所用时间为0mv qEB. 速度大小为03vC. 与P 点的距离为2022mv qED. 速度方向与竖直方向的夹角为30°7.火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。
2021届浙江省高考选考科目联考物理试题(2020年9月)
2021届浙江省高考选考科目联考物理试题(2020年9月)一、选择题I(本题共13小题，每小题3分，共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1.关于物理学家和他们的贡献，下列说法错误的是( )A.库仑提出了库仑定律，密立根最早通过油滴实验测出了元电荷的数值B.法拉第发现了电磁感应现象，纽曼、韦伯等人总结出法拉第电磁感应定律C.玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律D.伽利略发现了自由落体运动规律，牛顿首先提出了把实验和逻辑推理有机地结合起来的科学研究方法1.D【命题意图】本题考查物理学史.【解题思路】伽利略首先提出了把实验和逻辑推理有机地结合起来的科学研究方法，不是牛顿，故D符合题意，ABC不符合题意.2.2020年7月23日，中国首颗火星探测器“天问一号”搭载着“胖五”(长征五号)重型运载火箭在海南文昌发射场顺利发射升空，火箭点火升空，燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出，火箭获得推力而升空，则( )A.火箭获得的推力来自空气B.火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力C.喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对作用力与反作用力D.火箭飞离大气层后，不受重力作用2.B【命题意图】本题考查受力分析.【解题思路】火箭获得的推力来自于燃气，故A错误；火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力，故B正确，C错误；火箭飞离大气层后，仍受重力作用，故D错误.3.2020年7月4日，羽毛球运动员林丹宣布退役，如图是林丹在某次羽毛球比赛中跃起的动作，将羽毛球以原速率斜向上击回，球在空中运动一段时间后落至对方的界面内.林丹运动过程中空气阻力不计，则下列说法正确的是( )A.林丹在起跳过程中地面对他的支持力做正功B.林丹在最高点速度为零，处于平衡状态C.林丹在空中的运动过程处于失重状态D.林丹击球过程中合外力对羽毛球做正功3.C【命题意图】本题考查功、力与运动、失重.【解题思路】起跳过程中，支持力作用时作用点没有位移，因此支持力不做功，故A错误；林丹在最高点速度为零，但合外力不为零，故不是平衡状态，故B错误；林丹在空中运动的过程中，只受重力作用，重力加速度向下，处于失重状态，故C 正确；击球前后，羽毛球的动能没有发生改变，合外力做功为零，故D 错误.4.飞行员驾驶飞机飞行的过程中都承受着很大的作用力，如图是某次训练中，飞机在空中水平面内匀速盘旋时的情况.飞行员能承受座椅对他的最大作用力为自身重力的9倍，则当飞机盘旋时的速度大小为v 时，飞机盘旋的最小半径是多少( ) A.5v 220g B. 5v 210g C. v 29g D. v 28g4.A 【命题意图】本题考查圆周运动.【解题思路】飞机在空中水平面内匀速盘旋时，座椅对飞行员的作用力一部分抵消飞行员的重力，一部分提供飞行员做圆周运动的向心力，设座椅对飞行员的作用力与竖直方向的夹角为0，对飞行员受力分析如图所示，有F cos θ=mg ，F sin θ=mv 2r代入F max =9mg ，解得r min =5v 220g，A 正确。
2024年浙江二次选考物理高频考点总复习考前仿真押题练(六)
2024年浙江二次选考物理高频考点总复习考前仿真押题练（六）一、单选题 (共7题)第(1)题如图所示，是一果农分拣水果的简易装置，两轨道在同一倾斜面内，上窄下宽。
让水果由轨道上端静止释放，大小水果在不同位置落到不同的水果框（未画出）内，视水果为球形，忽略轨道摩擦，空气阻力及水果的滚动情况。
关于水果沿轨道下滑过程中，下列说法正确的是（ ）A．大小水果均做匀加速运动且大水果的加速度较大B．大小水果均做变加速运动且水果的加速度均渐渐变大C．水果对每根轨道的压力保持不变D．轨道对水果的作用力保持不变第(2)题在地球表面，被轻质细线悬挂而处于静止状态的质量为m的小球，所受地球的万有引力作用效果分解示意图如图所示，已知小球所处的纬度为θ（），重力为F1，万有引力为F，地球的半径为R，自转周期为T，下列说法正确的是（ ）A．细线的拉力F T与F是一对平衡力B．地球的第一宇宙速度为C．小球所需的向心力为D．地球赤道处的重力加速度为第(3)题下图为蹦极运动的示意图。
弹性绳的一端固定在点，另一端和运动员相连。
运动员从点自由下落，至点弹性绳自然伸直，经过合力为零的点到达最低点，然后弹起。
整个过程中忽略空气阻力。
分析这一过程，下列表述正确的是（）①经过点时，运动员的速率最大②经过点时，运动员的速率最大③从点到点，运动员的加速度增大④从点到点，运动员的加速度不变A．①③B．②③C．①④D．②④第(4)题一质点沿一边长为的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动，初始位置在边的中点A，沿逆时针方向运动，如图所示，A、B、C、D分别是边的中点，则下列说法正确的是（ ）A．第末的瞬时速度为B．前内的平均速度为C．前内的平均速度为D．前内的平均速率为第(5)题为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器萤火一号．假设探测器在离火星表面高度分别为和的圆轨道上运动时，周期分别为和．火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G．仅利用以上数据，可以计算出（）A．火星的密度和火星表面的重力加速度B．火星的质量和火星对萤火一号的引力C．火星的半径和萤火一号的质量D．火星表面的重力加速度和火星对萤火一号的引力第(6)题“雨过闲田地，重重落叶红”，深红色的落叶层层叠叠地在空中或左或右、上上下下飞舞，关于飞舞的落叶，下列说法正确的是（）A．落叶处于平衡状态B．落叶的加速度为g C．落叶只受重力作用D．落叶受到空气对它的作用第(7)题如图所示，一带负电粒子（不计重力）质量为m、电荷量大小为q，以初速度沿两板中央水平方向射入水平放置、距离为d、电势差为U的一对平行金属板间，经过一段时间从两板间飞出，在此过程中，已知粒子动量变化量的大小为，下列说法中不正确的是（ ）A．粒子在两板间运动的加速度大小为B．粒子从两板间离开时的速度大小为C．金属板的长度为D．入射点与出射点间的电势差为二、多选题 (共3题)第(1)题如图所示的坐标系，x轴水平向右，质量为m=0.5kg的小球从坐标原点O处，以初速度斜向右上方抛出，同时受到斜向右上方恒定的风力的作用，风力与的夹角为30°，风力与x轴正方向的夹角也为30°，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）A．小球的加速度大小为10m/s2B．加速度与初速度的夹角为60°C．小球做类斜抛运动D．当小球运动到x轴上的P点（图中未标出），则小球在P点的横坐标为第(2)题关于近代物理，下列说法正确的是（）A．氢原子中，电子处在不同的定态轨道时，原子的能量均相同B．食盐被灼烧时发出黄色的光是钠原子核发生变化而造成的C．光子既具有能量又具有动量，与电子发生碰撞时光子的动量可以发生改变D．任何物质在红外线照射下都不会发出可见光第(3)题图甲是用力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像，其中F的最大值，已知摆球质量，重力加速度取，取，不计摆线质量及空气阻力。
2021届浙江省高考选考科目联考物理试题(2020年9月)
2021届浙江省高考选考科目联考物理试题(2020年9月)一、选择题I(本题共13小题，每小题3分，共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1.关于物理学家和他们的贡献，下列说法错误的是( )A.库仑提出了库仑定律，密立根最早通过油滴实验测出了元电荷的数值B.法拉第发现了电磁感应现象，纽曼、韦伯等人总结出法拉第电磁感应定律C.玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律D.伽利略发现了自由落体运动规律，牛顿首先提出了把实验和逻辑推理有机地结合起来的科学研究方法1.D【命题意图】本题考查物理学史.【解题思路】伽利略首先提出了把实验和逻辑推理有机地结合起来的科学研究方法，不是牛顿，故D符合题意，ABC不符合题意.2.2020年7月23日，中国首颗火星探测器“天问一号”搭载着“胖五”(长征五号)重型运载火箭在海南文昌发射场顺利发射升空，火箭点火升空，燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出，火箭获得推力而升空，则( )A.火箭获得的推力来自空气B.火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力C.喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对作用力与反作用力D.火箭飞离大气层后，不受重力作用2.B【命题意图】本题考查受力分析.【解题思路】火箭获得的推力来自于燃气，故A错误；火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力，故B正确，C错误；火箭飞离大气层后，仍受重力作用，故D错误. 3.2020年7月4日，羽毛球运动员林丹宣布退役，如图是林丹在某次羽毛球比赛中跃起的动作，将羽毛球以原速率斜向上击回，球在空中运动一段时间后落至对方的界面内.林丹运动过程中空气阻力不计，则下列说法正确的是( )A.林丹在起跳过程中地面对他的支持力做正功B.林丹在最高点速度为零，处于平衡状态C.林丹在空中的运动过程处于失重状态D.林丹击球过程中合外力对羽毛球做正功3.C【命题意图】本题考查功、力与运动、失重.【解题思路】起跳过程中，支持力作用时作用点没有位移，因此支持力不做功，故A错误；林丹在最高点速度为零，但合外力不为零，故不是平衡状态，故B错误；林丹在空中运动的过程中，只受重力作用，重力加速度向下，处于失重状态，故C正确；击球前后，羽毛球的动能没有发生改变，合外力做功为零，故D错误.4.飞行员驾驶飞机飞行的过程中都承受着很大的作用力，如图是某次训练中，飞机在空中水平面内匀速盘旋时的情况.飞行员能承受座椅对他的最大作用力为自身重力的9倍，则当飞机盘旋时的速度大小为v 时，飞机盘旋的最小半径是多少( )A.5v 220gB. 5v 210gC. v 29gD. v 28g4.A 【命题意图】本题考查圆周运动.【解题思路】飞机在空中水平面内匀速盘旋时，座椅对飞行员的作用力一部分抵消飞行员的重力，一部分提供飞行员做圆周运动的向心力，设座椅对飞行员的作用力与竖直方向的夹角为θ，对飞行员受力分析如图所示，有F cos θ=mg ，F sin θ=mv 2r代入F max =9mg ，解得r min =5v 220g，A 正确。
2021年浙江物理高考选考真题文档版(word含答案)
2021年6月浙江省物理选考真题卷一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1. 据《自然》杂志2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基地（如图）探测到迄今为止最高能量的γ射线，能量值为151.4010eV ⨯，即（ ） A. 151.4010V ⨯ B. 42.2410C -⨯C. 42.2410W -⨯D. 42.2410J -⨯2. 用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点B. 研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点C. 研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点D. 研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点3. 如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成四座高塔，高塔的功能最有可能的是（ ） A. 探测发射台周围风力的大小B. 发射与航天器联系的电磁波C. 预防雷电击中待发射的火箭D. 测量火箭发射过程的速度和加速度4. 2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层290s 的减速，速度从34.910m/s ⨯减为24.610m/s ⨯；打开降落伞后，经过90s 速度进一步减为21.010m/s ⨯；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。
若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（ ）A. 打开降落伞前，只受到气体阻力的作用B. 打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上C. 打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用D. 悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力5. 如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T 和最大值m U 相同，则实线所对应的交流电的有效值U 满足（ ） A. 2mU U =B. 2mU U =C. 2mU U > D. 2mU U <6. 某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，其中a 、b 是同一条实线上的两点，c 是另一条实线上的一点，d 是导体尖角右侧表面附近的一点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
20题专练小卷
1.如图甲所示为一景区游乐滑道,游客坐在坐垫上沿着花岗岩滑道下滑,他可依靠手、脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度。
滑道简化图如乙所示,滑道由AB、BC、CD三段组成,各段之间平滑连接。
AB段和CD段与水平面夹角为θ1,竖直距离均为h0,BC段与水平面夹角为θ2,竖直距
离为h0。
一质量为m的游客从A点由静止开始下滑,到达底端D点时的安全速度不得大于
,已知sinθ1=、sinθ2=,坐垫与滑道底面间摩擦及空气阻力均不计,若未使用坐垫,游
客与滑道底面间的摩擦力大小F f恒为重力的,运动过程中游客始终不离开滑道,问:
(1)游客使用坐垫自由下滑(即与侧壁间无摩擦),则游客在BC段增加的动能ΔE k多大?
(2)若游客未使用坐垫且与侧壁间无摩擦下滑,则游客到达D点时是否安全?
(3)若游客使用坐垫下滑,则克服侧壁摩擦力做功的最小值是多少?
2.如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R=0.2 m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1 m,水平轨道左侧有一轻质弹簧,弹簧左端固定,弹簧处于自然状态。
质量为m=1 kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2 m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道。
物块A 与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g取10 m/s2。
求:
(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1;
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1;
(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道。
20题专练小卷
1.答案 (1)mgh0(2)不安全(3)mgh0
解析 (1)重力在BC段做的功即为增加的动能ΔE k
可得ΔE k=W G=mgh0
(2)在AD段,由动能定理,得
mg-12F f h0=
v D=到达D点时不安全
(3)到达D点的速度为,对应的功最小。
在AD段,由动能定理,得
mg(h0+h0+h0)-W=,
解得W=mgh0
2.答案 (1)v1=2 m/s(2)h1=0.2 m=R
(3)1 m≤L<1.5 m或L≤0.25 m
解析 (1)设物块A与弹簧刚接触时的速度大小为v1,物块从开始运动到P的过程,由动能定理,可得:
-μmgL=
代入数据解得:v1=2 m/s
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度为h1,由动能定理得:
-μmgL-mgh1=0-
代入数据解得:h1=0.2 m=R,符合实际
(3)①若A沿轨道上滑至最大高度h2时,速度减为0,则h2满足:0<h2≤R
由动能定理得:-2μmgL1-mgh2=0-
联立解得:1 m≤L1<1.5 m
②若A能沿轨道上滑至最高点,则满足:
m≥mg
由动能定理得:
-2μmgL2-mg2R=
联立解得:L2≤0.25 m
综上所述,要使物块A能第一次返回圆形轨道并沿轨道运动而不脱离轨道,L满足的条件是:1 m≤L<1.5 m或L≤0.25 m。