高中物理高考知识点《牛顿第二定律及应用》高频考点特训（2017年练习版）(四) 2017-08-22 01:36:19 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【大 中 小】 微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G! 1、计算题  (16分)一轻质细绳一端系一质量为m＝0.05kg的小球A，另一端挂在O点，O到小球的距离为L＝0.1m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图所示，水平距离s＝2m．现有一滑块B，质量也为m，从斜面上滑下，与小球发生碰撞，每次碰后，滑块与小球速度均互换，已知滑块与挡板碰撞时不损失机械能，水平面与滑块间的动摩擦因数为μ＝0.25，若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g取10m/s2．试问： ⑴若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平面内做圆周运动，求此高度h； ⑵若滑块B从h′＝5m处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数． 参考答案：⑴h＝0.5m；⑵n＝10 本题解析：⑴小球恰能完成一次完整的圆周运动，设它到最高点的速度为v0，在最高点由重力mg提供小球运动的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：mg＝ 在小球从最低点运动到最高点的过程中，机械能守恒，并设小球此时在最低点速度为v1，根据机械能守恒定律有：－＝2mgL 根据题意可知，滑块滑至与小球碰撞前瞬间的速度也为v1，在滑块由h高度处运动至与小球相碰前瞬间的过程中根据动能定理有：mgh－μmg＝－0 联立以上各式，并代入数据解得：h＝0.5m 滑块与小球碰撞后将静止不动，随后小球运动一周后又与滑块相撞，滑块获得前一次碰前的速度向右运动，与挡板碰后又无能量损失地返回与小球发生第三次碰撞，…，设滑块最后以速度vn碰撞小球后，刚好能使其完成第n次完整圆周运动，根据动能定理有：mgh′－μmg(n－1＋)s＝－0 根据上述分析可知：vn＝v1 联立以上各式解得：n＝10 本题难度：一般 2、选择题  如图所示，一辆汽车在平直公路上行驶，一个质量为m、半径为R的球，用一轻绳悬挂在车厢光滑的竖直后壁上．汽车以加速度a加速前进．设绳子对球的拉力为FT，车厢后壁对球的水平弹力为FN．则当汽车的加速度a增大时（　　） A．FT不变、FN增大 B．FT不变、FN不变 C．FT增大、FN增大 D．FT增大、FN不变 参考答案：设绳子与车厢后壁的夹角为θ，球受重力G、拉力FT、弹力FN共三个力的作用， 其中重力和拉力FT竖直方向的分力平衡，即：G=FTcosθ，当加速度增大时，竖直方向没运动，合力为零，故FT不变； 在水平方向有：FN-FTsinθ=ma 得：FN=FTsinθ+ma 当a增大时，FN增大，故A正确 故选：A 本题解析： 本题难度：简单 3、选择题  如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是（　　） A．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零 B．在这个过程中，运动员的动能一直在减小 C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加 D．在这个过程中，运动员所受重力对他做的功等于跳板的作用力对他做的功

参考答案：A、运动员从接触跳板到达最低点，弹力在增大，合力先减小后增大，所以运动到最低点合力不为零．故A错误．
? B、当合力的方向与速度同向，速度增加，当合力的方向与速度反向，速度减小，合力的方向先向下后向上，所以速度先增大后减小，动能先增大后减小．故B错误．
? C、在此过程中，形变量增大，弹性势能一直在增加．故C正确．
? D、根据动能定理，在此过程中动能减小到0，重力做正功，弹力做负功，重力做的功小于弹力做的功．故D错误．
故选C．

本题解析：

本题难度：一般

4、计算题  如图，在倾角为θ的斜面上，有一质量为m的木块，该木块恰好能够沿斜面匀速下滑，求：

（1）求木块与斜面间的动摩擦因数.
（2）若用一个沿斜面方向的力拉木块，使木块沿斜面以加速度a向斜面顶端加速运动，这个力大小如何？

参考答案：（1）u=tanθ（2）? 2 mgsinθ）+ma

本题解析：（1）因为物体沿斜面做匀速直线运动，建立直角坐标系，根据受力平衡可知mgsinθ- umgcosθ=0? (2分)
u=tanθ? (2分)
（2）在沿斜面向下方向上，由牛顿第二定律
F- mgsinθ- umgcosθ="ma" (2分)
F="2" mgsinθ）+ma? (2分)
点评：难度较小，受力分析后应建立直角坐标系，沿斜面方向的合力提供加速度

本题难度：简单

5、简答题  飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析．如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达荧光屏．已知元电荷电量为e，a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L．不计离子重力及进入a板时的初速度．
（1）当a、b间的电压为U1时，在M、N间加上的电压为U2，为使离子沿直线到达荧光屏，请导出M、N间所加匀强磁场的磁感应强度B与离子的比荷K（K=

ne m

）之间的关系式；
（2）去掉偏转电压U2，在M、N间区域加上垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B0．若进入a、b间所有离子质量均为m，要使所有的离子均能通过控制区从右侧飞出打到荧光屏上，a、b间的加速电压U1至少为多少？

参考答案：
（1）n价正离子在a、b加速电场的作用下加速，设进入M、N间的速度为v，由动能定理可得：12mv2=neU1? ①
进入M、N后没有发生偏转说明电场力与洛沦兹力平衡，故有：U2Lne=neBv? ②
由①②可得：B=U2L

本题解析：

本题难度：一般

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