1、选择题 如图所示,甲、乙两图都在光滑的水平面上,小车的质量都是M,人的质量都是m,甲图人推车,乙图人拉绳子的力都是F,(绳与轮的质量和摩擦均不计),对于甲、乙两车的加速度大小说法正确的是

[? ]
A.甲车的加速度大小为
B.甲车的加速度大小为0
C.乙车的加速度大小为
D.乙车的加速度大小为0
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 若带正电荷的小球只受到电场力的作用,它在任意一时间内( )
A.一定沿电场线运动
B.一定不沿电场线运动
C.不一定沿电场线运动
D.以上说都不正确
参考答案:只有当电场线是直线时,小球只受到电场力的作用才可能沿电场线运动.若电场线是曲线时,一定不沿电场线运动.题中条件不明,所以小球不一定沿电场线运动.
故选C
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 (附加题,本题不计入总分,仅供同学们思考)如图所示,质量为3m的足够长木板C静
止在光滑水平面上,质量均为m的两个小物体A、B放在C的左端,A、B间相距s0,现同时对A、B施加水平向右的瞬时冲量而使之分别获得初速度v0和2v0,若A、B与C之间的动摩擦因数分别为μ和2μ,则
(1)最终A、B、C的共同速度为多大?
(2)求运动过程中A的最小速度?
(3)A与B最终相距多远?
(4)整个过程中A、B与木板C因摩擦所产生的热量之比为多大?
参考答案:(1)根据动量守恒定律得
? mv0+2mv0=(m+m+3m)v
解得v=0.6v0?
(2)设经过t时间,A与C相对静止,共同速度为vAC,此时B的速度为vB,由动量守恒得
? mv0+2mv0=(m+3m)vAC+mvB
根据动量定理得
? 对A:-μmgt=m(vAC-v0)
? 对C:(μmg+2μmg)t=3mvAC
联立以上三式
? vAC=0.5v0,vB=v0
(3)AC相对静止前,AB做匀减速运动,C做匀加速运动,三个物体的加速度分别为
? aA=μmgm=μg
? aB=2μmgm=2μg
? aC=μmg+2μmg3m=μg
AC相对静止后,AC做匀加速运动,B做匀减速运动,三个物体的加速度分别为
? aA′=aC′=2μmgm+3m=0.5μg
? aB′=aB=2μg
最终三个物体一起做匀速直线运动.
从开始运动到三个物体都相对静止,A、B相对于地的位移分别为
? sA=v20-v2AC2aA+v2-v2AC2aA′=0.485v20μg
? sB=(2v0)2-v22aB=0.91v20μg
所以A与B最终相距△s=s0+sB-sA=s0+0.425v20μg?
(4)设整个运动过程中AC相对于滑行的距离为s,则B相对于C滑行的距离为s+△s-s0.
根据能量守恒定律得
? μmgs+2μmg(s+△s-s0)=12mv20+12m(2v0)2-12(m+m+3m)v2
解得s=s0+0.425v20μg?
整个过程中A、B与木板C因摩擦所产生的热量分别为
? QA=μmgs
? QB=2μmg(s+△s-s0)
代入解得
? QAQB=527
答:
(1)最终A、B、C的共同速度为0.6v0.
(2)运动过程中A的最小速度为0.5v0.
(3)A与B最终相距得s0+0.425v20μg?
(4)整个过程中A、B与木板C因摩擦所产生的热量之比为5:27.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,在0≤x≤a、o≤y≤
范围内有垂直手xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点0处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy平面内,与y轴正方向的夹角分布在0~900范围内.己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一.求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的
(1)速度的大小:
(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦.
参考答案:

设粒子的发射速度为v,粒子做圆周运动的轨道半径为R,根据洛伦兹力提供向心力,得:
qvB=mv2R
解得
R=mvqB
当a2<R<a时,在磁场中运动的时间最长的粒子,其轨迹是圆心为C的圆弧,圆弧与磁场的边界相切,如图所示,设该粒子在磁场中运动的时间为t,依题意,t=T4,回旋角度为∠OCA=π2
设最后离开磁场的粒子的发射方向与y轴正方向的夹角为α,由几何关系得:
Rsinα=R-a2,Rsinα=a-Rcosα,且sin2α+cos2α=1
解得:
R=(2-
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,一固定粗糙斜面与水平面夹角θ=30°.一质量m=lkg的小物体(可视为质点),在F=10N的沿斜面向上的拉力作用下,由静止沿斜面向上运动.已知斜面与物体间的动摩擦因数μ=
,取g=l0m/s2.试求:
(1)若力F作用2s后撤去,物体在上滑过程中距出发点的最大距离.
(2)物体再次回到出发点时的动能.

参考答案:(1)力F作用过程,由牛顿第二定律得:
F-mgsinθ-μmgcosθma1,
由匀变速运动的位移公式得:
x1=12a1t2,
物体速度v=a1t,
撤去拉力F后,由牛顿第二定律得:
mgsinθ-μmgcosθ=ma2,
由匀变速运动的速度位移公式得:
x2=0-v2-2a2,
x=x1+x2,
解得:x=5m;
(2)物体返回斜面低端过程中,由动能定理得:
xsinmgsθ-μmgcosθ?x=EK-0,
解得:EK=10J;
答:(1)若力F作用2s后撤去,物体在上滑过程中距出发点的最大距离为5m.
(2)物体再次回到出发点时的动能为10J.
本题解析:
本题难度:一般