1、简答题 某边防哨所附近的冰山上,突然发生了一次“滑坡”事件,一块质量m=840kg的冰块滑下山坡后,直对着水平地面上正前方的精密仪器室(图(a)中的CDEF)冲去.值勤的战士目测现场情况判断,冰块要经过的路线分前、后两段,分界线为AB.已知前一段路面与冰块的动摩檫因数μ=
,后一段路面与冰块的动摩檫因数很小可忽略不计.为防止仪器受损,值勤战士在前一段中,迅即逆着与冰块滑来的水平方向成37°斜向下用F=875N的力阻挡冰块滑行,如图(b)所示.设冰块的初速度为v0=6.00m/s,在前一段路沿直线滑过4.00m后,到达两段路面的分界线.冰块进入后一段路面后,值勤战士再沿垂直v0的方向(y轴正方向),用相同大小的力侧推冰块.(取g=10m/s2;以分界线为y轴,冰块的运动方向为x轴建立平面直角坐标系.)求:

(1)冰块滑到分界线时的速度大小v1
(2)若仪器室D点坐标为(10.0m,5.00m);C点坐标为(10.0m,-5.00m),则此冰块能否碰到仪器室?试通过计算说明.
参考答案:(1)将F沿水平方向、竖直方向分解.
冰块受的支持力FN=mg+Fsin37°,
摩檫力Ff=μFN
在前一阶段,对冰块由动能定理得-(Fcos37°+Ff)x1=12mv12-12m?v02
联立以上各式,并将x1=4.00m等数据代入,解出v1=1.00m/s?
(2)冰块做类平抛运动,沿x轴方向
x2=v1t=10.0m?
沿y轴方向,由牛顿第二定律:a=Fm,y=12at2
联立解得y=52.1m>5m,故冰块碰不到仪器室.?
答:(1)冰块滑到分界线时的速度大小为1m/s;
(2)此冰块不能碰到仪器室.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 质量为m1和m2的两个物体,由静止从同一高度下降,运动中所受空气阻力分别是f
1和f2 ,如果物体m1先落到地面,那是因为?(?)
A.m1>m2
B.f1<f2
C.
D.以上说法均不对
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:一般
3、计算题 (10分)如图所示,A、B为一对平行板,板长为L,两板距离为d,板间区域内充满着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,一个质量为m,带电荷量为+q的带电粒子自静止开始经M、N两平行金属板间的电场加速后,从A、B两板的中间沿垂直于磁感线的方向射入磁场。(不计粒子的重力)求:

(1)若粒子的初速度为0,M、N两板间的电压为U,求射出电场时粒子的速度?
(2)粒子以上述速度射入匀强磁场后做圆周运动的半径是多大?
(3)MN两极板间的电压U应在什么范围内,粒子才能从磁场内射出?
参考答案:(1)
? (2)
?(3) 
或 U>
本题解析:(1)粒子在M、N两板间加速,设射出加速电场时粒子的速度为
,由动能定理得
,解得
(2)粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,
,得
(3)若带电粒子从A板左边缘飞出,由甲图的几何关系知
?

代入第(2)问得
若带电粒子从A板右边缘飞出,由乙图的几何关系知
解得
代入第(2)问得
综合以上分析:若
粒子从磁场左侧射出,若U>
粒子从磁场右侧射出。
本题难度:一般
4、计算题 跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图所示。已知人的质量为70kg,吊板的质量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。取重力加速度g=10m/s2。当人以440N的力拉绳时,求人与吊板的加速度和人对吊板的压力。

参考答案:解:以人和吊板整体为研究对象,其受力如图所示。
? 
? 根据牛顿第二定律,得
?
?代入数据计算得,人与吊板的加速度为
,方向竖直向上?
? 以人为研究对象,对其受力分析,如图。 ? 
?根据牛顿第二定律,得
?
?
?代入数据计算得,吊板对人的支持力为
?由牛顿第三定律得,人对吊板的压力为
,方向竖直向下
本题解析:
本题难度:困难
5、简答题 在动摩擦因数μ=0.2的粗糙绝缘足够长的水平滑漕中,长为2L的绝缘轻质细杆两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B,如图为俯视图(槽两侧光滑).A球的电荷量为+2q,B球的电荷量为-3q(均可视为质点,也不考虑两者间相互作用的库仑力).现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内,已知虚线MP恰位于细杆的中垂线,MP和NQ的距离为3L,匀强电场的场强大小为E=1.2mg/q,方向水平向右.释放带电系统,让A、B从静止开始运动(忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响).求:
(1)小球B第一次到达电场边界MP所用的时间;
(2)小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小
(3)带电系统运动过程中,B球电势能增加量的最大值.
参考答案:
(1)带电系统开始运动后,先向右加速运动;当B进入电场区时,开始做减速运动.设B进入电场前的过程中,系统的加速度为a1,
由牛顿第二定律:2Eq-μ2mg=2ma1?即:a1=g
B刚进入电场时,由:L=12a1t21?
可得:t1=
本题解析:
本题难度:一般