1、计算题 (10分)如图所示,在光滑水平面上放着一个质量M=0.3kg的木块(可视为质点),在木块正上方1m处有一个固定悬定点O,在悬点O和木块之间用一根长2m、不可伸长的轻绳连接。有一颗质量m=0.1kg的子弹以80m/s的速度水平射入木块并留在其中,之后木块绕O点在竖直平面内做圆周运动。求:

①木块以多大速度脱离水平地面?
②当木块到达最高点时对轻绳的拉力F为多少?
参考答案:
? 4N
本题解析:① 子弹射击物块过程中

设绳绷直后物块沿垂直绳方向速度为

即:木块以
速度脱离水平地面,方向垂直细绳向上
(2)在最高点时,设其速度为

又:
∴ 
由牛顿第三定律得:物块对细绳拉力
=4N
本题难度:简单
2、填空题 在一段半径为R的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ倍,则汽车拐弯时的安全速度是______.
参考答案:汽车在圆弧水平弯道路面行驶,做圆周运动.
其所需要的向心力由静摩擦力提供:F静=mv2R
由上式可知,当速度越大时,静摩擦力也越大.所以速度最大时,静摩擦力达最大.
即FM静=mvm2R
解得:vm=
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 如图所示,一束包含有电子和光子的二种粒子,沿水平方向向右射入一个匀强磁场,磁感应强度B的方向垂直纸面向里,则进入磁场后,电子的轨迹应是图中______;光子的轨道应是图中______.
参考答案:射线在匀强磁场中向右运动时,带正电荷射线,可以判断它将向上偏转;带负电荷射线,可以判断它将向下偏转;不带电射线,不偏转;由此可以判定b为光子、c为电子.
故答案为:c,b
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 如图(甲)所示,在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点(3L,0)为圆心、半径为L的圆形区域,圆形区域与x轴的交点分别为M、N.现有一质量为m,带电量为e的电子,从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场,飞出电场后从M点进入圆形区域,速度方向与x轴夹角为30°.此时在圆形区域加如图(乙)所示周期性变化的磁场,以垂直于纸面向外为磁场正方向),最后电子运动一段时间后从N飞出,速度方向与进入磁场时的速度方向相同(与x轴夹角也为30°).求:
(1)电子进入圆形磁场区域时的速度大小;
(2)0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小;
(3)写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式.

参考答案:

?(1)电子在电场中作类平抛运动,射出电场时,如图1所示.
? 由速度关系:v0v=cos30°? 解得?v=2
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 用原子级显微镜观察高真空度的空间,结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转,从而形成一个“双分子”体系,观测中同时发现此“中心”离甲分子较近,那么在上述“双分子”体系中( )
A.甲、乙两分子间一定只存在分子引力,不可能存在分子斥力
B.甲分子的质量一定大于乙分子的质量
C.甲分子旋转的周期一定小于乙分子旋转的周期
D.甲分子的动量大小和乙分子的动量大小一定相等
参考答案:A、分子间同时存在引力和斥力,本题中分子力的合力表现为引力,故A错误;
B、由于向心力相等,故m甲ω2r甲=m乙ω2r乙,观测中同时发现此“中心”离甲分子较近,即r甲<r乙,故m甲>m乙,故B正确;
C、由于结构稳定,故两个分子的周期相同,故C错误;
D、由于向心力相等,故m甲ωv甲=m乙ωv乙,故m甲v甲=m乙v乙,故D正确;
故选BD.
本题解析:
本题难度:一般