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1、选择题 关于平抛运动,下列说法中正确的是
[? ]
A、平抛运动的加速度方向始终与速度方向垂直
B、由于平抛运动的物体只受重力作用,所以平抛物体做匀变速运动
C、初速度越大,物体做平抛运动的时间越长
D、平抛运动的位移方向和速度方向相同
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 某炮竖直向上发射炮弹,炮弹的质量M为3kg(内含炸药的质量可以忽略不计),炮弹被射出的初速度v0为60m/s.当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向相向飞行的两片,其中一片质量m为2kg,其炸开瞬间的速度大小是另一片的一半.现要求弹片不能落到以发射点为圆心、以半径R为480m的圆周范围内.假定重力加速度g始终为10m/s2,忽略空气阻力.求刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大?
参考答案:设炮弹止升到达最高点的高度为H,
根据匀变速直线运动规律有,v20=2gH
解得:H=v202g=6022×10=180m?
设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为v,则另一块的速度为v2=2v
根据动量守恒定律,有mv=(M-m)?2v
运动的时间为t,根据平抛运动规律,有
? H=12gt2
? R=vt
得?v=R
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,固定在竖直平面内的3/4光滑圆管轨道ABCD,其A点与圆心等高,D点为最高点,今使质量为m的小球自A点正上方h高处由静止释放,且从A处进入圆管轨道并经过D点刚好落回A点,则下列说法中正确的是
?
A.只要
小球就会落回到A点
B.当
时小球一定过最高点D并落回到A点
C.当小球刚好落回到A点时小球在D点所受的弹力大小为mg/2,方向向下
D.当小球刚好落回到A点时小球在D点所受的弹力大小为mg/2,方向向上
参考答案:D
本题解析:本题考查的是圆周运动和平抛运动的综合性问题。小球自A点正上方h高处由静止释放到A点,有机械能守恒得:
;从A点到D点,机械能守恒:
,从D点到A点,小球做平抛运动,
,以上几个式子联立,解得:
,所以当
时小球一定过最高点D并落回到A点,AB选项均错误;在D点,受力分析有
,解得:
,且方向向上,所以C错误,D正确。
本题难度:一般
4、简答题 如图甲所示,在真空中,有一边长为a的正方形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距及板长均为b,板间的中心线O1O2与正方形的中心O在同一直线上.有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子以速度v0从正方形的底边中点P沿PO方向进入磁场,从正方形右侧O1点水平飞出磁场时,立即给M、N两板加上如图乙所示的交变电压,最后粒子刚好以平行于M板的速度从M板的边缘飞出.(不计粒子所受到的重力、两板正对面之间为匀强电场,边缘电场不计)?
(1)求磁场的磁感应强度B.
(2)求交变电压的周期T和电压U0的表达式(用题目中的已知量).
(3)若在M、N两板加上如图乙所示的交变电压经过T/4后,该粒子刚好从O1点水平飞入M、N两板间,最终从O2点水平射出,且粒子在板间运动时间正好等于T,求粒子在两板间运动过程中,离M板的最小距离.
参考答案:
(1)粒子自a点进入磁场,从O1点水平飞出磁场,则其运动的轨道半径为a2.
由牛顿第二定律,则有:qv0B=m?2υ02a,
解得:B=2mυ0qa.?
(2)粒子自O1点进入电场后恰好从M板的边缘平行极板飞出,设运动时间为t,
根据类平抛运动规律有:
b=v0t
b2=2n?U0q2mb(T2)2
又t=nT?(n=1,2,3…)?
解得:T=bnυ0(n=1,2,3…)?
U0=2nmυ02q(n=1,2,3…).?
(3)当MN板加上电压后3T4时,粒子距离M板最近.?
d=b2-2×12U0qmb(b4υ0)2=b2-U0qb16mυ20
答:(1)求磁场的磁感应强度B=2mυ0qa..
(2)求交变电压的周期T=bnυ0(n=1,2,3…)和电压U0的表达式U0=2nmυ02q(n=1,2,3…).?
(3)若在M、N两板加上如图乙所示的交变电压经过T/4后,该粒子刚好从O1点水平飞入M、N两板间,最终从O2点水平射出,且粒子在板间运动时间正好等于T,则粒子在两板间运动过程中,离M板的最小距离为b2-U0qb16mυ20.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,在竖直放置的半圆形容器中心O点分别以水平速度V1,V2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA⊥OB,且OA与竖直方向夹角为α角,则两小球初速度大小之比值
为(?)

A.tanα
B.Cosα
C.tanα
D.Cosα
参考答案:C
本题解析:由几何关系可知,A的竖直位移
,水平位移
;?B的竖直位移
,水平位移
由平抛运动的规律可知,
解得
则
故选C.
点评:由几何关系可知两球下落高度及水平位移的关系,再由平抛运动的规律可求得初速度之比.
本题难度:一般