挑战高中物理压轴题
高考物理最难压轴题
高考物理最难压轴题一、一物体在水平面上做匀速圆周运动，当向心力突然减小为原来的一半时，下列说法正确的是：A. 物体将做匀速直线运动B. 物体将做匀变速曲线运动C. 物体的速度将突然减小D. 物体的速率在短时间内不变（答案：D）二、在双缝干涉实验中，若保持双缝间距不变，增大光源到双缝的距离，则干涉条纹的间距将：A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定（答案：B）三、一轻质弹簧一端固定，另一端用一细线系住一小物块，小物块放在光滑的水平面上。
开始时弹簧处于原长状态，现对小物块施加一个拉力，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。
在拉力逐渐增大的过程中，下列说法正确的是：A. 弹簧的弹性势能保持不变B. 小物块的动能保持不变C. 小物块与弹簧组成的系统机械能增大D. 小物块与弹簧组成的系统机械能守恒（答案：C）四、在电场中，一个带负电的粒子（不计重力）在电场力作用下，从A点移动到B点，电场力做了负功。
则下列说法正确的是：A. A点的电势一定低于B点的电势B. 粒子的电势能一定减小C. 粒子的动能一定增大D. 粒子的速度可能增大（答案：D）注：此题考虑的是粒子可能受到其他力（如洛伦兹力）的影响，导致速度方向变化，但电场力做负功仍使电势能增加。
五、一轻质杆两端分别固定有质量相等的小球A和B，杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动。
当杆从水平位置由静止释放后，杆转至竖直位置时，下列说法正确的是：A. A、B两球的速度大小相等B. A、B两球的动能相等C. A、B两球的重力势能相等D. 杆对A球做的功大于杆对B球做的功（答案：D）六、在闭合电路中，当外电阻增大时，下列说法正确的是：A. 电源的电动势将增大B. 电源的内电压将增大C. 通过电源的电流将减小D. 电源内部非静电力做功将增大（答案：C）七、一物体以某一速度冲上一光滑斜面（足够长），加速度恒定。
前4s内位移是1.6m，随后4s内位移是零，则下列说法中正确的是：A. 物体的初速度大小为0.6m/sB. 物体的加速度大小为6m/s²（方向沿斜面向下）C. 物体向上运动的最大距离为1.8mD. 物体回到斜面底端，总共需时12s（答案：C）八、在核反应过程中，质量数和电荷数守恒。
高三物理压轴题及其答案
高三物理压轴题及其答案(10道)1〔20分〕.如图12所示，PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半局部有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0．1 kg，带电量为q=0．5 C的物体，从板的P端由静止开场在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R端的挡板后被弹回，假设在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s2 ，求：〔1〕判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？〔2〕物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2〔3〕磁感应强度B的大小〔4〕电场强度E的大小和方向图122(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m的木板C，质量m c=5kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，m A=1kg，m B=4kg，开场时三物都静止．在A、B间有少量塑胶炸药，爆炸后A以速度6m／s水平向左运动，A、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：(1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后，C的速度是多大"(2)到A、B都与挡板碰撞为止，C的位移为多少"3〔10分〕为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如下图实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F1示数为F，测得斜面斜角为θ，那么木板与斜面间动摩擦因数为多少？〔斜面体固定在地面2上〕4有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M ，另有三个木块A 、B 和C ，它们的质 量分别为m A =m B =m ，m C =3 m ，它们与斜面间的动摩擦因数都一样.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上，并通过轻弹簧与挡板M 相连，如下图.开场时，木块A 静止在P 处，弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动，P 、Q 间的距离为L.木块B 在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A 相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B 向上运动恰好能回到Q 点.假设木块A 静止于P 点，木块C 从Q 点开场以初速度032v 向下运动，经历同样过程，最后木块C 停在斜面上的R 点，求P 、R 间的距离L ′的大小。
挑战高中物理压轴题
1、如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量、电量的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接。
某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点，并沿轨道滑下。
已知AB的竖直高度，倾斜轨道与水平方向夹角为、倾斜轨道长为，带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数。
倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连，在C点没有能量损失，所有轨道都绝缘，运动过程小球的电量保持不变。
只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中，场强。
（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：（1）被释放前弹簧的弹性势能？（2）要使小球不离开轨道（水平轨道足够长），竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？（3）如果竖直圆弧轨道的半径，小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P？2、如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=30°．MP接有电阻R．有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0．将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻也为R，其余电阻均不计．现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中始终与MP平行．当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd 到MP的距离为S．已知重力加速度为g,求：（1）金属棒达到的稳定速度；（2）金属棒从静止开始运动到cd的过程中，电阻R上产生的热量；（3）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度B随时间t变化的关系式．3、如图，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为l，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态．可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回．已知R=0.4m，l=2.5m，v0=6m/s，物块质量m=1kg，与PQ段间的动摩擦因数μ=0.4，轨道其它部分摩擦不计．取g=10m/s2．求：（1）物块经过圆轨道最高点B时对轨道的压力；（2）物块从Q运动到P的时间及弹簧获得的最大弹性势能；（3）物块仍以v0从右侧冲上轨道，调节PQ段的长度l，当l长度是多少时，物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动．4、如图所示，倾角300的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接，轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T．现将两质量均为m=0．2kg，电阻均为R=0．5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0．45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．5、如图所示质量为m=1kg的滑块（可视为质点）由斜面上P点以初动能E K0=20J沿斜面向上运动，当其向上经过Q点时动能E KQ=8J，机械能的变化量ΔE机=-3J，斜面与水平夹角α=37°。
高二上册物理压轴题考卷01-2024-2025学年高中物理培优专题训练(人教版必修第三册)(解析版)
高二上册物理压轴题考卷01（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）注意事项：1．测试范围：人教版（2019）： 必修第三册第9~10章。
2．本卷平均难度系数0.15。
第Ⅰ卷 选择题一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．如图所示，半径为2r 的均匀带电球体电荷量为Q ，过球心O 的x 轴上有一点P ，已知P 到O 点的距离为3r ，现若挖去图中半径均为r 的两个小球，且剩余部分的电荷分布不变，静电力常量为k ，则下列分析中不正确的是（ ）A P 点产生的电场强度相同B ．挖去两小球前，整个大球在P 点产生的电场强度大小为29Q kr C ．挖去两小球后，P 点电场强度方向与挖去前相同D ．挖去两小球后，剩余部分在P 点产生的电场强度大小为2．如图所示，一足够大的空间内有一无限长的均匀带正电的导体棒水平放置，导体棒所在q>的微粒，通过多次摆的竖直平面内放有三个质量相同、电荷量分别为q、2q、3q()0放发现，当三个微粒均静止时，它们距导体棒的距离之比总是1:2:3，不考虑微粒间的相互作用。
现撤去该三个微粒，在导体棒所在的竖直平面内距导体棒1.5h、2.5h处分别放有电子A、B（不计重力），给它们各自一个速度使其以导体棒为轴做匀速圆周运动，则A、B做圆周运动的线速度之比为（ ）A ．1:1B ．3:5C ．1:2D ．5:33．如图所示，有一半径为R ，一带处，小球与地面碰撞后速度可认为变为零，则下列说法正确的是（ ）A．在圆环中心正上方还存在另一位置，小球移至该处仍可保持平衡B．将小球移至距圆环中心正上方高为0.5R处由静止释放，小球一定向下运动C．将小球移至距圆环中心正上方高为R处由静止释放，小球一定向上运动D．将小球移至距圆环中心正上方高为2R处由静止释放，小球运动过程中电势能一直增大故选B 。
高一物理超难压轴题
高一物理超难压轴题题目，某物体以初速度v0=10 m/s沿直线运动，经过时间t=5 s后速度变为v=20 m/s。
求物体的加速度和位移。
回答：1. 从公式角度回答：根据物体的速度变化公式v = v0 + at，可以得到加速度的公式为a = (v v0) / t。
代入已知数据，可以计算得到加速度a = (20 m/s 10 m/s) / 5 s = 2 m/s²。
再根据位移公式s = v0t + 1/2at²，代入已知数据，可以计算得到位移s = 10 m/s × 5 s + 1/2 × 2 m/s² × (5 s)² = 50 m + 1/2 × 2 m/s² × 25 s²= 50 m + 25 m = 75 m。
2. 从图像角度回答：物体的速度-时间图像是一个直线，斜率表示加速度。
根据题目中的数据，可以画出一条直线，起点为(0, 10 m/s)，终点为(5 s, 20 m/s)。
根据直线的斜率，可以计算出加速度为斜率的变化量，即(20 m/s 10 m/s) / 5 s = 2 m/s²。
位移可以通过速度-时间图像下的面积来计算，即矩形的面积加上三角形的面积，面积为(10 m/s + 20 m/s) × 5 s / 2 = 75 m。
3. 从运动学方程角度回答：根据物体的速度变化公式v = v0 + at，可以得到加速度的公式为a = (v v0) / t。
代入已知数据，可以计算得到加速度a = (20 m/s 10 m/s) / 5 s = 2 m/s²。
再根据位移公式s = v0t +1/2at²，代入已知数据，可以计算得到位移s = 10 m/s × 5 s + 1/2 × 2 m/s² × (5 s)² = 50 m + 1/2 × 2 m/s² × 25 s²= 50 m + 25 m = 75 m。
高中物理带电粒子在磁场中的运动压轴难题综合题附答案解析
高中物理带电粒子在磁场中的运动压轴难题综合题附答案解析一、带电粒子在磁场中的运动压轴题1．如图所示，在长度足够长、宽度d=5cm 的区域MNPQ 内，有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.33T ．水平边界MN 上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场，电场强度E=200N/C ．现有大量质量m=6.6×10﹣27kg 、电荷量q=3.2×10﹣19C 的带负电的粒子，同时从边界PQ 上的O 点沿纸面向各个方向射入磁场，射入时的速度大小均为V=1.6×106m/s ，不计粒子的重力和粒子间的相互作用．求：(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r ；(2)求与x 轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t ；(3)当从MN 边界上最左边射出的粒子离开磁场时，求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x 轴正方向的夹角范围，并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程．【答案】（1）r=0.1m （2）43.310t s -=⨯ （3）3060~ 曲线方程为222x y R +=(30.1,0.120R m m x m =≤≤) 【解析】【分析】【详解】 （1）洛伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律可得2v qvB m r=，解得0.1r m = （2）粒子的运动轨迹如图甲所示，由几何关系可知，在磁场中运动的圆心角为30°，粒子平行于场强方向进入电场，粒子在电场中运动的加速度qE a m=粒子在电场中运动的时间2v t a=解得43.310t s -=⨯ （3）如图乙所示，由几何关系可知，从MN 边界上最左边射出的粒子在磁场中运动的圆心角为60°，圆心角小于60°的粒子已经从磁场中射出，此时刻仍在磁场中的粒子运动轨迹的圆心角均为60°，则仍在磁场中的粒子的初速度方向与x 轴正方向的夹角范围为30°~60°所有粒子此时分别在以O 点为圆心，弦长0.1m 为半径的圆周上，曲线方程为22x y R += 30.1,0.120R m m x m ⎛⎫=≤≤ ⎪ ⎪⎝⎭【点睛】带电粒子在组合场中的运动问题，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况，再选择合适方法处理．对于匀变速曲线运动，常常运用运动的分解法，将其分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解；对于磁场中圆周运动，要正确画出轨迹，由几何知识求解半径2．如图所示，在第一象限内存在匀强电场，电场方向与x 轴成45°角斜向左下，在第四象限内有一匀强磁场区域，该区域是由一个半径为R 的半圆和一个长为2R 、宽为2R 的矩形组成，磁场的方向垂直纸面向里．一质量为m 、电荷量为+q 的粒子(重力忽略不计)以速度v 从Q(0，3R)点垂直电场方向射入电场，恰在P(R ，0)点进入磁场区域．(1)求电场强度大小及粒子经过P 点时的速度大小和方向；(2)为使粒子从AC 边界射出磁场，磁感应强度应满足什么条件；(3)为使粒子射出磁场区域后不会进入电场区域，磁场的磁感应强度应不大于多少?【答案】(1)224mvEqR=；2v，速度方向沿y轴负方向(2)82225mv mvBqR qR≤≤(3)()22713mvqR-【解析】【分析】【详解】（1）在电场中，粒子沿初速度方向做匀速运动132cos4522cos45RL R R=-︒=︒1L vt=沿电场力方向做匀加速运动，加速度为a22sin452L R R=︒=2212L at=qEam=设粒子出电场时沿初速度和沿电场力方向分运动的速度大小分别为1v、2v，合速度v' 1v v=、2v at=，2tanvvθ=联立可得224mvEqR=进入磁场的速度22122v v v v=+='45θ=︒，速度方向沿y轴负方向（2）由左手定则判定，粒子向右偏转，当粒子从A点射出时，运动半径12Rr=由2 11mvqv Br=''得122mvBqR=当粒子从C点射出时，由勾股定理得()222222RR r r⎛⎫-+=⎪⎝⎭解得258r R=由222mvqv Br=''得2825mvBqR=根据粒子在磁场中运动半径随磁场减弱而增大，可以判断，当82225mv mvBqR qR≤≤时，粒子从AC边界射出（3）为使粒子不再回到电场区域，需粒子在CD区域穿出磁场，设出磁场时速度方向平行于x轴，其半径为3r，由几何关系得222332Rr r R⎛⎫+-=⎪⎝⎭解得()3714Rr+=由233mvqv Br=''得()322713mvBqR-=磁感应强度小于3B，运转半径更大，出磁场时速度方向偏向x轴下方，便不会回到电场中3．如图甲所示，边长为L的正方形ABCD区域内(含边界)有垂直纸面向里的匀强磁场。
高中物理压轴题04 用动量和能量的观点解题(解析版)
压轴题04用动量和能量的观点解题1.本专题是动量和能量观点的典型题型，包括应用动量定理、动量守恒定律，系统能量守恒定律解决实际问题。
高考中既可以在选择题中命题，更会在计算题中命题。
2024年高考对于动量和能量的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习，不仅利于完善学生的知识体系，也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:动量定理、动量守恒定律、系统机械能守恒定律、能量守恒定律等。
近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在，重点考查类型为弹性碰撞，完全非弹性碰撞，爆炸问题等。
考向一：动量定理处理多过程问题1．动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力．这种情况下，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。
2．动量定理的表达式F·Δt＝Δp是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F是物体或系统所受的合力。
3．应用动量定理解释的两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时，力的作用时间Δt越短，力F就越大，力的作用时间Δt越长，力F就越小，如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎。
(2)当作用力F一定时，力的作用时间Δt越长，动量变化量Δp越大，力的作用时间Δt越短，动量变化量Δp越小。
4.应用动量定理解题的一般步骤(1)明确研究对象和研究过程。
研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段。
(2)进行受力分析．只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，不必分析内力。
(3)规定正方向。
(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)，根据动量定理列方程求解．考向二：动量守恒定律弹性碰撞问题两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒。
以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m1v1＝m1v′1＋m2v′2①12m 1v 21＝12m 1v ′21＋12m 2v ′22②由①②得v ′1＝m 1－m 2v 1m 1＋m 2v ′2＝2m 1v 1m 1＋m 2结论：①当m 1＝m 2时，v ′1＝0，v ′2＝v 1，两球碰撞后交换了速度。
高考物理压轴选择题压轴题Microsoft Word 文档 (1)
1．如图所示，边长为L 的正方形abcd 区域内有场强大小为E 的匀强电场，电场方向与正方形的一条边平行（图中未画出）。
一质量为m 、电荷量为+q 的粒子由ad 边中点，以垂直该边的速度v 进入该正方形区域，若不计粒子的重力，则该粒子再次从该正方形区域射出时，具有的动能可能是AC21A. 2mv 211B.22mv EqL -211C.23mv EqL + 212D. 23mv EqL +2.如图示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。
在管子的底部固定一电荷量为Q （Q ＞0）的点电荷。
在距离底部点电荷为2h 的管口A 处，有一电荷量为q （q ＞0）、质量为m 的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为1h 的B 处速度恰好为零。
现让一个电荷量为q 、质量为m 3的点电荷仍在A 处由静止释放，已知静电力常量为k ，重力加速度为g ，则该点电荷( D ) A ．运动到B 处的速度仍为零 B ．在下落过程中加速度逐渐减小C ．速度最大处与底部点电荷距离为kQqmgD ．运动到B 处的过程中重力所做的功大于点电荷动能的增加量3.如图所示，竖直平面内光滑圆弧形管道OMC 半径为R ，它与水平管道CD 恰好相切．水平面内的等边三角形ABC 的边长为L ，顶点C 恰好位于圆周最低点，CD 是AB 边的中垂线．在A 、B 两顶点上放置一对等量异种电荷，各自所带电荷量为q ，现把质量为m 、带电荷量为+Q 的小球（小球直径略小于管道内径）由圆弧形管道的最高点M 处静止释放，不计+Q 对原电场的影响以及带电量的损失，取无穷远处为零电势，静电力常量为k ，重力加速度为g ，则（ ）A ． D 点的电势为零B ． 小球在管道中运动时，机械能守恒C ．小球对圆弧形管道最低点C 处的压力大小为3mg+kD ．小球对圆弧形管道最低点C 处的压力大小为考点： 电势差与电场强度的关系；机械能守恒定律；电势．h 2AB h 1专题：电场力与电势的性质专题．分析：图中ABC水水平面，在在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷，则管道处于中垂面上，是等势面，根据机械能守恒定律和牛顿第二定律列式分析．解答：解：A、在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷，直线CD是中垂线，是等势面，与无穷远处的电势相等，故D点的电势为零，故A正确；B、在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷，管道处于等势面上，故小球运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故B正确；C、D、对从M到C过程，根据机械能守恒定律，有：mgR=①在C点，电场力大小为：F=+=垂直CD向外；重力和弹力的竖直分力提供向心力，故：弹力的水平分力：N x=F=故弹力：N==故C错误，D正确；故选：ABD．4.．（6分）在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定的初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB=2BC，如图所示．由此可见（）A．小球在水平方向上的分运动是匀速运动B．小球从A到C的过程中，重力和电场力做功相同C．小球从A到B与从B到C的速度变化量相同D．小球从A到B的时间是小球从B到C的运动时间的2倍考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：恒定电流专题．分析：小球先做平抛运动，进入电场中做匀变速曲线运动，其逆过程是类平抛运动．两个过程都运用的分解法研究，水平方向都做匀速直线运动，根据位移公式x=vt，可分析时间关系；再研究竖直方向，由牛顿第二定律和运动学位移公式结合列式，求解电场力的大小．根据△v=at研究速度变化量的关系．解答：解：A、小球受力为竖直方向，故水平方向的分运动为匀速运动，A正确；CD 、带电小球从A 到C ，设在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为x 1和x 2，竖直分位移分别为y 1和y 2，经历的时间为分别为t 1和t 2．在电场中的加速度为a ． 则：从A 到B 过程小球做平抛运动则有： x 1=v 0t 1； 从B 到C 过程，有：x 2=v 0t 2； 由题意有：x 1=2x 2；则得：t 1=2t 2；即小球从A 到B 是从B 到C 运动时间的2倍． 又 y 1=gt 12，将小球在电场中的运动看成沿相反方向的类平抛运动，则有： y 2=at 22根据几何知识有：y 1：y 2=x 1：x 2； 解得：a=2g ；根据牛顿第二定律得：F ﹣mg=ma=2mg ， 解得：F=3mg由于轨迹向上弯曲，加速度方向必定向上，合力向上，说明电场力方向向上，所以小球带负电． 根据速度变化量△v=at ，则得：AB 过程速度变化量大小为△v 1=gt 1=2gt 2；BC 过程速度变化量大小为△v 2=at 2=2gt 2；所以小球从A 到B 与从B 到C 的速度变化量大小相等．故CD 正确；B 、由前面分析知F=3mg ，而AB=2BC ，则电场力做功与重力做功不相同，故B 错误； 故选：ACD ．5.如图所示，A 、B 、C 、D 位于同一半径r 的竖直圆上，且CD AB ⊥,在C 点有一固定点电荷，电荷量为Q -,现从A 点将一质量为m ，电荷量为q -的带点小球由静止释放，该小球沿光滑绝缘轨道ADB 运动到D 点时速度为gr 4，规定电场中B 点的电势为零。
(压轴题)高中物理必修一第三章《相互作用——力》检测题(含答案解析)(1)
一、选择题1．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是（）A．可能是OB，也可能是OC B．OB C．OC D．OA 2．如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态，则该力可能为图中的（）①F1 ②F2 ③F3④F4A．①②B．②③C．③④D．①④3．一本书放在水平桌面上处于静止状态，下列说法正确的是（）A．书对桌面的压力就是书的重力B．书受到桌面的支持力是由于书发生形变而产生的C．书对桌面的压力是由于桌面发生形变引起的D．书对桌面的压力大小等于书的重力大小4．如图所示，物a和物b表面均光滑，都处于静止状态（图A、图B中两个接触面相互垂直），则下图中物a受到弹力最多的是（）A．B．C．D．5．如图所示，在水平向右的推力F作用下，物块A、B、C悬空靠墙且均处于静止状态，对于这三物体的受力情况，下列说法正确的是（）A．A不受到摩擦力作用B．B总共受到五个力的作用C．C受到的两个静摩擦力方向均竖直向上D．C与墙壁间摩擦力的大小随推力F的增大而增大6．如图所示，用OA、OB、OC三根轻绳采用不同方式将同一重物悬挂在空中，保证OB与水平成60°，绳OA上的力最小的悬挂方式的是（）A．B．C．D．7．力是矢量，它的合成与分解遵守平行四边形定则，以下关于大小分别为7N和9N的两个力的合力正确不可能是（）A．3N B．9N C．16N D．20N8．如图所示是某人在羽毛球比赛，羽毛球在空中飞行过程受到的力有（）A．球拍对它的弹力B．重力、空气阻力C．重力、球拍对它的弹力D．重力、球拍对它的弹力、空气阻力9．如图，一个小球用两根轻绳挂于细杆上，球静止，绳①倾斜，绳②恰竖直，则小球所受的作用力个数（）A．一定是两个B．一定是三个C．可能是四个D．可能是两个，也可能是三个10．如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P 连接，P 的斜面与固定挡板MN 接触且处于静止状态，关于斜面体P 此时受力情况的说法中正确的是（ ）A ．P 一定受2个力B ．P 一定受3个力C ．P 可能受3个力D ．P 可能受2个弹力11．中国书法是一种艺术。
高考物理电磁感应现象压轴难题综合题含答案解析
高考物理电磁感应现象压轴难题综合题含答案解析一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况1．如图所示，水平放置的两根平行光滑金属导轨固定在平台上导轨间距为1m ，处在磁感应强度为2T 、竖直向下的匀强磁场中，平台离地面的高度为h ＝3.2m 初始时刻，质量为2kg 的杆ab 与导轨垂直且处于静止，距离导轨边缘为d ＝2m ，质量同为2kg 的杆cd 与导轨垂直，以初速度v 0＝15m/s 进入磁场区域最终发现两杆先后落在地面上．已知两杆的电阻均为r ＝1Ω，导轨电阻不计，两杆落地点之间的距离s ＝4m （整个过程中两杆始终不相碰）（1）求ab 杆从磁场边缘射出时的速度大小； （2）当ab 杆射出时求cd 杆运动的距离；（3）在两根杆相互作用的过程中，求回路中产生的电能．【答案】(1) 210m/s v =；(2) cd 杆运动距离为7m ； (3) 电路中损耗的焦耳热为100J ． 【解析】 【详解】（1）设ab 、cd 杆从磁场边缘射出时的速度分别为1v 、2v设ab 杆落地点的水平位移为x ，cd 杆落地点的水平位移为x s +，则有2h x v g =2h x s v g+=根据动量守恒012mv mv mv =+求得：210m/s v =（2）ab 杆运动距离为d ，对ab 杆应用动量定理1BIL t BLq mv ==设cd 杆运动距离为d x +∆22BL xq r r∆Φ∆== 解得1222rmv x B L ∆=cd 杆运动距离为12227m rmv d x d B L+∆=+= （3）根据能量守恒，电路中损耗的焦耳热等于系统损失的机械能222012111100J 222Q mv mv mv =--=2．如图，在地面上方空间存在着两个水平方向的匀强磁场，磁场的理想边界ef 、gh 、pq 水平，磁感应强度大小均为B ，区域I 的磁场方向垂直纸面向里，区域Ⅱ的磁场方向向外，两个磁场的高度均为L ；将一个质量为m ，电阻为R ，对角线长为2L 的正方形金属线圈从图示位置由静止释放(线圈的d 点与磁场上边界f 等高，线圈平面与磁场垂直)，下落过程中对角线ac 始终保持水平，当对角线ac 刚到达cf 时，线圈恰好受力平衡；当对角线ac 到达h 时，线圈又恰好受力平衡(重力加速度为g ).求：(1)当线圈的对角线ac 刚到达gf 时的速度大小；(2)从线圈释放开始到对角线ac 到达gh 边界时，感应电流在线圈中产生的热量为多少?【答案】(1)1224mgR v B L = (2)322442512m g R Q mgL B L=- 【解析】 【详解】(1)设当线圈的对角线ac 刚到达ef 时线圈的速度为1v ，则此时感应电动势为：112E B Lv =⨯感应电流：11E I R=由力的平衡得：12BI L mg ⨯= 解以上各式得：1224mgRv B L =(2)设当线圈的对角线ac 刚到达ef 时线圈的速度为2v ，则此时感应电动势2222E B Lv =⨯感应电流：22E I R=由力的平衡得：222BI L mg ⨯= 解以上各式得：22216mgRv B L =设感应电流在线圈中产生的热量为Q ,由能量守恒定律得：22122mg L Q mv ⨯-=解以上各式得：322442512m g R Q mgL B L =-3．电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势E 来表明电源的这种特性。
高考物理电磁感应现象压轴难题综合题附答案解析
高考物理电磁感应现象压轴难题综合题附答案解析一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况1．如图甲所示，MN 、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定，M 、P 之间接电阻箱R ，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B = 1T ．质量为m 的金属杆ab 水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r ，现从静止释放杆ab ，测得最大速度为v m ．改变电阻箱的阻值R ，得到v m 与R 的关系如图乙所示．已知轨距为L = 2m ，重力加速度g 取l0m/s 2，轨道足够长且电阻不计．求：(1)杆ab 下滑过程中流过R 的感应电流的方向及R =0时最大感应电动势E 的大小； (2)金属杆的质量m 和阻值r ；(3)当R =4Ω时，求回路瞬时电功率每增加2W 的过程中合外力对杆做的功W ． 【答案】(1)电流方向从M 流到P ，E =4V (2)m =0.8kg ，r =2Ω (3)W =1.2J 【解析】本题考查电磁感应中的单棒问题，涉及动生电动势、闭合电路欧姆定律、动能定理等知识．(1)由右手定则可得，流过R 的电流方向从M 流到P 据乙图可得，R=0时，最大速度为2m/s ，则E m = BLv = 4V (2)设最大速度为v ，杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv 由闭合电路的欧姆定律EI R r=+ 杆达到最大速度时0mgsin BIL θ-= 得 2222sin sin B L mg mg v R r B Lθθ=+ 结合函数图像解得：m = 0.8kg 、r = 2Ω(3)由题意：由感应电动势E = BLv 和功率关系2E P R r =+得222B L V P R r=+则22222221B L V B L V P R r R r∆=-++ 再由动能定理22211122W mV mV =- 得22()1.22m R r W P J B L +=∆=2．如图所示，一阻值为R 、边长为l 的匀质正方形导体线框abcd 位于竖直平面内，下方存在一系列高度均为l 的匀强磁场区，与线框平面垂直，各磁场区的上下边界及线框cd 边均磁场方向均与线框平面垂水平。
压轴题07 动量专题(原卷版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题07动量专题1．激光由于其单色性好、亮度高、方向性好等特点，在科技前沿的许多领域有着广泛的应用。
根据光的波粒二象性可知，当光与其他物体发生相互作用时，光子表现出有能量和动量，对于波长为λ的光子，其动量p=h。
已知光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h。
（1）科研人员曾用强激光做过一个有趣的实验：一个水平放置的小玻璃片被一束强激光托在空中。
已知激光竖直向上照射到质量为m的小玻璃片上后，全部被小玻璃片吸收，重力加速度为g。
求激光照射到小玻璃片上的功率P；（2）激光冷却和原子捕获技术在科学上意义重大，特别是对生物科学将产生重大影响。
所谓激光冷却就是在激光的作用下使得做热运动的原子减速，其具体过程如下：一质量为m的原子沿着x轴负方向运动，频率为ν的激光束迎面射向该原子。
运动着的原子就会吸收迎面而来的光子从基态跃迁，而处于激发态的原子会立即自发地辐射光子回到基态。
原子自发辐射的光子方向是随机的，在上述过程中原子的速率已经很小，因而光子向各方向辐射光子的可能性可认为是均等的，因而辐射不再对原子产生合外力的作用效果，并且原子的质量没有变化。
①设原子单位时间内与n个光子发生相互作用，求运动原子做减速运动的加速度a的大小；②假设某原子以速度v0沿着x轴负方向运动，当该原子发生共振吸收后跃迁到了第一激发态，吸收一个光子后原子的速度大小发生变化，方向未变。
求该原子的第一激发态和基态的能级差ΔE？2．如图所示，质量m1=0.1kg的长木板静止在水平地面上，其左、右两端各有一固定的半径R=0.4m 的四分之一光滑圆弧轨道，长木板与右侧圆弧轨道接触但无粘连，上表面与圆弧轨道最低点等高。
长木板左端与左侧圆弧轨道右端相距x0=0.5m。
质量m3=1.4kg的小物块(看成质点)静止在右侧圆弧轨道末端。
质量m2=0.2kg的小物块(看成质点)从距木板右端1718x m处以v0=9m/s的初速度向右运动。
小物块m2和小物块m3发生弹性碰撞（碰后m3不会与长木板m1发生作用）。
河北省衡水中学2021届高三物理下学期押题(含解析)
河北省衡水中学2021届高三物理下学期押题（含解析）二、选择题1.我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要，研制了一种小型核能电池，将核反应释放的核能转变为电能，需要的功率并不大，但要便于防护其产生的核辐射。
请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是（ ）A. 32411120H H He n +→+B. 235114192192056360U n Ba kr 3n +→++C. 238238094951Pu Am e -→+ D. 274301132150Al He P n +→+【答案】C【解析】【详解】A ．是聚变反应，反应剧烈，至今可控聚变反应还处于各种实验研究阶段，故A 项不合题意；B ．是裂变反应，虽然实现了人工控制，但因反应剧烈，防护要求高还不能小型化，故B 项不合题意；C ．是人工放射性同位素的衰变反应，是小型核能电池主要采用的反应方式，故C 项符合题意；D ．是人工核反应，需要高能α粒子，故D 项不合题意。
故选C 。
2.穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。
单车的传动装置如图所示，链轮的齿数为38，飞轮的齿数为16，后轮直径为660mm ，若小明以5m/s 匀速骑行，则脚踩踏板的角速度约为（ ）A. 3.2 rad/sB. 6.4 rad/sC. 12.6 rad/sD.18.0rad/s【答案】B【解析】 【详解】飞轮和后轮角速度ω1相等，链轮和飞轮的边缘线速度v 相等，链轮和踏板角速度ω2相等，可得122 6.4rad/s N v N Rω== 故B 正确，ACD 错误。
故选B 。
3.如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O 射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越短的带电粒子（ ）A. 在磁场中的周期一定越小B. 在磁场中的速率一定越小C. 在磁场中的轨道半径一定越大D. 在磁场中通过的路程一定越小【答案】C【解析】 【详解】A ．质量和电荷量都相同的带电粒子，其比荷q m相同，根据公式2m T qB π=可知，它们进入匀强磁场后做匀速圆周运动的周期相同，选项A 错误；BC ．如图所示为带电粒子的运动轨迹，设这些粒子在磁场中的运动圆弧所对应的圆心角为θ，则运动时间360t T θ=︒在磁场中运动时间越短的带电粒子，圆心角越小，运动半径越大，根据mv r qB =可知，速率一定越大，选项B 错误，选项C 正确；D．通过的路程即圆弧的长度=L rθ与半径r和圆心角θ有关，速度越大路程并不是越短，选项D错误。
全国超难变态高考物理压轴题
全国超难变态高考物理压轴题最近，一道题目在中国的高考物理试卷上引起了广泛的讨论。
这道题目被称为“全国超难变态高考物理压轴题”，因为它需要高考生具备相当高的物理知识水平才能解答出来。
这道题目是这样的：一个球从1米高度落下，每次落地后反弹回高度的一半再落下。
求此球在第10次落地时一共经过了多少米，达到了多高？题目很简单，但是解法并不容易。
下面我将详细地讲解如何解决这个问题。
第一步，理解题意。
题目是在描述一个球的运动。
球从1米高度落下，每次反弹回高度的一半再落下。
问球在第10次落地时一共经过了多少米，达到了多高？第二步，进行分析。
我们可以把球的运动轨迹画成一个等比数列。
第一项为1米，公比为1/2。
这个等比数列的前10项就是球在第1次到第10次落地的行程，也就是球每次落地前所走的路程。
直接使用等比数列的求和公式可以计算出球的总路程。
第三步，计算总路程。
根据等比数列的求和公式，球在第1次到第10次落地前所走的路程为：S = a1(1-q^n)/(1-q)其中a1是等比数列的第一项，q是公比，n是项数。
代入题目中的数据，我们就可以得到球在前10次落地前所走的路程为：S = 1(1-(1/2)^10)/(1-1/2)S ≈ 1.998米第四步，计算最高点。
球最高点的高度是在第9次落地后达到的，因此我们需要计算出第9次落地后球反弹到的高度，也就是最高点的高度。
我们可以使用递推公式来计算出第9次落地后球反弹到的高度：hn = hn+1/2其中hn表示第n次落地后球反弹到的高度。
代入数据得到：h10 = h9/2h9 = h8/2h8 = h7/2h7 = h6/2h6 = h5/2h5 = h4/2h4 = h3/2h3 = h2/2h2 = h1/2h1 = 1因此，球在第10次落地后达到的最高点的高度为：h10 = h9/2h10 ≈ 0.098米综上所述，这道题目虽然简单，但是要求考生具备相当高的物理知识水平才能解答出来。
高中物理力学压轴题
高中物理力学压轴题问题一一辆质量为$m$的汽车以速度$v$匀速行驶，刹车后停下来。
假设刹车过程中汽车受到的减速度为$a$，请回答以下问题：1. 刹车过程中汽车的加速度是多少？2. 刹车的时间是多少？3. 刹车过程中汽车行驶的距离是多少？解答一1. 刹车过程中汽车的加速度可由以下公式计算得出：$$a = \frac{v - 0}{t}$$其中，$a$为刹车过程中汽车的减速度，$v$为汽车的初速度，$t$为刹车的时间。
2. 刹车的时间可通过以下公式计算得出：$$t = \frac{v}{a}$$其中，$a$为刹车过程中汽车的减速度，$v$为汽车的初速度，$t$为刹车的时间。
3. 刹车过程中汽车行驶的距离可通过以下公式计算得出：$$s = \frac{1}{2}at^2$$其中，$a$为刹车过程中汽车的减速度，$t$为刹车的时间，$s$为汽车在刹车过程中行驶的距离。
注意：以上计算中的速度单位为米每秒，时间单位为秒，加速度单位为米每秒平方，距离单位为米。
问题二在一个斜坡上，有一块物体沿着斜坡下滑。
假设斜坡的高度差为$h$，长度为$l$，重力加速度为$g$，物体的质量为$m$，不考虑空气阻力，请回答以下问题：1. 物体下滑的加速度是多少？2. 物体下滑的时间是多少？3. 物体下滑的平均速度是多少？解答二1. 物体下滑的加速度可通过以下公式计算得出：$$a = \frac{gh}{l}$$其中，$a$为物体下滑的加速度，$g$为重力加速度，$h$为斜坡的高度差，$l$为斜坡的长度。
2. 物体下滑的时间可通过以下公式计算得出：$$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$$其中，$t$为物体下滑的时间，$g$为重力加速度，$h$为斜坡的高度差。
3. 物体下滑的平均速度可通过以下公式计算得出：$$v = \frac{2lh}{t}$$其中，$v$为物体下滑的平均速度，$l$为斜坡的长度，$h$为斜坡的高度差，$t$为物体下滑的时间。
高中物理《牛顿第二定律》压轴题专题训练 附详细答案(方便打印版)
《牛顿第二定律》压轴题专题1．（2013•昌平区模拟）如图所示，一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央，桌布的一边与桌的AB边重合．已知方桌的边长为L，圆盘与桌布间的动摩擦因数为μ1，圆盘与桌面间的动摩擦因数为μ2．现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边．若圆盘最后未从桌面掉下，以g表示重力加速度，求：（1）桌布与圆盘经多长时间分离？（2）为使圆盘不从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（第1题）（第2题）（第3题）2．（2011•徐汇区模拟）如图所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m 的小球，当滑块至少以加速度a=向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T=．3．（2011•徐汇区模拟）一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为75kg，吊椅的质量为25kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时，则运动员竖直向下拉绳的力为N，运动员对吊椅的压力为N．（g=10m/s2）4．（2009•徐汇区一模）如图所示，将一小物体从斜面顶端A点静止起释放，物体沿斜面下滑，经斜面底端C点滑上水平面，最后通过水平面上B点，斜面高度为h，A、B两点的水平距离为s，不计物体滑过C点时的能量损失．若已知斜面、平面与小物体间的动摩擦因数都为μ，斜面倾角θ未知，则物体滑到B点时的速度大小为；若已知倾角为θ，而动摩擦因数μ未知，且物体滑到B点时恰好停止，则物体滑过斜面AC与滑过平面CB所用的时间之比为．5．（2009•崇明县模拟）如图所示是伽利略理想斜面实验中的一幅图，一小球在光滑槽内运动，槽底水平部分长5m，若小球由A点静止开始运动，经4s到达另一斜面与A等高的B点，且已知小球在水平部分运动时间为1s，则小球下落点A离水平底部的高度为m；小球从A到B运动的总路程是m．（第4题）（第5题）（第6题）6．（2013•山东）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m．已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=．重力加速度g取10m/s2．（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小．（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？7．（2013•安徽）如图所示，质量为M倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块．压缩弹簧使其长度为l时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g．（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；（2）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；（3）求弹簧的最大伸长量；（4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数μ应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？（第7题）（第8题）（第9题）8．（2009•安徽）在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬．为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦．重力加速度取g=10m/s2．当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时，试求（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力．9．（2007•广东）如图所示，质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下，以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动．现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L=1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块，只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块．（取g=10m/s2）试问：（1）第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？（2）最终木板上放有多少块铁块？（3）最后一块铁块与木板右端距离多远？10．图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用△t表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列的点．②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m．④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③．⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，…．求出与不同m相对应的加速度a．⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出﹣﹣m关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成关系（填“线性”或“非线性”）．（2）完成下列填空：（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是．（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3．a可用s1、s3和△t表示为a=．图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=mm，s3=mm．由此求得加速度的大小a=m/s2．（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为，小车的质量为．（第10题）11．（2013•自贡一模）如图所示，水平面上放有质量均为m=lkg的物块A和B，A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1=0.4和μ2=0.1，相距l=0.75m．现给物块A一初速度使之向B运动，与此同时给物块B一个F=3N的水平向右的力，B由静止开始运动，经过一段时间A恰好追上B．g=10m/s2，求：（1）物块A的初速度大小；（2）从开始到物块A追上物块B的过程中，力F对物块B所做的功．（第11题）（第12题）（第13题）12．（2013•郑州一模）如图所示，有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=4m/s的速度沿顺时针方向运行．有一物体以v0=6m/s 的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动，若物体与皮带的动摩擦因数μ=0.2，并取g=10m/s2，求物体从开始运动到回到出发点所用时间．13．（2013•浙江模拟）如图，木板长L=1.6m，质量M=4.0kg，上表面光滑，下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4．质量m=1.0kg 的小滑块（视为质点）放在木板的右端，开始时木板与物块均处于静止状态，现给木板以向右的初速度，取g=10m/s2，求：（1）小滑块的加速度大小；（2）木板的加速度大小和方向；（3）要使小滑块从木板上掉下，木板初速度应满足什么要求．14．（2013•盐城一模）光滑水平面上有质量为M、高度为h的光滑斜面体A，斜面上有质量为m的小物体B，都处于静止状态．从某时刻开始释放物体B，在B沿斜面下滑的同时斜面体A沿水平方向向左做匀加速运动．经过时间t，斜面体水平移动s，小物体B刚好滑到底端．（1）求运动过程中斜面体A所受的合力F A；（2）分析小物体B做何种运动？并说明理由；（3）求小物体B到达斜面体A底端时的速度U E大小．（第14题）（第15题）（第16题）15．（2013•许昌三模）有一个长L=4m、倾角为θ=370的斜面，底端有一垂直斜面的挡板．有一质量m=1kg的小物块从顶端A由静止沿斜面下滑，碰到挡板时的速度v=4m/s．若小物块从顶端A由静止沿斜面下滑到某点B（图中未标出）时，对其施加一平行于斜面向上的恒力F=10N，使小物块恰好不撞到挡板上．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）物块A与斜面间的动摩擦因数μ；（2）B点到挡板的距离．16．（2013•武汉二模）如图所示，质量M=1kg的木板静置于倾角θ=37°、足够长的固定光滑斜面底端．质量m=1kg的小物块（可视为质点）以初速度v0=4m/s从木板的下端冲上木板，同时在木板上端施加一个沿斜面向上的F=3.2N的恒力．若小物块恰好不从木板的上端滑下，求木板的长度l为多少？已知小物块与木板之间的动摩檫因数μ=0.8，重力加速度g=1Om/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．17．（2013•台州模拟）小物块以一定的初速度mgsinθ+μmgcosθ=ma沿斜面（足够长）向上运动，由实验测得物块沿斜面运动的最大位移10sinθ+5cosθ=10与斜面倾角θ=37°的关系如图所示．取mgsinθ=6m=10m/s2，空气阻力不计．可能用到的函数值：sin30°=0.5，sin37°=0.6，sin45°=μmgcosθ=4m，sin53°=0.8，sin60°=B0IL=mg．求：（1）物块的初速度v0；（2）物块与斜面之间的动摩擦因数μ；（3）计算说明图线中P点对应的斜面倾角为多大？在此倾角条件下，小物块能滑回斜面底端吗？说明理由（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）．（第17题）（第18题）18．（2013•如东县模拟）如图所示，在水平长直轨道上，有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动．某时刻将一质量m=2kg的小滑块放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2．（1）若滑块的初速度为零，求它在车上滑动过程的加速度；（2）在（1）的情况下，求滑块滑出平板车时的动能；（3）若以与车运动方向相同、大小为v0的初速度释放滑块，为使滑块不从车上掉下，v0应满足什么条件？19．（2013•南通一模）小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，取g=10m/s2．求：（1）小明在0～2s内的加速度大小a1，并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态；（2）在10s～11s内，台秤的示数F3；（3）小明运动的总位移x．（第19题）（第20题）（第21题）20．（2013•南宁三模）如图所示，水平轨道AB段为粗糙水平面，BC段为一水平传送带，两段相切于B点．一质量为m=l kg 的物块（可视为质点），静止于A点，AB距离为s=2m．已知物块与AB段和BC段的动摩擦因数均为μ=0.5，g取10m/s2．（1）若给物块施加一水平拉力F=ll N，使物块从静止开始沿轨道向右运动，到达B点时撤去拉力，物块在传送带静止情况下刚好运动到C点，求传送带的长度；（2）在（1）问中，若将传送带绕B点逆时针旋转37°后固定（AB段和BC段仍平滑连接），要使物块仍能到达C端，则在AB段对物块施加拉力F应至少多大．21．（2013•南昌三模）如图所示，两套完全相同的小物块和轨道系统，轨道固定在水平桌面上．物块质量m=lkg，轨道长度l=2m，物块与轨道之间的动摩擦因数μ=0.20现用水平拉力F=6N、F2=4N同对拉两个物块，分别作用一段距离后撤去，使两物块都能从静止出发，运动到轨道另一端时恰好停止．（g=l0m/s2）求：（1）在F1作用下的小物块加速度a1多大？（2）从两物块运动时开始计时直到都停止，除了物块在轨道两端速度都为零之外，另有某时刻t两物块速度相同，则t为多少？22．（2013•南昌二模）有一个冰上推木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1=7m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域．已知BC长度L2=lm，木箱的质量m=50kg，木箱与冰面间的动摩擦系数u=0.1．某选手作用在木箱上的水平推力F=200N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取l0m/s2．那么该选手要想游戏获得成功，试求：（1）推力作用在木箱上时的加速度大小；（2）推力作用在木箱上的时间满足什么条件？（第22题）（第23题）23．（2013•兰州模拟）如图所示，有一水平传送带匀速向左运动，某时刻将一质量为m的小煤块（可视为质点）放到长为L 的传送带的中点．它与传送带间的动摩擦因数为μ，求：（1）小煤块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向；（2）要使小煤块留在传送带上的印记长度不超过，传送带的速度v应满足的条件．24．（2013•金山区一模）如图，将质量m=2kg的圆环套在与水平面成37°角的直杆上，直杆固定不动，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆间动摩擦因数μ=0.5，对环施加一个竖直向上的拉力F，使环由静止开始运动，已知t=1s 内环通过的位移为0.5m．（1）若环沿杆向下运动，求F的大小；（2）若环沿杆向上运动，且t=1s时撤去拉力，求环沿杆向上运动过程中克服摩擦力做功的大小．（第24题）（第25题）25．（2013•河南模拟）民用航空客机的机舱，除了有正常的舱门和舷梯连接，供旅客上下飞机，一般还设有紧急出口．发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个气囊（由斜面部分AC和水平部分CD构成），机舱中的人可沿该气囊滑行到地面上来，如图所示．某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m，气囊构成的斜面长AC=5.0m．一个质量m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下，人与气囊动摩擦因数为μ=0.5．不计空气阻力，g=10m/s2．求：（1）人从斜面AC下滑的加速度；（2）为使人滑到地面时不离开气囊，则气囊的水平部分CD应多长？26．（2013•河南模拟）如图1所示，光滑水平面上的O处有一质量为m=2Kg物体．物体同时受到两个水平力的作用，F1=4N，方向向右，F2的方向向左大小如图2所示，x为物体相对O的位移．物体从静止开始运动，问：（1）当位移为x=0.5m时物体的加速度多大？（2）物体在X=0和X=2米内何位置物体的加速度最大？最大值为多少？（3）物体在X=0和X=2米内何位置物体的速度最大？最大值为多．27．（2013•朝阳区模拟）如图甲所示，光滑水平面有一静止的长木板，质量M=3.0kg．某时刻，一小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度滑上木板的左端，经过t=0.50s小物块到达木板的最右端．已知小物块的质量m=1.0kg，它与长木板之间的动摩擦因数μ=0.30，重力加速度g取10m/s2．（1）求木板的长度L；（2）如图乙所示，在小物块滑上木板的同时，对木板施加一个水平向右的拉力F，经过一段时间，小物块恰好停在木板的最右端，求拉力F的大小．28．（2013•长沙一模）如图所示，水平地面上有A、B两点，且两点间距离L AB=6m，质量m=2kg的物体（可视为质点）静止在A点，地面与物块的滑动摩擦因数μ=0.2，为使物体运动到B点，现给物体施加一水平F=10N的拉力，g取10m/s2，求（1）物体运动到B点的时间；（2）拉力F作用的最短时间．（第28题）（第29题）29．（2013•保定一模）如图甲所示，有一个大木箱，放在平板汽车的后部，木箱到驾驶室的距离L=2.8m，木箱与车板间的动摩擦因数µ=0.5．开始时平板汽车载着木箱以速度v0=16m/s匀速行驶．突然驾驶员遇到紧急情况刹车，轮胎抱死，使平板汽车做匀减速直线运动，直至停止．g取10m/s2，忽略空气阻力．（1）为了不让木箱撞击驾驶室，平板汽车从开始刹车到完全停止至少需多长时间？（计算结果小数点后面保留两位有效数字）（2）从汽车开始减速到木箱完全停止的过程中，平板汽车受到地面的摩擦力f，在图乙中定性画出f随时间t的变化图线．（不要求写出计算过程，只按画出的图线评分）30．（2012•淄博二模）如图所示，长L=5m，高h=0.45m，质量M=10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动，木箱上表面光滑，下表面与地面的动摩擦因数为μ=0.2．当木箱的速度v0=3.6m/s时，立即对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N，并同时将一个质量m=1kg的小物块轻放在距木箱右端0.5m处的P点（小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），经过一段间小物块脱离木箱落到地面．取g=10m/s2，求：（1）从小物块放在P点开始，木箱向右运动的最大距离；（2）小物块离开木箱时木箱的速度大小；（3）小物块落地时离木箱右端的距离．（答案见下）《牛顿第二定律》压轴题专题参考答案与试题解析1．（2013•昌平区模拟）如图所示，一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央，桌布的一边与桌的AB边重合．已知方桌的边长为L，圆盘与桌布间的动摩擦因数为μ1，圆盘与桌面间的动摩擦因数为μ2．现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边．若圆盘最后未从桌面掉下，以g表示重力加速度，求：（1）桌布与圆盘经多长时间分离？（2）为使圆盘不从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）根据牛顿第二定律求出圆盘在桌布上做加速运动的加速度，抓住桌布的位移和圆盘的位移之差等于，结合运动学公式求出桌布与圆盘分离的时间．（2）圆盘离开桌布后，在桌面上做匀减速直线运动，抓住圆盘在匀加速直线运动和匀减速直线运动的位移之和小于等于，结合牛顿第二定律和运动学公式求出加速度a满足的条件．解答：解：（1）设圆盘的质量为m，圆盘在桌布上做加速运动的加速度为a1，则f1=μ1mg=ma1以地面为参考系，设桌布从盘下抽出所经历的时间为t1，在这段时间内桌布移动的位移为x，圆盘移动的位移为s1，有，由题意分析可知，当桌布比圆盘多运动了的位移时，盘布分离，即x﹣s1=联立以上各式，可以解得（2）桌布抽出后，圆盘在桌面上做匀减速运动，以a2表示圆盘的加速度的大小，有f2=μ2mg=ma2设圆盘刚离开桌布时的速度大小为v，离开桌布后在桌面上再运动距离s2时停止，有v2=2a1s1，v2=2a2s2，所以s2=盘没有从桌面上掉下的条件是s1+s2≤由以上各式解得a≥答：（1）桌布与圆盘经分离．（2）为使圆盘不从桌面掉下，则加速度a满足的条件是a≥．点评：解决本题的关键理清圆盘和桌布的运动情况，抓住位移关系，结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解．2．（2011•徐汇区模拟）如图所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m 的小球，当滑块至少以加速度a=g向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T=．考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：小球对滑块的压力等于零，对木块进行受力分析，其受到重力和绳子的拉力，合力水平向左，再根据牛顿第二定律就可以求得加速度；，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，小球将离开滑块，绳子张力变得更大，其受到重力和绳子的拉力，合力水平向左，求绳子的拉力解答：解：（1）对物体进行受力分析，如图所示：由图知，F合=mg故a=g（2）由上图得，当a=2g时，F合=ma=2mg由勾股定理得：F==mg答案为：g、mg点评：该题是牛顿第二定律的直接应用，解题的关键是正确对物体进行受力分析求出合力．3．（2011•徐汇区模拟）一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为75kg，吊椅的质量为25kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时，则运动员竖直向下拉绳的力为550N，运动员对吊椅的压力为275N．（g=10m/s2）考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：先对运动员和吊椅整体受力分析，受重力和两个拉力，根据牛顿第二定律列式求解，得到拉力大小；再对吊椅受力分析，受重力、压力和拉力，再次根据牛顿第二定律列式求解．解答：解：对运动员和吊椅整体受力分析，受重力和两个拉力，根据牛顿第二定律，有2T﹣（M+m）g=（M+m）a解得T=550N再对吊椅受力分析，受重力、压力和拉力，再次根据牛顿第二定律，有T﹣mg﹣N=ma解得N=T﹣mg﹣mg=275N故答案为：550，275．点评：本题关键先对整体受力分析，在对吊椅受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求解．4．（2009•徐汇区一模）如图所示，将一小物体从斜面顶端A点静止起释放，物体沿斜面下滑，经斜面底端C点滑上水平面，最后通过水平面上B点，斜面高度为h，A、B两点的水平距离为s，不计物体滑过C点时的能量损失．若已知斜面、平面与小物体间的动摩擦因数都为μ，斜面倾角θ未知，则物体滑到B点时的速度大小为；若已知倾角为θ，而动摩擦因数μ未知，且物体滑到B点时恰好停止，则物体滑过斜面AC与滑过平面CB所用的时间之比为h：（Ssinθ﹣hcosθ）．考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；滑动摩擦力．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：物体从A滑至B的过程中，只有重力和摩擦力做功，根据几何关系求出各力做功，根据动能定理求解即可，因为物体从A至C做初速度为0的匀加速直线运动，从C至B做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动关系可知两段过程中的平均速度相同，则运动时间之比等于位移之比．解答：解：（1）从A至B的过程中只有重力和摩擦力做功，两力做的总功等于物体动能的变化．由题意知重力做功W G=mgh，在斜面上摩擦力大小为f1=μmgcosθ，在水平面上摩擦力大小为f2=μmg，物体在斜面上下滑的距离，物体在水平面上滑动的距离，根据动能定理有：代入数据可得：（2）物体从A至B做初速度为0的匀加速直线运动，则在AB段的平均速度，在CB做匀减速直线运动，末速度为0则，即在AB段和CB段的平均速度相等，故其运动时间之比即为位移大小之比．从A至C位移大小为，从C至B位移大小为，所以有：=故答案为：；h：（Ssinθ﹣hcosθ）点评：从动能定理角度求解物体在B点的速度，根据匀变速直线运动的平均速度和时间位移的关系求解时间之比．5．（2009•崇明县模拟）如图所示是伽利略理想斜面实验中的一幅图，一小球在光滑槽内运动，槽底水平部分长5m，若小球由A点静止开始运动，经4s到达另一斜面与A等高的B点，且已知小球在水平部分运动时间为1s，则小球下落点A离水平底部的高度为 1.25m；小球从A到B运动的总路程是12.5m．考点：牛顿第二定律；位移与路程；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据小球在水平槽底做匀速直线运动求出在槽底的速度，从而得出C点和D点的速度，根据动能定理求出小球下落点距离A点的高度．通过平均速度公式求出AC和BD的路程之和，从而求出总路程．解答：解：小球在槽底做匀速直线运动的速度．根据动能定理得，mgh=，解得h=．AC段的平均速度，BD段的平均速度，则x′=，则总路程s=x+x′=7.5m+5m=12.5m故答案为：1.25，12.5．点评：解决本题的关键理清小球的运动，结合运动学公式和动能定理进行求解．6．（2013•山东）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m．已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=．重力加速度g取10m/s2．（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小．（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；力的合成与分解的运用．专题：压轴题；牛顿运动定律综合专题．分析：（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式求解加速度和末速度；（2）对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解出拉力F的表达式，分析出最小值．解答：解：（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式，有：①v=v0+at ②联立解得；a=3m/s2v=8m/s（2）对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，如图。
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—机械能守恒定律(含解析)
一、选择题（第1题为单项选择题，2-13为多项选择题）1．如图所示，质量为m 的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v 0冲上固定斜面，沿斜面上升的最大高度为h .已知斜面倾角为α，斜面与滑块间的动摩擦因数为μ，且μ<tan α，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取斜面底端为零势能面，则能表示滑块在斜面上运动的机械能E 、动能E k 、势能E p 与上升高度h 之间关系的图高考物理复习冲刺压轴题专项突破—机械能守恒定律（含解析）象是（）A ．B ．C ．D．【答案】D 【解析】本题考查动能、势能、机械能有关知识，势能Ep="mgh"势能与高度成正比，上升到最大高度H 时，势能最大，A 错；由能量守恒，机械损失，克服摩擦力做功，转化为内能，上升过程E ＝E0-μmgcos αh/sin α="E0-"μmgh/tan α,下行时，E=mgH-μmg(H-h)/tan α,势能E 与高度h 为线性关系，B 错；上行时，动能E K =E K0-(mgsin α+μmgcos α)h/cos α下行时E K =(mgsin α-μmgcos α)（H-h ）/cos α动能E K 高度h 是线性关系，C 错，D 正确2．如图所示，半径为R 的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m 的物块从P 点由静止释放刚好从槽口A 点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B 点，不计物块的大小，P 点到A 点高度为h ，重力加速度大小为g ，则下列说法正确的是（）A ．物块从P 到B 过程克服摩擦力做的功为mg(R+h)B ．物块从A 到BC ．物块在B 点时对槽底的压力大小为(2)R h mgR+D ．物块到B 点时重力的瞬时功率为【答案】BC【解析】A 项：物块从A 到B 做匀速圆周运动，根据动能定理有：0f mgR W -=，因此克服摩擦力做功f W mgR =，故A 错误；B 项：根据机械能守恒，物块在A 点时的速度大小由212mgh mv =得：v =，从A 到B运动的时间为12Rt v π==，因此从A 到B过程中重力的平均功率为W P t ==B 正确；C 项：根据牛顿第二定律：2v N mg m R-=，解得：(2)R h mg N R +=，由牛顿第三定律得可知，故C 正确；D 项：物块运动到B 点，速度与重力垂直，因此重务的瞬时功率为0，故D 错误．故选BC ．3．如图所示，质量为4m 的球A 与质量为m 的球B 用绕过轻质定滑轮的细线相连，球A 放在固定的光滑斜面上，斜面倾角α=30°，球B 与质量为m 的球C 通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连，球C 放在水平地面上。
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挑战高中物理压轴题1、如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量、电量的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接。
某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点，并沿轨道滑下。
已知AB的竖直高度，倾斜轨道与水平方向夹角为、倾斜轨道长为，带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数。
倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连，在C点没有能量损失，所有轨道都绝缘，运动过程小球的电量保持不变。
只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中，场强。
（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：（1）被释放前弹簧的弹性势能？（2）要使小球不离开轨道（水平轨道足够长），竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？（3）如果竖直圆弧轨道的半径，小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P？2、如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=30°．MP接有电阻R．．将一根质量为有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为Bm的金属棒ab紧靠MP放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻也为R，其余电阻均不计．现用与导轨平行的恒力F=mg 沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中始终与MP平行．当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd 到MP的距离为S．已知重力加速度为g,求：（1）金属棒达到的稳定速度；（2）金属棒从静止开始运动到cd的过程中，电阻R上产生的热量；（3）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度B随时间t变化的关系式．3、如图，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为l，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态．可视为冲上轨道，通过圆形质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v轨道、水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回．已知=6m/s，物块质量m=1kg，与PQ段间的动摩R=0.4m，l=2.5m，v擦因数μ=0.4，轨道其它部分摩擦不计．取g=10m/s2．求：（1）物块经过圆轨道最高点B时对轨道的压力；（2）物块从Q运动到P的时间及弹簧获得的最大弹性势能；度是多少时，物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动．4、如图所示，倾角300的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接，轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直B1=1T．现将两质量均为m=0．2kg，于倾斜轨道平面向下，大小B2水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0．45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑强度为B的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．5、如图所示质量为m=1kg的滑块（可视为质点）由斜面上P点以初动能EK0=20J沿斜面向上运动，当其向上经过Q点时动能EKQ =8J，机械能的变化量ΔE机=-3J，斜面与水平夹角α=37°。
PA间距离l=0.625m，当滑块向下经过A点并通过光滑小圆弧后滑上质量M=0.25kg的木板 (经过小圆弧时无机械能损失），滑上木板瞬间触发一感应开关使木板与斜面底端解除锁定（当滑块滑过感应开关时，木板与斜面不再连接），木板长L=2.5m，木板与滑块间动摩擦因数µ1=0.20，木板与地面的动摩擦因数µ2=0.10。
滑块带动木板在地面上向右运动，当木板与右侧等高光滑平台相碰时再次触发感应开关使木板与平台锁定。
滑块沿平台向右滑上光滑的半径R=0.1m的光滑圆轨道（滑块在木板上滑行时，未从木板上滑下）。
求：（1）物块与斜面间摩擦力大小；（2）木块经过A点时的速度大小v1；（3）为保证滑块通过圆轨道最高点，AB间距离d应满足什么条件？6、如图甲所示，弯折成90°角的两根足够长金属导轨平行放置，形成左右两导轨平面，左导轨平面与水平面成53°角，右导轨平面与水平面成37°角，两导轨相距L=0.2m，电阻不计。
质量均为m=0.1kg，电阻均为R=0.1Ω的金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5，整个装置处于磁感应强度大小为B=1.0T，方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中。
t=0时刻开始，ab杆以初速度沿右导轨平面下滑。
t=ls时刻开始，对ab杆施加一垂直ab v1杆且平行右导轨平面向下的力F，使ab开始作匀加速直线运动。
cd杆运动的v﹣t图象如图乙所示（其中第1s、第3s内图线为直线）。
若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（2）ab杆的初速度v；1（3）若第2s内力F所做的功为9J，求第2s内cd杆所产生的焦耳热。
7、如图所示是倾角θ=37º的固定光滑斜面，两端有垂直于斜面的固定挡板P、Q，PQ距离L=2m，质量M=1.0kg的木块A(可靠在挡板P处，A木块与斜面顶端的电动机间用平行于斜面不可伸长的轻绳相连接，现给木块A沿斜面向上的初速度，同时开动=1.6m/s沿斜面向上做匀速直电动机保证木块A一直以初速度v=0.5，线运动，已知木块A的下表面与木板B间动摩擦因数μ1经过时间t，当B板右端到达Q处时刻，立刻关闭电动机，同时锁定A、B物体此时的位置。
然后将A物体上下面翻转，使得A 原来的上表面与木板B接触，已知翻转后的A、B接触面间的动=0.25，且连接A与电动机的绳子仍与斜面平摩擦因数变为μ2行。
现在给A向下的初速度v=2m/s，同时释放木板B，并开动1沿斜面向下做匀速直线运动，直到电动机保证A木块一直以v1木板B与挡板P接触时关闭电动机并锁定A、B位置。
求：（1）B木板沿斜面向上加速运动过程的加速度大小；（2）A、B沿斜面上升过程所经历的时间t；（3）A、B沿斜面向下开始运动到木板B左端与P接触时，这段过程中A、B间摩擦产生的热量。
8、如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN 、PQ 被固定在水平面上，导轨间距l ＝0．6 m ，两导轨的左端用导线连接电阻R 1及理想电压表V ，电阻为r ＝2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB 处；右端用导线连接电阻R 2，已知R 1＝2Ω，R 2＝1Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDFE 内有竖直向上的磁场，CE ＝0．2m ，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F ，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在磁场区域内运动的过程中电压表的示数始终保持不变．求：（1）t ＝0．1s 时电压表的示数；（2）恒力F 的大小；（3）从t ＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量．9、如图所示·固定在竖着平面内的光滑绝缘管道ABCDQ的A、Q 两端与倾角θ=37°的传送带相切。
不计管道内外径的差值．AB =0.4 m的圆弧，CDQ部分也是圆部分为半径R1弧.D为最高点,BC部分水平，且仅有BC段处于场强大小E=4×103 N/C，方向水平向右的匀强电场中，传送带长L=1.8 m，传送轮半径忽略不计。
现将一可视为质点的带正电滑块从传送带上的Q处由静止释放，滑块能从A处平滑进入管道。
已知滑块的质量m=l kg、电荷量q=5×10-4C．滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，滑块通过管道与传送带的交接处时无速度损失，滑块电荷量始终保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．g=10 m ／s2。
（1）若传送带不动，求滑块第一次滑到A处的动能；（2）若传送带不动·求滑块第一次滑到C处时所受圆弧轨道的弹力；（3）改变传送带逆时针的转动速度以及滑块在Q处滑上传送带的初速度，可以使滑块刚滑上传送带就形成一个稳定的逆时针循环（即滑块每次通过装置中同一位置的速度相同）。
在所有可能的循环中，求传送带速度的最小值。
（结果可用根号表示）10、如图所示，宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N′之间连有一个阻值为R=1.2Ω的电阻，在导轨上AA’处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg、电阻为r=0.4Ω的金属滑杆，导轨的电阻不计．用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连，绳与滑杆的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m．在导轨的NN′和OO′所围的区域存在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场，此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=，此区域外导轨是光滑的．电动小车沿PS方向以v=1.0m/s的速度匀速前进时，滑杆经d=1m的位移由AA′滑到OO′位置．（g取10m/s2）求：（1）请问滑杆AA′滑到OO′位置时的速度是多大？（2）若滑杆滑到OO′位置时细绳中拉力为10.1N，滑杆通过OO′位置时的加速度？（3）若滑杆运动到OO′位置时绳子突然断了，则从断绳到滑杆回到AA′位置过程中，电阻R上产生的热量Q为多少？（设导轨足够长，滑杆滑回到AA’时恰好做匀速直线运动．）11、如图所示，如图，长为L 的一对平行金属板平行正对放置，间距33 d ，板间加上一定的电压．现从左端沿中心轴线方向入射一个质量为m 、带电量为+q 的带电微粒，射入时的初速度大小为v 0．一段时间后微粒恰好从下板边缘P 1射出电场，并同时进入正三角形区域．已知正三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场B 1，三角形的上顶点A 与上金属板平齐，底边BC 与金属板平行．三角形区域的右侧也存在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场B 2，且B 2=4B 1．不计微粒的重力，忽略极板区域外部的电场．（1）求板间的电压U 和微粒从电场中射出时的速度大小和方向．（2）微粒进入三角形区域后恰好从AC 边垂直边界射出，求磁感应强度B1的大小．（3）若微粒最后射出磁场区域时与射出的边界成30°的夹角，求三角形的边长．12、如图所示，两块相同的薄木板紧挨着静止在水平地面上，每块木板的质量为M＝1.0 kg，长度为L ＝1.0 m，它们与地面间的动摩擦因数μ1＝0.10。