江西省2023年高考物理模擬試題知識(shí)點(diǎn)訓(xùn)練：力學(xué)解答題

江西省2023年高考物理模擬試題知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)訓(xùn)練：力學(xué)解答

題

一、解答題

1.(2023?江西?統(tǒng)考二模)足夠?qū)挼挠境刂醒b有折射率為冥?的均勻液體，池底放

3

有足夠大的反光平面鏡。池水深度4=2m,在泳池中間某處有一靜止的點(diǎn)光源S,點(diǎn)

光源可以向各個(gè)方向移動(dòng)。初始時(shí)刻，在液面上觀察到面積為27τrnι2的圓形光斑。(不

考慮光線(xiàn)射向泳池側(cè)壁反射、折射后的反射情況)

(I)求點(diǎn)光源S的初始位置離池底高度h

(∏)讓點(diǎn)光源S向某個(gè)方向勻速移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)光斑最右側(cè)邊沿B位置不動(dòng)，最左側(cè)邊沿

A向右以O(shè).l&m/s速度移動(dòng)，側(cè)面圖如圖所示，求點(diǎn)光源S移動(dòng)的速度大小和方向。

光斑

/

「S?H

h

J

2.(2023?江西?統(tǒng)考二模)如圖甲所示，水平軌道AB的B端與半徑為8.0Cm的光滑半圓

軌道BCO相切，原長(zhǎng)為20Cm的輕質(zhì)彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為

0?2kg的物塊P接觸但不連接。用水平外力向左緩慢推動(dòng)物塊P,水平外力隨彈簧形變

量的關(guān)系如圖乙，將彈簧壓縮至形變量為8.0cm,然后放開(kāi)，P開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，恰好

到達(dá)。點(diǎn)，已知重力加速度大小為g=IOmZsQ求：

(1)彈簧的勁度系數(shù);

(2)水平軌道AB的長(zhǎng)度。

3.(2023?江西?統(tǒng)考一模)現(xiàn)有一組由螺桿A和螺母B組成的機(jī)械組件因?yàn)樯P很難被

分離。某同學(xué)仔細(xì)觀察后通過(guò)如下操作將其成功拆開(kāi)：將此組件豎直立于地面，如圖所

示為裝置剖面示意圖，在螺桿A頂端的T形螺帽與螺母B之間的空隙處裝入適量火藥

并點(diǎn)燃，利用火藥爆炸瞬間所釋放的一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的機(jī)械能E,使其被順利

“炸開(kāi)”。己知螺桿A的質(zhì)量叫=0?5kg,螺母B的質(zhì)量為牡=O?3kg,火藥爆炸所轉(zhuǎn)化

的機(jī)械能E=6J,B與A的豎直直桿間滑動(dòng)摩擦力大小恒為∕=15N,不計(jì)空氣阻力,

重力加速度g=IOmZs2。

（1）求火藥爆炸瞬間螺桿A和螺母B各自的速度大??；

（2）忽略空隙及螺母B的厚度影響，要使A與B能順利分開(kāi)，求螺桿A的豎直直桿

的最大長(zhǎng)度以

螺桿A

4.（2023?江西?統(tǒng)考二模）如圖所示，長(zhǎng)度為1.75m的水平傳送帶以2m∕s的速度沿逆時(shí)

針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，傳送帶左端與光滑水平面連接，右端與一個(gè)半徑為0.8m、固

定的四分之一光滑圓弧軌道相切,質(zhì)量為Ikg的物塊α從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止下滑,

物塊“與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0?2,通過(guò)傳送帶后，。與靜止在水平面上的物塊b

發(fā)生彈性碰撞，b的質(zhì)量為2kg。物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10m∕s2,碰撞時(shí)間極

短。求：

Q）物塊α與物塊b碰撞后瞬間物塊a的速度

（2）物塊從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止下滑之后的整個(gè)過(guò)程中，物塊。與傳送帶之間因

摩擦產(chǎn)生的總熱量。

5.（2023?江西?統(tǒng)考一模）早期航母使用重力型阻攔索使飛機(jī)在短距離內(nèi)停下，如圖甲

所示，阻攔索通過(guò)固定于航母甲板兩側(cè)的滑輪分別掛有質(zhì)量為機(jī)=50Okg的沙袋。在無(wú)

風(fēng)環(huán)境下，一螺旋槳式飛機(jī)以％的速度降落到該靜止的航母上，尾鉤立即鉤到阻攔索的

中間位置，滑行一段距離后速度減為零，這一過(guò)程沙袋被提起的高度九=20m。螺旋槳

式艦載機(jī)（含飛行員）質(zhì)量用=500kg,忽略飛機(jī)所受甲板摩擦力以及空氣阻力，重力

加速度g=10m?2.求:

試卷第2頁(yè)，共6頁(yè)

(I)螺旋槳式飛機(jī)降落到航母上的速度%的大小？

(2)如圖乙所示，阻攔索在甲板上的長(zhǎng)度為∕=15m,當(dāng)6=30。時(shí)，艦載機(jī)的速度大小？

6.(2023?江西?統(tǒng)考二模)如圖所示，b、C三點(diǎn)構(gòu)成一直角三角形，有一勻強(qiáng)電場(chǎng)與

三角形所在平面平行，已知4、b、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為(2-G)V、2V、(2+6)V,圖

中為三角形的外接圓，6處有一質(zhì)子源，能向圓內(nèi)不同方向噴射初動(dòng)能均為5eV的質(zhì)子,

己知質(zhì)子電量為e,不計(jì)質(zhì)子重力及相互間的作用力，求這些質(zhì)子飛越圓周時(shí)動(dòng)能的范

7.(2023?江西?統(tǒng)考一模)如圖所示，長(zhǎng)L=8m的水平傳送帶以恒定速率V沿順時(shí)針?lè)?/p>

向轉(zhuǎn)動(dòng)，其右側(cè)平滑對(duì)接光滑水平臺(tái)面，臺(tái)面右端平滑連接一傾角生37。足夠長(zhǎng)的斜面。

一質(zhì)量為w=0.1kg的物塊B靜止于水平臺(tái)面上，將另一質(zhì)量也為m的物塊A無(wú)初速度

輕放在傳送帶左端。已知滑塊A、B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃尸0.1,滑塊A、

B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=0.5,兩物塊(均可視為質(zhì)點(diǎn))發(fā)生碰撞后粘合成一個(gè)整

體C碰撞時(shí)間極短。不計(jì)空氣阻力，g取IOm?2,sin37°=0.6,cos37o=0.8,,

(1)為使物塊A從傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間最短，傳送帶速率V應(yīng)滿(mǎn)足什么條件;

(2)若傳送帶的速率v=5m∕s,則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：

①結(jié)合體C在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程S和總時(shí)間Zi

②結(jié)合體C與傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的總熱量Q。

8.(2023?江西?統(tǒng)考一模)如圖，在了＞。的區(qū)域存在方向沿尤軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在

y<0的區(qū)域存在方向垂直于XQy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶正電粒子。從y軸上尸點(diǎn)

(yp=h)沿y軸負(fù)方向以％射出，同時(shí)帶負(fù)電粒子〃從)，軸上。點(diǎn)(坨=2%)沿y

軸負(fù)方向以2%射出。粒子α進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與X軸正方向的夾角為30。，并在磁

場(chǎng)中與粒子。發(fā)生碰撞，碰撞前瞬間。、匕的速度方向相反，碰后a、b結(jié)合成一個(gè)新的

粒子c。粒子”的質(zhì)量為〃?，電荷量為4,粒子〃的質(zhì)量為2%,電荷量為-4q,粒子重

力忽略不計(jì)。求

(1)粒子α剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置的橫坐標(biāo)？

(2)粒子“、人在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比及磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??？

(3)從粒子〃、6結(jié)合成C至C離開(kāi)磁場(chǎng)所用時(shí)間？

(IA

Q

E

()A

P

B

????????

9.(2023?江西?統(tǒng)考二模)如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的直軌道所在平面與水平面夾角6=30。,

一質(zhì)量為M=4kg的“半圓柱體，，滑板尸放在軌道上，恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，尸的上表面與

軌道所在平面平行，前后面半圓的圓心分別為。、。'。有3個(gè)完全相同的小滑塊，質(zhì)

量均為〃i=lkg。某時(shí)刻第一個(gè)小滑塊以初速度%=3m∕s沿。，0沖上滑板P,與滑板共

速時(shí)小滑塊恰好位于。點(diǎn)，每當(dāng)前一個(gè)小滑塊與尸共速時(shí)，下一個(gè)小滑塊便以相同初

速度沿O'O沖上滑板。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，滑板P與小滑塊間的動(dòng)摩擦

因數(shù)為〃=*，g取IOm/Sz,求：

(1)滑板P恰靜止時(shí)與每一側(cè)長(zhǎng)直軌道間的摩擦力方

(2)第3個(gè)小滑塊與P之間摩擦產(chǎn)生的熱量0。(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)

試卷第4頁(yè)，共6頁(yè)

10.（2023?江西?統(tǒng)考一模）如圖所示，水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)以v=2m∕s的速度勻速

轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示。可視為質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩物體分別以匕=lm∕s和?=3m∕s的

速率從傳送帶的兩端A、B處按圖示方向同時(shí)滑上傳送帶。已知兩物體在同一條直線(xiàn)上

運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好沒(méi)有相碰。兩物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃=0?5,質(zhì)

量均為=Ikg,重力加速度g=IOm求：

（1）甲物體從滑上傳送帶到與傳送帶速度相同時(shí)所需時(shí)間；

（2）傳送帶4、8間的長(zhǎng)度；

（3）為維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)多做的功。

11.（2023?江西?統(tǒng)考一模）有人對(duì)鞭炮中炸藥爆炸的威力產(chǎn)生了濃厚的興趣，他設(shè)計(jì)如

下實(shí)驗(yàn)，一個(gè)平板車(chē)固定在水平地面上，其右端恰好與光滑的半圓弧軌道的底端相切，

在平板車(chē)的右端放置兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的緊挨著的A、B兩個(gè)物體（均可看成質(zhì)點(diǎn)），物

體質(zhì)量均為“，現(xiàn)在在它們之間放少量炸藥當(dāng)初A、B兩物靜止，點(diǎn)燃炸藥讓其爆炸，

物體B向右運(yùn)動(dòng)，恰能到達(dá)半圓弧最高點(diǎn)，物體A沿平板車(chē)表面向左做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最

后從車(chē)上掉下來(lái)，落地點(diǎn)離平板車(chē)左端的水平距離為s,已知平板車(chē)上表面離地面的高

度為〃，且平板車(chē)上表面光滑，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。試求：

（1）當(dāng)A物體離開(kāi)平板車(chē)后，重力對(duì)A做功的最大功率是多少？

（2）圓弧的半徑和炸藥爆炸時(shí)對(duì)A、B兩物體所做的功。

AB√

/////V///////////*//

12.（2023?江西?統(tǒng)考二模）意大利物理學(xué)家喬治?帕里西榮獲2021年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，

他發(fā)現(xiàn)了從原子到行星尺度的物理系統(tǒng)中無(wú)序和漲落間的相互影響，深刻揭示了無(wú)序體

系中的隱藏對(duì)稱(chēng)性。如圖為一個(gè)簡(jiǎn)單無(wú)序系統(tǒng)模型：兩個(gè)質(zhì)量均為，〃的小球P、Q用兩

根長(zhǎng)度均為/的輕質(zhì)細(xì)桿“、6連接，細(xì)桿”的一端可繞固定點(diǎn)。自由轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)桿b可

繞小球P自由轉(zhuǎn)動(dòng).開(kāi)始時(shí)兩球與。點(diǎn)在同一高度由靜止釋放，兩球在豎直面內(nèi)做無(wú)

序運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻細(xì)桿”與豎直方向的夾角6=30。，小球Q達(dá)到最高點(diǎn)，且恰好與。點(diǎn)

等高。重力加速度為g,不計(jì)摩擦和空氣阻力。求

(1)小球Q在最高點(diǎn)的速度大小”；

(2)此過(guò)程中，。桿對(duì)Q球所做的功。

?∕θ?

b?a/\

、、//?

P洋

13.(2023?江西?統(tǒng)考一模)一水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系如圖。

(1)該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期和振幅分別是多少；

(2)求￡=0.25x102時(shí)振子的位移;

(3)從f=0到/=8.25x102的時(shí)間內(nèi)，振子的路程多大?

14.(2023?江西?統(tǒng)考二模)如圖⑷，一列簡(jiǎn)諧橫波沿X軸傳播，實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別為0=0

時(shí)刻和攵時(shí)刻的波形圖，P、。分別是平衡位置為x∕=L0m和X2=4.0m的兩質(zhì)點(diǎn).圖(加

(1)波的傳播速度和拉的大??；

(2)質(zhì)點(diǎn)P的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式.

試卷第6頁(yè)，共6頁(yè)

參考答案：

I.(I)Imi(ID0.1m∕s,方向與池底成30。斜向右下(方向大體上說(shuō)對(duì)即可)

【詳解】(I)根據(jù)SinC=L可得

n

C=60'

最邊沿應(yīng)為射向鏡面反射后到水面全反射位置。則有

S=πr2

解得

r=??/??n

又

r=(A+∕∕)tanC

可得

力=Im

(∏)若保持3位置不動(dòng)，左側(cè)邊沿向右運(yùn)動(dòng)，則光源S應(yīng)沿著光路斜向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)時(shí)間加,

最左邊沿移動(dòng)距離

W=0.1√3?r

根據(jù)幾何關(guān)系可知光源移動(dòng)的距離

PQ=O.l?∕

則移動(dòng)速度為

?r

得

v=0.1m∕s

方向與池底成30。斜向右下(方向大體上說(shuō)對(duì)即可)。

2.(1)2.0N∕cm,(2)0.36m

【詳解】(1)根據(jù)題意，由圖可知，當(dāng)P=LON時(shí)，物塊P開(kāi)始移動(dòng)，則物塊與水平軌道間

的摩擦力為

∕=1.0N

物塊緩慢移動(dòng)，則有

F=kx+f

可知，F(xiàn)-X圖像的斜率為彈簧的勁度系數(shù)，則有

答案第1頁(yè)，共15頁(yè)

,17.0—1.0,

k=------------N/cm=2.0N∕czm

8.0

(2)根據(jù)題意可知，恰好到達(dá)。點(diǎn)，由牛頓第二定律有

mg=m%

R

從放開(kāi)到最高點(diǎn)，設(shè)水平軌道AB的長(zhǎng)度為*,彈簧彈力做功為W,由動(dòng)能定理有

W-f(X—0.2+0.08)-mg?2R=g機(jī)芯

其中

%=F-f

FiSi17-1,

W=工?X=------×8×10'J=0.64J

22

解得

X=0.36m

3.(1)3m∕s,5m∕s；(2)Z=0.4m

【詳解】(1)設(shè)火藥爆炸瞬間螺桿A和螺母B的速度大小分別為匕，v2,以豎直向下為正

方向，則

r?212

E=∕/%M+-W2V2

據(jù)動(dòng)量守恒定律可得

TZl1V1+TW2V2=0

聯(lián)立解得

v1=-3m/s,v2=5m/s

可知桿A的速度大小為3m∕s,方向豎直向上；螺母B的速度大小為5m∕s,方向豎直向下。

(2)A相對(duì)B向上運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力/向下，則對(duì)螺桿A由牛頓第二定律可得

m`g+/=叫4

解得

2

al=40m∕s

方向豎直向下；

由牛頓第三定律，B所受摩擦力F向上，則對(duì)螺母B由牛頓第二定律可得

f-m2g=m2a2

答案第2頁(yè)，共15頁(yè)

解得

2

?2=40m/s

方向豎直向上；

火藥爆炸后A向上做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其減速至零的時(shí)間為

ι∣--------S

1

a]40

B向下做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其減速至零的時(shí)間為

V5

Z=—2=—s

2

a240

顯然可知：A先減為零后反向加速，B一直減速，當(dāng)兩者速度相等時(shí)剛好分開(kāi)，則此時(shí)直桿

的長(zhǎng)度最大。

以向下為正方向，可得

v2-??r=-vl+。四

解得

Δ/=0.1s

則由VT圖像可知：直桿長(zhǎng)度的最大值為

(v+v)?Z

Ll=--2------------

2

解得

L=0.4m

4.(1)?m/s,方向向右；(2)5.5J

【詳解】(1)。下滑到底端時(shí)

"Mr=；g匕2

解得

v∕=4m∕s

滑上傳送帶后，做減速運(yùn)動(dòng)，加速度為

a=μg=2m∕s1

到達(dá)左端時(shí)

2

v2=√vj-IaL=3m∕s

ah碰撞時(shí)

答案第3頁(yè)，共15頁(yè)

,n1v2=wlv3+τn2v4

I2I2I2

-,n1v2=?w1v3+-^2v4

解得

V3=-lm∕s(方向向右)

V4=2m∕s

(2)。第一次從右向左滑過(guò)傳送帶時(shí)的時(shí)間

「口=0.5S

a

相對(duì)傳送帶的位移

?x1=L-v0η=0.75m

第二次以v5=lm∕s的速度向右滑上傳送帶時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，減到零后反向加速然后回到左端，

減速和加速的時(shí)間均為

∕=—=0.5s

2a

則此過(guò)程相對(duì)傳送帶的位移

?x2=2V(/2=2m

則物塊〃與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的總熱量

Q=〃叫g(shù)(?Λ[+Δ,r2)=5.5J

5.(1)v0=2θV2m∕s；(2)vl=10?∕2m∕s

【詳解】(1)在忽略摩擦阻力和空氣阻力的前提下，艦載機(jī)與沙袋所組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒,

艦載機(jī)的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為沙袋的重力勢(shì)能，則有

]2

5M%=2mgh]

解得

v0=2θV2m∕s

(2)當(dāng)8=30。時(shí)，由幾何關(guān)系可得艦載機(jī)與滑輪間繩子的長(zhǎng)度

/'=/=15m

此時(shí)沙袋被提起的高度

∕ι,=∕,--=7.5m

2

答案第4頁(yè)，共15頁(yè)

由幾何關(guān)系可得，此時(shí)艦載機(jī)速度方向與繩索的夾角為30。，艦載機(jī)沿繩分速度與沙袋沿繩

分速度一樣，設(shè)此時(shí)艦載機(jī)的速度為叼，沙袋速度為V2,則有

G

Tv'=v2

由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得

2

?Λ∕vθ=^Λ∕VI+~×2/%戒+2tngh2

聯(lián)立解得

v1=10>∕2m∕s

6.3eV≤耳≤7eV

【詳解】如圖所示，圓心。是αc的中點(diǎn)，所以圓心。點(diǎn)的電勢(shì)為

%二號(hào)=2V

。6是等勢(shì)線(xiàn)，過(guò)。點(diǎn)作直線(xiàn)MNLC?,交外接圓于M、N兩點(diǎn)，則電場(chǎng)線(xiàn)如圖中MN所示,

方向由M指向M勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)均勻降低，過(guò)圓心垂直于。方的直徑上的M、

N兩點(diǎn)分別為該三角形的外接圓上最高、最低的電勢(shì)點(diǎn)。設(shè)該三角形的外接圓的半徑為R,

又C點(diǎn)與Ob間的電勢(shì)差為

根據(jù)幾何關(guān)系可知c?點(diǎn)與。人間的距離為

Rcos600=-R

2

所以該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為

,√3V2V

Ec=~i=-=——

aRR

2

則有

UMo=(PM-(PO=ER=WUON=(PO-(PN=ER=2V

解得

(PM=W，(PN=°

由動(dòng)能定理質(zhì)子從人運(yùn)動(dòng)到M,有

e

UbM~&(%一%)二^kM一線(xiàn)b

答案第5頁(yè)，共15頁(yè)

解得

EkM=3eV

同理質(zhì)子從。運(yùn)動(dòng)到M有

eUbN=e(<pl,一(PN)=%一%

解得

EkN=7eV

這些質(zhì)子飛越圓周時(shí)動(dòng)能的范圍為

3eV<Ek<7eV

7.(1)v≥4m∕s2;(2)①0.4m,立里s；②拽J

55

【詳解】(1)當(dāng)物塊A從傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端一直做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，時(shí)間最短，加速度

為

α=H空=Im/S?

m

由

2aL=V：

解得

v0=4m∕s

傳送帶速率V應(yīng)滿(mǎn)足

V≥4m∕s2

(2)①A與B碰撞動(dòng)量守恒，有

mv^=2〃叫

解得

答案第6頁(yè)，共15頁(yè)

v1=2m∕s

當(dāng)C沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力分析如圖

Img

可得

_Imgsinθ+2μmgcosθ

210m∕s2

Itn

則

卜==0.2s

SI=IfI=0.2m

當(dāng)C沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力分析如圖

_2mgsinθ-2μmgcosθ

卜.一22m∕s2

2m

由

下=5“下G??=s上

可得

τ^5

故

s=si.+s下=0.4m

?/5+1

z=z?÷?=三一

答案第7頁(yè)，共15頁(yè)

②C回到水平面時(shí)速度為

v2=fl√b=-----m/s

5

則在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)時(shí)間

2√5

=-----S

a5

向右運(yùn)動(dòng)時(shí)間

2√5

=-----S

5

C與傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的總熱量

:+(芍，卜警J

Q=∕jl2mg(^∣?+vjθ

8.(1)回；(2)1:1,B=4Λ?>；(3)

29qh⑵。

【詳解】(1)粒子α在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為4,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為4,進(jìn)入磁場(chǎng)

時(shí)的位置的橫坐標(biāo)為七；則有

h=V1

12

玉=267∣ZΓ

%=砧

曳=tan30。

%

聯(lián)立解得

√3?

V1Λ=√3V0,X1=■

(2)對(duì)粒子”,進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為

v

∣=M+詔=：2%

在磁場(chǎng)中的軌道半徑為

mvλ2ιnχ0_

f?==

CjBqB

粒子/7在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為大小％,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，2,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置的橫

坐標(biāo)絕對(duì)值為巧，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為匕；則有

答案第8頁(yè)，共15頁(yè)

2h=2v0Z2

可得

t2~t?

又

4=等=逆=24

2mm

則有

v=at

2x22~24"∣-2vlv=2?∣3v0

粒子。進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為

V2

2=√?+(2V0)=4V0

在磁場(chǎng)中的軌道半徑為

_2mv2_2mv0

々-4qB-qB

故粒子。、6在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為

:G=I:1

粒子b進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置的橫坐標(biāo)絕對(duì)值為

根據(jù)幾何關(guān)系可得

r02，”.

1qBqB

聯(lián)立解得

4?v0

9qh

(3)兩粒子同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)G相遇，則有

5π

M+M=3-4

可得

答案第9頁(yè)，共15頁(yè)

5^∕3πh

t3=-ΓΣ---

⑵。

兩粒子發(fā)生碰撞，滿(mǎn)足動(dòng)量守恒，設(shè)碰后形成的粒子C速度為匕，則有

2m-4v0—加?2%=3mvc

解得

VC=2%=vl

兩粒子結(jié)合成粒子C后，粒子C的質(zhì)量為3〃?，電荷量為-3g,則有

3mvnιv,

η=----r=——L=r.

33qBqB1

設(shè)粒子C經(jīng)&時(shí)間從磁場(chǎng)飛出，則有

9.(1)/=ION沿直軌道向上；(2)—J

57

【詳解】(1)滑板受力平衡，有

2/=MgSin30°

解得

/=ION

方向沿直軌道向上。

(2)由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得

2mv0=(Λ∕+2∕π)v,

第2個(gè)小滑塊與滑板尸共速的速度為

v2=lm∕s

由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得

3AΠV0=(M+3,Π)V3

3個(gè)小滑塊與滑板P共速的速度

9,

V3=ym/s

設(shè)第3個(gè)小滑塊滑上滑板后與P發(fā)生的相對(duì)位移為I3,由動(dòng)能定理得

答案第10頁(yè)，共15頁(yè)

=121,12

mgsinθ?l3-μmgcosθ?l3~（^÷3加）匕--（M÷2加）眩--mv?

解得

L=-m

335

第3個(gè)小滑塊與P之間摩擦產(chǎn)生的熱量

八八i36]

Q=μιngcosθI3=-J

10.(1)0.2s；(2)2.4m；(3)12J

【詳解】(1)對(duì)甲進(jìn)行分析有

μmg=maλ

根據(jù)速度時(shí)間公式有

V=V1+卬]

聯(lián)立解得

∕∣=0.2s

(2)對(duì)乙進(jìn)行分析有

JJmg=ma2

取向右為正，根據(jù)速度時(shí)間公式有

V=-v2+a2t2

解得

t2=Is

從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到甲乙恰好相遇不相碰過(guò)程，以向右為正，甲的位移大小為

旃=丐匕I+TJ=I.9m

乙的位移大小

-v?+VCU

X乙=-3-Z2=-0.5m

則有

LAB=?-X乙=2?4m

(3)設(shè)甲與傳送帶間的相對(duì)位移為S一則有

答案第H頁(yè)，共15頁(yè)

若發(fā)熱為2則有

Q∣=/Mgs、=0.5J

乙與傳送帶間的相對(duì)位移為S2,則有

(v,+v)2…

若發(fā)熱為Q,則有

Q2=NmgS2=12.5J

由能量守恒得

mv+mv2

~^?~2+W=2×→nv+βl+Q2

解得

W=12J

s2mgS2

11.(1)mgy∣2gh；(2)

【詳解】(1)當(dāng)A物體離開(kāi)平板車(chē)后，A物體做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A物體落地時(shí)豎直方向分速

度最大，重力對(duì)A做功的瞬時(shí)功率最大，則有

.I，

h=2gt^

%=g/

mv

P0=gy

聯(lián)立可得

后=mgy∣2gh

(2)設(shè)爆炸后A的速度大小為％,B的速度大小為昨，A、B爆炸過(guò)程動(dòng)量守恒

O=mv^-mvn

A向左離開(kāi)平板車(chē)做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得

答案第12頁(yè)，共15頁(yè)

聯(lián)立可得

B向右運(yùn)動(dòng)達(dá)半圓弧最高點(diǎn)的速度為虱，恰能到達(dá)最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得

mg=~

B上升到最高點(diǎn)過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得

?+2mgR=?

解得

?)

R=—