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1、(多项多项)如图所示如图所示,顶角为直角、质量为顶角为直角、质量为M的斜面体的斜面体abc放放在粗糙的水平面上两个质量均为在粗糙的水平面上两个质量均为m的小物块,在顶端由静的小物块,在顶端由静止开始同时沿两侧光滑斜面下滑,下滑过程中斜面体始终保止开始同时沿两侧光滑斜面下滑,下滑过程中斜面体始终保持静止状态设斜面体受到地面对它的支持力为持静止状态设斜面体受到地面对它的支持力为FN、摩擦力、摩擦力为为Ff,两小物块落地前,下列判断正确的是,两小物块落地前,下列判断正确的是()AFNMg2mg BFNMg2mgCFf0 DFf0、【解析解析】质量为质量为m的物块沿两侧光滑的斜面均加速下滑,把斜的物块沿两侧光滑的斜面均加速下滑,把斜面体和两物块看做一整体,有向下的加速度,故整体处于失重面体和两物块看做一整体,有向下的加速度,故整体处于失重状态,地面对斜面体的支持力状态,地面对斜面体的支持力FNMg2mg,B对;设两斜面对;设两斜面的倾角为的倾角为和和,物块对斜面压力的水平分量相反,大小分别为,物块对斜面压力的水平分量相反,大小分别为mgcos sin 和和mgcos sin ,因,因90,所以,所以mgcos sin mgcos sin ,所以地面对斜面体的摩擦力,所以地面对斜面体的摩擦力Ff0,C对对BC2、(单选单选)一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运动现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端,木炭包将动现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端,木炭包将会在传送带上留下一段黑色的径迹下列说法中正确的是会在传送带上留下一段黑色的径迹下列说法中正确的是()A黑色的径迹将出现在木炭包的左侧黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B木炭包的质量越大,径迹的长度越短木炭包的质量越大,径迹的长度越短C传送带运动的速度越大,径迹的长度越短传送带运动的速度越大,径迹的长度越短D木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短D 3、如图甲所示,质量为、如图甲所示,质量为M的长木板,静止放置在粗糙的长木板,静止放置在粗糙水平地面上,有一个质量为水平地面上,有一个质量为m、可视为质点的物块,以某一水、可视为质点的物块,以某一水平初速度从左端冲上木板从物块冲上木板到物块和木板达到平初速度从左端冲上木板从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中,物块和木板的共同速度的过程中,物块和木板的vt图象分别如图乙中的折图象分别如图乙中的折线线acd和和bcd所示,所示,a、b、c、d点的坐标分别为点的坐标分别为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)根据根据vt图象,求:图象,求:(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1,木板,木板开始做匀加速直线运动的加速度大小开始做匀加速直线运动的加速度大小a2,达到共同速度后一,达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小起做匀减速直线运动的加速度大小a3;(2)物块质量物块质量m与长木板质量与长木板质量M之比;之比;(3)物块相对长木板滑行的距离物块相对长木板滑行的距离x.【思路点拨思路点拨】(1)vt图象斜率大小表示物体运动的加速图象斜率大小表示物体运动的加速度大小;度大小;(2)不同物体或不同时间阶段受力情况不同;不同物体或不同时间阶段受力情况不同;(3)物块与木板同速后不再发生相对滑动物块与木板同速后不再发生相对滑动【答案答案】(1)0.2 N(2)0.375 m5.某研究小组利用如图甲所示装置探究某研究小组利用如图甲所示装置探究物块在方向始终平行于斜面、大小为物块在方向始终平行于斜面、大小为F=8N的的力作用下加速度与斜面倾角的关系。木板力作用下加速度与斜面倾角的关系。木板OA可绕轴可绕轴O在竖直平面内转动,已知物块的质量在竖直平面内转动,已知物块的质量m=1kg,通过,通过DIS实验,实验,得到如图乙所示的加速度得到如图乙所示的加速度与斜面倾角的关系图线。与斜面倾角的关系图线。假定物块与木板间的最大假定物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,静摩擦力等于滑动摩擦力,g取取10m/s2。试问:。试问:(1)图乙中图线与图乙中图线与轴交点坐标分别为轴交点坐标分别为1和和2,木板处于该两个角度时物块所受摩擦力指向,木板处于该两个角度时物块所受摩擦力指向何方?何方? (2)如果木板长如果木板长L=3m,倾角为,倾角为30,若物块与,若物块与木板间的动摩擦因数为木板间的动摩擦因数为 ,物块在物块在F的作用下由的作用下由O点开始点开始运动,为保证物块不冲出木运动,为保证物块不冲出木板顶端,力板顶端,力F最多作用多长最多作用多长时间?时间? 153解析解析: : (1)当木板倾角为当木板倾角为1时,摩擦力沿斜面向下时,摩擦力沿斜面向下当木板倾角为当木板倾角为2时,摩擦力沿斜面向上。时,摩擦力沿斜面向上。(2)对物块,力对物块,力F作用时的加速度作用时的加速度tFmmgmgaFmmgmgFa最最长长作作用用时时间间为为力力设设物物块块不不冲冲出出木木板板顶顶端端后后的的加加速速度度大大小小撤撤去去力力对对物物块块,)s/m(630cos30sin,)s/m(230cos30sin2121 s5 . 1:221212222111 tssLavsFtastavF联立可得联立可得由题意有由题意有后运动的距离后运动的距离撤去力撤去力位移位移时的速度时的速度则撤去力则撤去力6.下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端两端相距相距3m,另一台倾斜,传送带与地面的倾角,另一台倾斜,传送带与地面的倾角=37,C、D两端相距两端相距4.45m,B、C相距很近。水平部分相距很近。水平部分AB以以5m/s的速率顺时针转动。将质量为的速率顺时针转动。将质量为10kg的一袋大米放的一袋大米放在在A端,到达端,到达B端后,速度大小不变地传到倾斜的端后,速度大小不变地传到倾斜的CD部部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。试求:。试求:(1)若若CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带所部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离;能上升的最大距离;(2)若要米袋能被送到若要米袋能被送到D端,求端,求CD部分顺时针运部分顺时针运转的速度应满足的条件及米转的速度应满足的条件及米袋从袋从C 端到端到D 端所用时间的端所用时间的取值范围。取值范围。m25. 12s/m10cossin:,m3m5 . 22,s/m5s/m5)1( 2020200020 avsamamgmgaCDBABavsvgmmgaAB所所以以能能滑滑上上的的最最大大距距离离代代入入数数据据得得律律得得由由牛牛顿顿第第二二定定上上运运动动的的加加速速度度大大小小为为设设米米袋袋在在相相同同的的速速度度点点之之前前就就有有了了与与传传送送带带因因此此米米袋袋在在到到达达滑滑行行的的距距离离时时米米袋袋的的速速度度达达到到上上加加速速时时的的加加速速度度米米袋袋在在 解析解析:(2)设设CD部分运转速度为部分运转速度为v1时米袋恰能到达时米袋恰能到达D点点(即米袋到达(即米袋到达D点时速度恰好为零),则米袋速度减点时速度恰好为零),则米袋速度减为为v1之前的加速度为之前的加速度为a1=g(sin+cos)=10m/s2米袋速度小于米袋速度小于v1至减为零前的加速度为至减为零前的加速度为a2=g(sincos)=2m/s s/m4, s/m4 m45. 4202 1122112021 vvCDDvavavvCD速度速度部分的部分的点点即要把米袋送到即要把米袋送到解得解得由由s1 . 20:21101max avavvtD点所用时间最长为点所用时间最长为米袋恰能运到米袋恰能运到若若CD部分传送带的速度较大,使米袋沿部分传送带的速度较大,使米袋沿CD上滑时所上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,则所用时间最短,此种受摩擦力一直沿皮带向上,则所用时间最短,此种情况米袋加速度一直为情况米袋加速度一直为a2。 s16. 1,21maxmax22max0CD ttatvS得得由由所以,所求的时间所以,所求的时间t的范围为的范围为1.16st2.1s7. 如图,在如图,在xOy平面内第二象限平面内第二象限10cmx0区域内有垂直纸面向内的匀强磁场区域内有垂直纸面向内的匀强磁场B,其大小为,其大小为0.2T,在在A(6cm,0)点有一粒子发射源,向点有一粒子发射源,向x轴上方轴上方180范范围内发射围内发射v=2.0107m/s的负粒子,粒子的比荷为的负粒子,粒子的比荷为2.0109C/kg,不计粒子重力,求:,不计粒子重力,求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径。粒子在磁场中做圆周运动的半径。(2)粒子在磁场中运动的最长时间是多少?粒子在磁场中运动的最长时间是多少?(3)若在若在0 x10cm范围内加一与范围内加一与y轴平行向下的轴平行向下的匀强电场,从匀强电场,从y轴最上方飞出轴最上方飞出的粒子经过电场后恰好沿的粒子经过电场后恰好沿x轴轴正向从右边界飞出,试求出正向从右边界飞出,试求出射点的坐标。射点的坐标。解析解析: (1)带电粒子在磁场中做圆周运动的向心力带电粒子在磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供由洛伦兹力提供TttqBmTqBmvrrmvqvB 2562arcsin2,s1022(2)cm5m05. 0 82 分析可得分析可得运动时间最长为运动时间最长为如图所示的运动轨迹如图所示的运动轨迹粒子在磁场中运动周期粒子在磁场中运动周期得得),cm10(), 0()3(s10)562arccos(21s10)51arcsin(21s10)51arccos2(21s10)562arcsin2(21438888yyytttt出出射射点点为为右右边边界界标标为为轴轴最最上上方方飞飞出出的的粒粒子子坐坐从从、或或者者最最长长时时间间为为即即粒粒子子在在磁磁场场中中运运动动的的 )cm25. 4 ,cm10(cm25. 4cm75. 3m80320,37sin1 . 037106sincm86)2(3432322子坐标为从电场右边界飞出的粒则则出射时方向水平方向在方向匀速直线运动得在有得则有yyytvyvvvyv:txyyryyyx8.以竖直向上为以竖直向上为y轴正方向的平面直角坐标轴正方向的平面直角坐标系系xOy,如图所示。在第一、四象限内存在沿,如图所示。在第一、四象限内存在沿x轴轴负方向的匀强电场负方向的匀强电场E1,在第二、三象限内存在着,在第二、三象限内存在着沿沿y轴正方向的匀强电场轴正方向的匀强电场E2和垂直于和垂直于xOy平面向外平面向外的匀强磁场。现有一质量为的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为、电荷量为q的带正的带正电小球从坐标原点电小球从坐标原点O以初速度以初速度v0沿与沿与x轴正方向成轴正方向成45角的方角的方向射出。已知两电场的电场向射出。已知两电场的电场强度强度 ,磁场的,磁场的磁感应强度为磁感应强度为B。qmgEE 21(1)求小球离开求小球离开O点后第一次经过点后第一次经过y轴所轴所用的时间;用的时间;(2)求小球离开求小球离开O点后第三次经过点后第三次经过y轴的轴的坐标;坐标;(3)若小球从若小球从O点以某点以某一初速度沿与一初速度沿与x轴正方向轴正方向成成135角的方向射出且能角的方向射出且能再次回到再次回到O点,则该初速点,则该初速度的大小为多少?度的大小为多少?解析解析:RvmBqvRmgqEygvavtvgamaqEmga200001022.,)2(22,.,2)()(,)1( 有有设轨迹半径为设轨迹半径为故做匀速圆周运动故做匀速圆周运动电场力与重力平衡电场力与重力平衡在第二、三象限内由在第二、三象限内由轴后轴后小球第一次经过小球第一次经过所以所以运动运动减速运动再反向匀加速减速运动再反向匀加速在第一象限中小球先匀在第一象限中小球先匀的方向相反的方向相反方向与方向与得到得到第二定律得第二定律得由牛顿由牛顿加速度为加速度为设小球在第一象限中的设小球在第一象限中的轴的距离为轴的距离为轴与第三次经过轴与第三次经过小球第二次经过小球第二次经过得得有有抛运动抛运动第一、四象限内做类平第一、四象限内做类平在在轴轴时间后第三次经过时间后第三次经过轴的坐标轴的坐标小球第二次经过小球第二次经过得得yygvtgttvytqBmvRyyqBmvR0200102221,22: qBmgvqBmvgvRyxgvqBmvyyyygvtvy222222,135)3(2222220012200 得得即即有有轨迹如图所示轨迹如图所示射出时小球的运动射出时小球的运动轴正方向成轴正方向成若小球沿与若小球沿与轴的坐标轴的坐标小球第三次经过小球第三次经过
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