资源描述
非选择题（2）李仕才1.(2017安徽合肥模拟) “歼-15”战机是我国自行设计研制的多用途舰载歼击机,短距起飞能力强大。若“歼-15”战机正常起飞过程中加速度为a,由静止开始经s距离就达到起飞速度腾空而起。已知“辽宁舰”起飞甲板长为L(Ls),且起飞过程可简化为匀加速直线运动。现有两种方法助其正常起飞,方法一:在航空母舰静止的情况下,用弹射系统给飞机以一定的初速度;方法二:起飞前先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行。求:(1)方法一情况下弹射系统使飞机具有的最小初速度v1;(2)方法二情况下航空母舰的最小速度v2。答案(1)(2)解析(1)设飞机起飞速度为v,由匀变速直线运动的速度与位移公式可得v2=2asv2-=2aL联立解得v1=。(2)设飞机起飞过程所用时间为t,则t=飞机位移x1=航空母舰位移x2=v2t又x1-x2=L联立解得v2=。2.有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下:如图所示,滑板长L=1 m,起点A到终点线B的距离s=5 m。开始滑板静止,右端与A平齐,滑板左端放一可视为质点的滑块,对滑块施一水平恒力F使滑板前进。板右端到达B处冲线,游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数=0.5,地面视为光滑,滑块质量m1=2 kg,滑板质量m2=1 kg,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)滑板由A滑到B的最短时间;(2)为使滑板能以最短时间到达,水平恒力F的取值范围。答案(1)1 s(2)30 NF34 N解析(1)滑板一直加速时,所用时间最短。设滑板加速度为a2,Ff=m1g=m2a2,a2=10 m/s2,s=,t=1 s。(2)刚好相对滑动时,水平恒力最小,设为F1,此时可认为二者加速度相等,F1-m1g=m1a2,F1=30 N。当滑板运动到B点,滑块刚好脱离时,水平恒力最大,设为F2,设滑块加速度为a1,F2-m1g=m1a1,=L,F2=34 N。则水平恒力大小范围是30 NF34 N。 3.(2017福建毕业班质检)如图所示,一根轻绳绕过光滑的轻质定滑轮,两端分别连接物块A和B,B的下面通过轻绳连接物块C,A锁定在地面上。已知B和C的质量均为m,A的质量为m,B和C之间的轻绳长度为L,初始时C离地的高度也为L。现解除对A的锁定,物块开始运动。设物块可视为质点,落地后不反弹。重力加速度大小为g。求:(1)A刚上升时的加速度大小a;(2)A上升过程的最大速度大小vm;(3)A离地的最大高度H。答案(1) g(2)(3)L解析(1)解除对A的锁定后,A加速上升,B和C加速下降,加速度a大小相等,设轻绳对A和B的拉力大小为FT,由牛顿第二定律得对A:FT-mg=ma对B、C:(m+m)g-FT=(m+m)a联立解得a=g。(2)当物块C刚着地时,A的速度最大。从A刚开始上升到C刚着地的过程,由机械能守恒定律得2mgL-mgL= (2m)解得vm=。(3)设C落地后A继续上升h时速度为零,此时B未触地面,A和B组成的系统满足mgh-mgh=0-联立解得h=L由于h=LL,B不会触地,所以A离地的最大高度H=L+h=L。4.如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0。偏转电场可看做匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。(1)忽略电子所受重力,求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y;(2)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力,请利用下列数据分析说明其原因。已知U=2.0102 V,d=4.010-2 m,m=9.110-31 kg,e=1.610-19 C,g=10 m/s2。(3)极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势的定义式。类比电势的定义方法,在重力场中建立“重力势”G的概念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点。答案(1)(2)见解析(3)见解析解析(1)根据功和能的关系,有eU0=电子射入偏转电场的初速度v0=在偏转电场中,电子的运动时间t=L偏转距离y=a(t)2=。(2)考虑电子所受重力和电场力的数量级,有重力G=mg10-29 N电场力F=10-15 N由于FG,因此不需要考虑电子所受重力。(3)电场中某点电势定义为电荷在该点的电势能Ep与其电荷量q的比值,即=由于重力做功与路径无关,可以类比静电场电势的定义,将重力场中物体在某点的重力势能EG与其质量m的比值,叫做“重力势”,即G=。电势和重力势G都是反映场的能的性质的物理量,仅由场自身的因素决定。 5.(2017四川新津县月考)轻质细线吊着一质量为m=0.42 kg、边长为l=1 m、匝数n=10的正方形线圈,其总电阻为r=1 。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示,整个过程线圈不翻转,重力加速度g取10 m/s2。(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针;(2)求线圈的电功率;(3)求在t=4 s时轻质细线上的拉力大小。答案(1)逆时针(2)0.25 W(3)1.2 N解析(1)由楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向。(2)由法拉第电磁感应定律得E=n=nl2=0.5 V则P=0.25 W(3)I=0.5 AF安=nBIl,方向向上,当t=4 s时,磁感应强度B=0.6 T则F安+F拉=mg联立解得F拉=1.2 N。
展开阅读全文