第12講 專題六：臨界問(wèn)題(下)(大綱版).doc

10高三物理第一輪高考復(fù)習(xí)課程第 12 講 臨界問(wèn)題（下） 主講人：孟衛(wèi)東1.如圖所示，質(zhì)量為M的木板靜置在光滑的水平面上，在M上放置一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，物塊與木板的接觸面粗糙。當(dāng)物塊m獲得初速度v0而向右滑動(dòng)時(shí)，在滑動(dòng)過(guò)程中下面敘述正確的是（ ）A若M不固定，則m克服摩擦力做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B若M固定，則m對(duì)M的摩擦力的沖量為零C若M不固定，則m減小的動(dòng)能等于M增加的動(dòng)能D不論M是否固定，m與M相互作用力的沖量大小相等，方向相反答案：D詳解：沖量與動(dòng)量的關(guān)系，可以得知D正確，B錯(cuò)誤；系統(tǒng)的能量關(guān)系為m的初動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能和兩者最終的動(dòng)能，AC錯(cuò)誤；2.如圖所示，真空中水平放置的兩個(gè)相同極板Y和Y長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）從兩板左側(cè)中點(diǎn)A以初速度v0沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出 YYv0L Adb（1）證明粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的 反向延長(zhǎng)線交于兩板間的中心O點(diǎn)；（2）求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍；（3）求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度YYv0AOv0vyxyy0答案：（1）設(shè)粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為a，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)距離為y，沿電場(chǎng)方向的速度為vy，偏轉(zhuǎn)角為，其反向延長(zhǎng)線通過(guò)O點(diǎn)，O點(diǎn)與板右端的水平距離為x，則有y 聯(lián)立可得 即粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線交于兩板間的中心（2） 式解得當(dāng)時(shí)，則兩板間所加電壓的范圍 （3）當(dāng)時(shí)，粒子在屏上側(cè)向偏移的距離最大（設(shè)為y0），則而解得 則粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度為 3.如圖所示的軌道由位于豎直平面的圓弧軌道和水平軌道兩部分相連而成 水平軌道的右側(cè)有一質(zhì)量為2m 的滑塊C 與輕質(zhì)彈簧的一端相連，彈簧的另一端固定在豎直的墻M上，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，滑塊C 在P 點(diǎn)處；在水平軌道上方O 處，用長(zhǎng)為L(zhǎng) 的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m 的小球B，B 球恰好與水平軌道相切于D 點(diǎn)，并可繞D 點(diǎn)在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。質(zhì)量為m 的滑塊A 由圓弧軌道上靜止釋放，進(jìn)入水平軌道與小球B 發(fā)生碰撞，A、B 碰撞前后速度發(fā)生交換 P 點(diǎn)左方的軌道光滑、右方粗糙，滑塊A、C 與PM 段的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，其余各處的摩擦不計(jì)，A、B、C 均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g 求：若滑塊A 能以與球B 碰前瞬間相同的速度與滑塊C 相碰，A 至少要從距水平軌道多高的地方開始釋放?答案：詳解：要使滑塊A能以與B碰前瞬間相同的速度與C碰撞，必須使小球B受A撞擊后在豎直平面內(nèi)完成一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)后從左方撞擊A，使A繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)。設(shè)A從距水平面高為H的地方釋放，與B碰前的速度為。對(duì)A，由機(jī)械能守恒得：；碰撞后，A的速度為0，B的速度為，設(shè)小球B通過(guò)最高點(diǎn)的速度為，則它通過(guò)最高點(diǎn)的條件是：小球B從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)機(jī)械能守恒：聯(lián)立上述各式可得BAC4.如圖所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方靜止開始下落，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，到達(dá)最低點(diǎn)B，再上升到C點(diǎn)后離開半圓槽，則以下結(jié)論中不正確的是（ ）.A小球在半圓槽內(nèi)從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，只有重力對(duì)它做功， 所以小球的機(jī)械能守恒.B小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球與半圓槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.C小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球與半圓槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒.D小球離開C點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng).答案：A詳解：因?yàn)榈孛婀饣?，半圓槽會(huì)運(yùn)動(dòng)，所以小球的機(jī)械能有一部分轉(zhuǎn)換成了半圓槽的動(dòng)能，A錯(cuò)誤；其它選項(xiàng)容易判斷正確；PMABN5.如圖所示，平行板電容器兩極板M、N水平放置，距離為d =1.0cm，其電容為，上極板M與地連接，且中央有一小孔A，開始時(shí)兩極板不帶電。一個(gè)裝滿油的容器置于小孔A正上方，帶電油滴一滴一滴地，從容器下的小孔無(wú)初速滴下，正好掉入小孔。油滴下落高度處，帶電量，質(zhì)量，設(shè)油滴落在N板后把全部電量傳給N板，N板上積存的油可以不考慮，g取10m/s2，求：(1)第幾滴油滴在板間作勻速直線運(yùn)動(dòng)？(2)能夠到達(dá)N板的油滴數(shù)量最多為多少？答案：（1）n=1001 （2）m=1.1104 詳解：(1)設(shè)第n滴油滴將在兩板間作勻速直線運(yùn)動(dòng)。所以，當(dāng)?shù)趎滴油滴作勻速直線運(yùn)動(dòng)下落時(shí)，兩板間的場(chǎng)強(qiáng)由平衡條件可知，此時(shí)有 解得 （2）設(shè)能到達(dá)N板的液滴不會(huì)超過(guò)n滴，即第n滴在兩板間作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)N板時(shí)的速度剛好為零。由動(dòng)能定理得 其中U為第n油滴運(yùn)動(dòng)時(shí)兩板間的電壓，則由以上兩式聯(lián)立解得 6.如圖所示，輕質(zhì)彈簧將質(zhì)量為m的小物塊連接在質(zhì)量為M(M=3m)的光滑框架內(nèi)。小物塊位于框架中心位置時(shí)彈簧處于自由長(zhǎng)度現(xiàn)設(shè)框架與小物塊以共同速度V0沿光滑水平面向左勻速滑動(dòng)。(1)若框架與墻壁發(fā)生瞬間碰撞后速度為零，但與墻壁間不粘連，求框架脫離墻壁后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值。(2)若框架與墻壁發(fā)生瞬間碰撞，立即反彈，在以后過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為，求框架與墻壁碰撞時(shí)損失的機(jī)械能E1。(3)在(2)情形下試判定框架與墻壁能否發(fā)生第二次碰撞?若不能，說(shuō)明理由若能，試求出第二次碰撞時(shí)損失的機(jī)械能E2。(設(shè)框架與墻壁每次碰撞前后速度大小之比不變)答案：（1） （2）E1= （3）能，E2=詳解：（1）框架與墻壁碰撞后，物塊以V0壓縮彈簧，后又返回，當(dāng)返回原位時(shí)框架開始離開，由機(jī)械能守恒知，此時(shí)物塊速度是V0方向向右。設(shè)彈簧有最大勢(shì)能時(shí)共同速度為V由動(dòng)量守恒定律知 m V0=4mV由能量守恒定律 =+ EPEP= （2）設(shè)框架反彈速度為V1 、最大勢(shì)能時(shí)共同速度為V。則由動(dòng)量、能量守恒定律得3m V1m V0=4mV 解得：9+18 V1 V07=0 V1= (舍去)帶入得:V=0 E1= （3）由（2）知第一次碰后反彈后，二者總動(dòng)量為零，故當(dāng)彈簧再次伸展后仍可繼續(xù)與墻壁相撞，并以V1=的速度與墻壁相撞，由題意知， 所以 故E2=7.如圖八所示，木塊靜止在光滑水平面上，子彈A、B從木塊兩側(cè)同時(shí)水平射入木塊，最終都停在木塊中，這一過(guò)程中木塊始終保持靜止?，F(xiàn)知道子彈A射入的深度dA 大于子彈 B射入的深度dB。若用tA、tB表示它們?cè)谀緣K中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，用EkA、EkB表示