2025高考物理三輪思想方法專題第22講.過(guò)程分析(1)多過(guò)程專題含答案_第1頁(yè)
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2025高考物理三輪思想方法專題202024年高考解決方案過(guò)程分析(1)-多過(guò)程專題過(guò)程分析(1)-多過(guò)程專題 學(xué)生姓名:學(xué)生姓名:上課時(shí)間:上課時(shí)間:錯(cuò)題再練習(xí)錯(cuò)題再練習(xí)第22講過(guò)程分析(1)-多過(guò)程問(wèn)題2013年高考怎么考2013年高考怎么考內(nèi)容要求考試能力理解能力能描述其物理狀態(tài)、物理過(guò)程推理能力能定性分析物理過(guò)程的變化趨勢(shì)應(yīng)用能力能將較復(fù)雜的問(wèn)題分解為幾個(gè)較簡(jiǎn)單的問(wèn)題,并找出它們之間的聯(lián)系專題目錄【專題1】運(yùn)動(dòng)形式及其條件【專題2】一個(gè)物體多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程【專題3】多個(gè)物體多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程知識(shí)講解知識(shí)講解專題一、運(yùn)動(dòng)形式及其條件專題目標(biāo)理解運(yùn)動(dòng)的分類及其條件和處理方法.專題講練如下圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),這時(shí)突然使它所受的力反向而保持大小不變,則在此力作用下,物體以后的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是()A.物體不可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng) B.物體可能沿直線Bb運(yùn)動(dòng)C.物體可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng) D.物體不可能沿原曲線由B返回AA.必沿著的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.必沿著的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)下列敘述正確的是()A.物體之所以做曲線運(yùn)動(dòng),是由于物體受到垂直于速度方向的力(或者分力)的作用B.物體只有受到一個(gè)方向不斷改變的力,才可能作曲線運(yùn)動(dòng)C.物體受到不平行于初速度方向的外力作用時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)D.曲線運(yùn)動(dòng)可以是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)如圖,一質(zhì)子以速度穿過(guò)相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域沒(méi)有偏轉(zhuǎn),即其軌跡為直線,則()A.若電子以相同的速度射入該區(qū)域,仍不會(huì)偏轉(zhuǎn)B.無(wú)論是何種帶電粒子(重力不計(jì)),只要以相同的速度射入,均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.若質(zhì)子入射速度小于,它將向下偏轉(zhuǎn),做類平拋運(yùn)動(dòng)D.若質(zhì)子入射速度大于,它將向上偏轉(zhuǎn),其軌跡既不是拋物線,又不是圓弧專題總結(jié)直線運(yùn)動(dòng)條件:合外力力方向與運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上.勻變速直線運(yùn)動(dòng):合外力恒定且與速度方向共線.變加速直線運(yùn)動(dòng):合外力大小變化,方向與速度方向共線.曲線運(yùn)動(dòng)條件:合外力力方向與運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線.平拋運(yùn)動(dòng):只受重力,初速度方向?yàn)樗椒较颍惼綊佭\(yùn)動(dòng):勻速圓周運(yùn)動(dòng):合外力大小不變,方向始終指向圓心.運(yùn)動(dòng)類型當(dāng)a與v共線時(shí),質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與v同向時(shí),質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與v反向時(shí),質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng)(反向加速直線運(yùn)動(dòng));當(dāng)a與v成角度時(shí),質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與v成銳角時(shí),質(zhì)點(diǎn)做加速曲線運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與v成鈍角時(shí),質(zhì)點(diǎn)做減速曲線運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與v成直角時(shí),質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與x成正比時(shí),質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),在任意相等的時(shí)間里位移相等.受力特點(diǎn):合外力為零.常見(jiàn)模型①物體在光滑水平面上,不受任何力的作用做勻速直線運(yùn)動(dòng);②物體在粗糙水平上,受拉力和摩擦力,當(dāng)F拉=f時(shí),做勻速直線運(yùn)動(dòng);③物體在粗糙斜面上受重力、支持力、摩擦力做勻速下滑;④物體在復(fù)合場(chǎng)中的勻速直線運(yùn)動(dòng).勻變速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):任意相鄰相等時(shí)間間隔位移的差值相等;受力特點(diǎn):不為零的恒力且與速度共線;常見(jiàn)模型:純力學(xué)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng);物體在復(fù)合場(chǎng)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng).變加速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):軌跡為直線;受力特點(diǎn):合力大小變化但是方向與速度共線;常見(jiàn)模型:帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);物體在磁場(chǎng)中的變加速直線運(yùn)動(dòng);??碱}型:動(dòng)能定理或臨界點(diǎn)求末速度.平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):軌跡為拋物線;常見(jiàn)模型:只受重力的平拋運(yùn)動(dòng);電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng);處理方式:運(yùn)用平行四邊形定則化曲為直.圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):軌跡為圓;受力特點(diǎn):合力始終指向圓心;常見(jiàn)模型:勻速圓周運(yùn)動(dòng);豎直平面內(nèi)的非勻速圓周運(yùn)動(dòng);處理方式:勻速圓周運(yùn)動(dòng)的公式、機(jī)械能守恒、動(dòng)能定理.專題二、一個(gè)物體多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程專題目標(biāo)理解復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是由多個(gè)較簡(jiǎn)單過(guò)程組成,能將較復(fù)雜的過(guò)程分解為幾個(gè)較簡(jiǎn)單的過(guò)程,并找出它們之間的聯(lián)系.專題講練如圖所示質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)距離l后以速度υ飛離桌面最終落在水平地面上.已知l=1.4m,υ=3.0m/s,m=0.10kg,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,桌面高h(yuǎn)=0.45m,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2.求:(1)小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s;(2)小物塊落地時(shí)的動(dòng)能Ek;(3)小物塊的初速度大小υ0.υυ0shυl如圖所示,粗糙水平地面AB與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接,且在同一豎直平面內(nèi),O是BCD的圓心,BOD在同一豎直線上.質(zhì)量m=2kg的小物體在9N的水平恒力F的作用下,從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知AB=5m,小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去力F.取重力加速度g=10m/s2.求:(1)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大??;(2)小物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)小物塊作用力的大??;(3)小物塊離開(kāi)D點(diǎn)落到水平地面上的點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離.FFCDOBA如圖所示,在坐標(biāo)系的第Ⅱ象限內(nèi),軸和平行于軸的虛線之間(包括軸和虛線)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線過(guò)軸上的點(diǎn),,在的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).許多質(zhì)量、電荷量的粒子,以相同的速率從點(diǎn)沿紙面內(nèi)的各個(gè)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域,.有一部分粒子只在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域運(yùn)動(dòng),有一部分粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域運(yùn)動(dòng)之后將進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域.設(shè)粒子在區(qū)域運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為,這部分粒子進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域后在區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,已知.不計(jì)粒子重力.求:(1)粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。粡椥孕∏蜃愿咛幾杂陕湎拢?dāng)它與水平桌面每碰撞一次后,速度減小到碰前的,試計(jì)算小球從開(kāi)始下落到停止運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間.如圖所示,在y軸的右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸的上方有一平行板式加速電場(chǎng).有一薄絕緣板放置在y軸處,且與紙面垂直.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速,然后以垂直于板的方向沿直線從A處穿過(guò)絕緣板,而后從x軸上的D處以與x軸負(fù)向夾角為30°的方向進(jìn)入第四象限,若在此時(shí)再施加一個(gè)電場(chǎng)可以使粒子沿直線到達(dá)y軸上的C點(diǎn)(C點(diǎn)在圖上未標(biāo)出).已知OD長(zhǎng)為l,不計(jì)粒子的重力.求:(1)粒子射入絕緣板之前的速度;(2)粒子經(jīng)過(guò)絕緣板時(shí)損失了多少動(dòng)能;(3)所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和帶電粒子在y周的右側(cè)運(yùn)行的總時(shí)間.UU如圖所示,水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m,a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C,b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg,電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力),從貼近a板的左端O點(diǎn)以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng),剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后粒子回到b板的Q處(圖中未畫出).求:(1)P、Q之間的距離L;(2)從O到P最后到Q所經(jīng)歷的時(shí)間t.如圖所示,軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.軸下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為、方向與軸的夾角斜向上方.現(xiàn)有一質(zhì)量為、帶電量為的正離子,以速度由軸上的點(diǎn)沿軸正方向射入磁場(chǎng),該離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從軸上的點(diǎn)(圖中未畫出)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,離子經(jīng)點(diǎn)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向相反.設(shè)磁場(chǎng)和電場(chǎng)區(qū)域均足夠大,不計(jì)離子的重力,求:(1)離子從點(diǎn)出發(fā)到第一次穿越x軸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;(2)點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離;(3)離子第四次穿越軸時(shí)速度的大小及速度方向與電場(chǎng)方向的夾角.并大致畫出離子前四次穿越軸在磁場(chǎng)和電場(chǎng)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)軌跡.在如圖所示的坐標(biāo)系中,的區(qū)域內(nèi)存在著沿軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶電粒子從軸上的點(diǎn)以沿軸正方向的初速度射出,恰好能通過(guò)軸上的點(diǎn).己知帶電粒子的質(zhì)量為,帶電量為.、、均大于0.不計(jì)重力的影響.(1)若粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)D點(diǎn),求粒子初速度的大??;(2)若粒子在第二次經(jīng)過(guò)軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn),求粒子初速度的大??;(3)若粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到達(dá)D點(diǎn),求粒子初速度的大?。鐖D所示,兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極,外電極接地,其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫、、和,外筒的外半徑為,在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度的大小為B.在兩極間加上電壓,使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場(chǎng).一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫的點(diǎn)出發(fā),初速為零.如果該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn),則兩電極之間的電壓應(yīng)是多少?(不計(jì)重力,整個(gè)裝置在真空中)如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn).水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R.用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn).用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放,物塊過(guò)B點(diǎn)后做勻變速運(yùn)動(dòng)其位移與時(shí)間的關(guān)系為,物塊飛離桌面后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道.g=10m/s2,求:(1)物塊m2過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度V0及與桌面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù);(2)BP間的水平距離;(3)判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)(要求計(jì)算過(guò)程);(4)釋放后m2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功.如圖所示,是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,是半徑為的圓周軌道,半徑處于水平位置,是直徑為15m的半圓軌道,為軌道的中央.一個(gè)小球從點(diǎn)的正上方距水平半徑高處自由落下,沿豎直平面內(nèi)的軌道通過(guò)點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的倍.(),求(1)的大小是多少?(2)試討論此球能否到達(dá)軌道的點(diǎn),并說(shuō)明理由.(3)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度大小是多少?如圖所示,在坐標(biāo)系的第一象限中存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為在其他象限中存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.是軸上的一點(diǎn),它到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為;是軸上的一點(diǎn),到的距離為.一質(zhì)量為,電荷量為的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿軸方向從點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,繼而通過(guò)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,并再次通過(guò)點(diǎn).此時(shí)速度方向與軸正方向成銳角.不計(jì)重力作用.試求:(1)粒子經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.如圖所示,真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出),其中B板接地(電勢(shì)為零),A板電勢(shì)變化的規(guī)律如圖所示.將一個(gè)質(zhì)量,電量的帶電粒子從緊臨B板處釋放,不計(jì)重力.求:(1)在t=0時(shí)刻釋放該帶電粒子,釋放瞬間粒子加速度的大小;(2)若A板電勢(shì)變化周期,在t=0時(shí)將帶電粒子從緊臨B板處無(wú)初速釋放,粒子到達(dá)A板時(shí)動(dòng)量的大小;(3)A板電勢(shì)變化頻率多大時(shí),在到時(shí)間內(nèi)從緊臨B板處無(wú)初速釋放該帶電粒子,粒子不能到達(dá)A板.把一個(gè)質(zhì)量為、帶正電荷且電量為的小物塊放在一個(gè)水平軌道的點(diǎn)上,在軌道的點(diǎn)有一面與軌道垂直的固定墻壁.軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為,其方向與軌道(軸)平行且方向向左.若把小物塊從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放,它能夠沿著軌道滑動(dòng).已知小物塊與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù),點(diǎn)到墻壁的距離為,若與墻壁發(fā)生碰撞時(shí),其電荷保持不變,而且碰撞為完全彈性碰撞(不損失機(jī)械能).求:(1)如果在點(diǎn)把小物塊從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放,那么它第1次撞墻后瞬時(shí)速度為零的位置坐標(biāo)、第2次撞墻之后速度為零的位置坐標(biāo)的表達(dá)式分別是什么?(2)如果在點(diǎn)把小物塊從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放,那么它最終會(huì)停留在什么位置?從開(kāi)始到最后它一共走了多少路程()?(3)如果在點(diǎn)瞬間給小物塊一個(gè)沿著軸向右的初始沖量,其大小設(shè)為,那么它第一次又回到點(diǎn)時(shí)的速度()大小為多少?它最終會(huì)停留在什么位置?從開(kāi)始到最后它一共走了多少路程?如圖所示,一小球自空中自由落下,與正下方的直立輕質(zhì)彈簧接觸,直至速度為零的過(guò)程中,關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的下列幾種描述中,正確的是()A.接觸后,小球作減速運(yùn)動(dòng),加速度的絕對(duì)值越來(lái)越大,速度越來(lái)越小,最后等于零B.接觸后,小球先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng),其速度先增加后減小直到為零C.D.接觸后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方在A點(diǎn),物體開(kāi)始與彈簧接觸,到B點(diǎn)時(shí),物體速度為0,然后被彈回,下列說(shuō)法中正確的是()A.物體從A下降到B的過(guò)程中,動(dòng)能不斷變小B.物體從B上升到A的過(guò)程中,動(dòng)能和彈性勢(shì)能的和不斷增大C.物體從A下降到B的過(guò)程中以及由B上升到A的過(guò)程中,動(dòng)能都是先增大后減小D.物體在B點(diǎn)時(shí),所受合力為零專題總結(jié)上一個(gè)過(guò)程的末狀態(tài)是下一個(gè)過(guò)程的初狀態(tài)解答的關(guān)鍵是正確拆分物理過(guò)程,觀察各個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的關(guān)系列關(guān)系求解.分別有兩種關(guān)系一種是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:主要是牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用.另一種是功能關(guān)系和能量守恒:主要是動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒等公式的應(yīng)用.全過(guò)程處理:抓住整個(gè)過(guò)程的初、末狀態(tài),利用能量的觀點(diǎn)解決問(wèn)題.專題三、多個(gè)物體多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程專題目標(biāo)掌握多個(gè)物體多過(guò)程問(wèn)題的分析方法.專題講練在足夠大的光滑水平面上放有兩物塊和,已知,物塊連接一個(gè)輕彈簧并處于靜止?fàn)顟B(tài),物體以初速度向著物塊運(yùn)動(dòng).在物塊與彈簧作用過(guò)程中,兩物塊在同一條直線上運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是()A.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物塊的速度為零B.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物塊的速度不為零,且方向向右C.在彈簧壓縮過(guò)程中,物塊動(dòng)能先減小后增大D.在與彈簧相互作用的整個(gè)過(guò)程中,物塊的動(dòng)能先減小后增大如圖所示,直線MN表示一條平直公路,甲、乙兩輛汽車原來(lái)停在A、B兩處,A、B間的距離為85m,現(xiàn)甲車先開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a1=2.5m/s2,甲車運(yùn)動(dòng)6.0s時(shí),乙車立即開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a2=5.0m/s2,求兩輛汽車相遇處距A處的距離.甲車甲車乙車ABMNA球自距地面高處開(kāi)始自由下落,同時(shí)球以初速度正對(duì)球豎直上拋,空氣阻力不計(jì).1.要使兩球在球上升過(guò)程中相遇,則應(yīng)滿足什么條件?2.要使兩球在球下降過(guò)程中相遇,則應(yīng)滿足什么條件?如圖甲所示,質(zhì)量M=1kg的薄木板靜止在水平面上,質(zhì)量m=1kg的鐵塊靜止在木板的右端,可視為質(zhì)點(diǎn).設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,已知木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.05,鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2,取g=10m/s2.現(xiàn)給鐵塊施加一個(gè)水平向左的力F.(1)若力F恒為4N,經(jīng)過(guò)時(shí)間1s,鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端,求木板的長(zhǎng)度;(2)若力F從零開(kāi)始逐漸增加,且鐵塊始終在木板上沒(méi)有掉下來(lái).試通過(guò)分析與計(jì)算,在圖乙中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象.LLMm左右F圖甲圖乙F/Nf/N00.51.01.52.02.53.03.50.51.01.52.02.54.04.5質(zhì)量為m的人原來(lái)靜止在甲船上,乙船上無(wú)人.甲、乙兩船質(zhì)量均為M并靜止在水平面上.現(xiàn)甲船上的人水平跳到乙船上,而后再跳回甲船.求兩船速率之比v甲:v乙.如圖所示,有一塊木板靜止在光滑且足夠長(zhǎng)的水平面上,木板質(zhì)量為M=4kg,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.4m;木板右端放著一小滑塊,小滑塊質(zhì)量為m=1kg,其尺寸小于L.小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(1)現(xiàn)用恒力F作用在木板M上,為了使得m能從M上面滑落下來(lái),問(wèn):F大小的范圍是什么?(2)其它條件不變,若恒力F=22.8牛頓,且始終作用在M上,最終使得m能從M上面滑落下來(lái).問(wèn):m在M上面滑動(dòng)的時(shí)間是多大?m離開(kāi)M時(shí)的速度是多大?如圖所示,質(zhì)量為m=5kg的長(zhǎng)木板放在水平地面上,在木板的最右端放一質(zhì)量也為m=5kg的物塊A.木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù),物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).現(xiàn)用一水平力F=60N作用在木板上,使木板由靜止開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t=1s,撤去拉力.設(shè)物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.(g取10m/s2)請(qǐng)求解:(1)拉力撤去時(shí),木板的速度大小;(2)要使物塊不從木板上掉下,木板的長(zhǎng)度至少多大;(3)在滿足(2)的條件下,物塊最終將停在距板右端多遠(yuǎn)處.如圖所示,勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧分別與質(zhì)量為的物塊拴接,勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧上端與物塊拴接,下端壓在桌面上(不拴接),整個(gè)系統(tǒng)處于平衡.現(xiàn)施力將物塊緩慢地豎直上提,直到下面那個(gè)彈簧剛脫離桌面,求此過(guò)程中,物塊和物塊增加的重力勢(shì)能.如圖所示,水平地面上方被豎直線分隔成兩部分,點(diǎn)左側(cè)地面粗糙,與球間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,右側(cè)光滑.右側(cè)空間有一范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng).在點(diǎn)用長(zhǎng)為的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩,拴一個(gè)質(zhì)量,帶電量為的小球,在豎直平面內(nèi)以的速度做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與地面剛好不接觸.處于原長(zhǎng)的彈簧左端連在墻上,右端與不帶電的小球接觸但不粘連,球的質(zhì)量,此時(shí)球剛好位于點(diǎn).現(xiàn)用水平向左的推力將球緩慢推至點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi)),之間的距離為,推力所做的功是,當(dāng)撤去推力后,球沿地面向右滑動(dòng)恰好能和球在最低點(diǎn)處發(fā)生正碰,并瞬間成為一個(gè)整體(均可視為質(zhì)點(diǎn)),碰撞前后電荷量保持不變,碰后瞬間立即把勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)椋妶?chǎng)方向不變.求:(?。┣螅?)在兩球在碰撞前勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向;(2)兩球在碰撞后瞬間整體的速度;(3)整體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力大?。鐖D所示,裝置的左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平面,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接著質(zhì)量M=2kg的小物塊A.裝置的中間是水平傳送帶,它與左右兩邊的臺(tái)面等高,并能平滑對(duì)接.傳送帶始終以u(píng)=2m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).裝置的右邊是一光滑的曲面,質(zhì)量m=1kg的小物塊B從其上距水平臺(tái)面h=1.0m處由靜止釋放.已知物塊B與傳送帶之間的摩擦因數(shù)μ=0.2,l=1.0m.設(shè)物塊A、B中間發(fā)生的是對(duì)心彈性碰撞,第一次碰撞前物塊A靜止且處于平衡狀態(tài).取g=10m/s2.(1)求物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大??;(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運(yùn)動(dòng)到右邊曲面上?(3)如果物塊A、B每次碰撞后,物塊A再回到平衡位置時(shí)都會(huì)立即被鎖定,而當(dāng)他們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除,試求出物塊B第n次碰撞后運(yùn)動(dòng)的速度大?。瓵A⊙⊙Bhlu=2m/s如圖17所示,在傾角θ=30o的斜面上放置一段凹槽B,B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,槽內(nèi)靠近右側(cè)壁處有一小物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)),它到凹槽左側(cè)壁的距離d=0.10m.A、B的質(zhì)量都為m=2.0kg,B與斜面間的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力,不計(jì)A、B之間的摩擦,斜面足夠長(zhǎng).現(xiàn)同時(shí)由靜止釋放A、B,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,A與B的側(cè)壁發(fā)生碰撞,碰撞過(guò)程不計(jì)機(jī)械能損失,碰撞時(shí)間極短.取g=10m/s2.求:(1)物塊A和凹槽B的加速度分別是多大;(2)物塊A與凹槽B的左側(cè)壁第一次碰撞后瞬間A、B的速度大??;(3)從初始位置到物塊A與凹槽B的左側(cè)壁發(fā)生第三次碰撞時(shí)B的位移大小.圖17圖17dABθ雨滴在穿過(guò)云層的過(guò)程中,不斷與漂浮在云層中的小水珠相遇并結(jié)合為一體,其質(zhì)量逐漸增大.現(xiàn)將上述過(guò)程簡(jiǎn)化為沿豎直方向的一系列碰撞.已知雨滴的初始質(zhì)量為m0,初速度為v0,下降距離l后與靜止的小水珠碰撞且合并,質(zhì)量變?yōu)閙1.此后每經(jīng)過(guò)同樣的距離l后,雨滴均與靜止的小水珠碰撞且合并,質(zhì)量依次變?yōu)閙2、m3……mn……(設(shè)各質(zhì)量為已知量).不計(jì)空氣阻力.(1)若不計(jì)重力,求第n次碰撞后雨滴的速度vn′;(2)若考慮重力的影響.a(chǎn)、求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和vn′;b、求第n次碰撞后雨滴的動(dòng)能.專題總結(jié)多物體多過(guò)程問(wèn)題可以先逐個(gè)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況,然后分析物體之間的關(guān)系.多個(gè)物體問(wèn)題中,物體之間的往往存在時(shí)間、位移、加速度、速度或受力的等量關(guān)系.鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)一物體從某一高度自由落下,落在直立于地面的輕彈簧上,如圖所示.在點(diǎn),物體開(kāi)始與彈簧接觸,到點(diǎn)時(shí),物體速度為零,然后被彈回,下列說(shuō)法中正確的是()A.物體從下降到的過(guò)程中,動(dòng)能不斷變小,重力勢(shì)能不斷增大B.物體從上升到的過(guò)程中,動(dòng)能不斷變小,重力勢(shì)能不斷增大C.物體從下降到,以及從上升到的過(guò)程中,速率都是先增大,后減??;從到重力勢(shì)能減小,從到重力勢(shì)能增加D.物體在點(diǎn)時(shí),所受合力最大,彈性勢(shì)能最大如圖所示,質(zhì)量為的木塊放置在質(zhì)量為的木塊上,與彈簧相連,它們一起在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振動(dòng)過(guò)程中兩木塊之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng).設(shè)木塊離開(kāi)平衡位置水平向右為位移的正方向,其振動(dòng)圖象如圖所示,由圖象可知()A.在時(shí)刻,木塊的動(dòng)能最小,所受的靜摩擦力最大B.在時(shí)刻,彈簧的彈性勢(shì)能最大,木塊所受的靜摩擦力最小C.在時(shí)刻,木塊所受靜摩擦力的方向水平向左D.在時(shí)刻,木塊的動(dòng)能最小,所受的彈性力最大一個(gè)質(zhì)量為的雪橇靜止在水平雪地上,一條質(zhì)量為的愛(ài)斯基摩狗站在該雪橇上.狗向雪橇的正后方跳下,隨后又追趕并向前跳上雪橇,其后狗又反復(fù)地跳下,追趕并跳上雪橇,狗與雪橇始終沿一條直線運(yùn)動(dòng).若狗跳離雪橇?xí)r雪橇的速度為,則此時(shí)狗相對(duì)于地面的速度為(其中為狗相對(duì)于雪橇的速度),為代數(shù)和,若以雪橇運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍瑒t為正值,為負(fù)值.設(shè)狗總以速度追趕和跳上雪橇,雪橇與雪地間的摩擦忽略不計(jì).已知的大小為,的大小為,,.(1)求狗第一次跳上雪橇后兩者的共同速度的大?。唬?)求雪橇最終速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次數(shù).(供使用但不一定用到的對(duì)數(shù)值:,)202025年高考解決方案過(guò)程分析(1)-多過(guò)程專題過(guò)程分析(1)-多過(guò)程專題 學(xué)生姓名:學(xué)生姓名:上課時(shí)間:上課時(shí)間:錯(cuò)題再練習(xí)錯(cuò)題再練習(xí)第22講過(guò)程分析(1)-多過(guò)程問(wèn)題2013年高考怎么考2013年高考怎么考內(nèi)容要求考試能力理解能力能描述其物理狀態(tài)、物理過(guò)程推理能力能定性分析物理過(guò)程的變化趨勢(shì)應(yīng)用能力能將較復(fù)雜的問(wèn)題分解為幾個(gè)較簡(jiǎn)單的問(wèn)題,并找出它們之間的聯(lián)系專題目錄【專題1】運(yùn)動(dòng)形式及其條件【專題2】一個(gè)物體多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程【專題3】多個(gè)物體多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程知識(shí)講解知識(shí)講解專題一、運(yùn)動(dòng)形式及其條件專題目標(biāo)理解運(yùn)動(dòng)的分類及其條件和處理方法.專題講練如下圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),這時(shí)突然使它所受的力反向而保持大小不變,則在此力作用下,物體以后的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是()A.物體不可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng) B.物體可能沿直線Bb運(yùn)動(dòng)C.物體可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng) D.物體不可能沿原曲線由B返回A【答案】ACD【解析】AB曲線向下彎曲,說(shuō)明力F沿某一方向指向AB彎曲的一側(cè),若力反向,其方向指向另一側(cè),故彎曲方向向上,物體可能沿Bc運(yùn)動(dòng)A.必沿著的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.必沿著的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度方向與的方向關(guān)系不明確,可能相同、相反和不在同一條直線上.因此,撤去后物體所受合外力的方向與速度v的方向關(guān)系不一定,所以選項(xiàng)D是正確的.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)下列敘述正確的是()A.物體之所以做曲線運(yùn)動(dòng),是由于物體受到垂直于速度方向的力(或者分力)的作用B.物體只有受到一個(gè)方向不斷改變的力,才可能作曲線運(yùn)動(dòng)C.物體受到不平行于初速度方向的外力作用時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)D.曲線運(yùn)動(dòng)可以是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【答案】ACD如圖,一質(zhì)子以速度穿過(guò)相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域沒(méi)有偏轉(zhuǎn),即其軌跡為直線,則()A.若電子以相同的速度射入該區(qū)域,仍不會(huì)偏轉(zhuǎn)B.無(wú)論是何種帶電粒子(重力不計(jì)),只要以相同的速度射入,均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.若質(zhì)子入射速度小于,它將向下偏轉(zhuǎn),做類平拋運(yùn)動(dòng)D.若質(zhì)子入射速度大于,它將向上偏轉(zhuǎn),其軌跡既不是拋物線,又不是圓弧【答案】ABD專題總結(jié)直線運(yùn)動(dòng)條件:合外力力方向與運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上。勻變速直線運(yùn)動(dòng):合外力恒定且與速度方向共線。變加速直線運(yùn)動(dòng):合外力大小變化,方向與速度方向共線。曲線運(yùn)動(dòng)條件:合外力力方向與運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線。平拋運(yùn)動(dòng):只受重力,初速度方向?yàn)樗椒较?。類平拋運(yùn)動(dòng):勻速圓周運(yùn)動(dòng):合外力大小不變,方向始終指向圓心。運(yùn)動(dòng)類型當(dāng)a與v共線時(shí),質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與v同向時(shí),質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與v反向時(shí),質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng)(反向加速直線運(yùn)動(dòng));當(dāng)a與v成角度時(shí),質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與v成銳角時(shí),質(zhì)點(diǎn)做加速曲線運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與v成鈍角時(shí),質(zhì)點(diǎn)做減速曲線運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與v成直角時(shí),質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng);當(dāng)a與x成正比時(shí),質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),在任意相等的時(shí)間里位移相等。受力特點(diǎn):合外力為零。常見(jiàn)模型①物體在光滑水平面上,不受任何力的作用做勻速直線運(yùn)動(dòng);②物體在粗糙水平上,受拉力和摩擦力,當(dāng)F拉=f時(shí),做勻速直線運(yùn)動(dòng);③物體在粗糙斜面上受重力、支持力、摩擦力做勻速下滑;④物體在復(fù)合場(chǎng)中的勻速直線運(yùn)動(dòng)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):任意相鄰相等時(shí)間間隔位移的差值相等;受力特點(diǎn):不為零的恒力且與速度共線;常見(jiàn)模型:純力學(xué)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng);物體在復(fù)合場(chǎng)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。變加速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):軌跡為直線;受力特點(diǎn):合力大小變化但是方向與速度共線;常見(jiàn)模型:帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);物體在磁場(chǎng)中的變加速直線運(yùn)動(dòng);??碱}型:動(dòng)能定理或臨界點(diǎn)求末速度。平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):軌跡為拋物線;常見(jiàn)模型:只受重力的平拋運(yùn)動(dòng);電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng);處理方式:運(yùn)用平行四邊形定則化曲為直。圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):軌跡為圓;受力特點(diǎn):合力始終指向圓心;常見(jiàn)模型:勻速圓周運(yùn)動(dòng);豎直平面內(nèi)的非勻速圓周運(yùn)動(dòng);處理方式:勻速圓周運(yùn)動(dòng)的公式、機(jī)械能守恒、動(dòng)能定理。專題二、一個(gè)物體多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程專題目標(biāo)理解復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是由多個(gè)較簡(jiǎn)單過(guò)程組成,能將較復(fù)雜的過(guò)程分解為幾個(gè)較簡(jiǎn)單的過(guò)程,并找出它們之間的聯(lián)系.專題講練如圖所示質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)距離l后以速度υ飛離桌面最終落在水平地面上.已知l=1.4m,υ=3.0m/s,m=0.10kg,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,桌面高h(yuǎn)=0.45m,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2.求:(1)小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s;(2)小物塊落地時(shí)的動(dòng)能Ek;(3)小物塊的初速度大小υ0.υυ0shυl【答案】(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,豎直方向,水平方向s=υt,得水平距離,υ=0.90m(2)由機(jī)械能守恒定律,動(dòng)能Ek=mυ2+mgh=0.90J(3)由動(dòng)能定理,有,得初速度大小=4.0m/s如圖所示,粗糙水平地面AB與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接,且在同一豎直平面內(nèi),O是BCD的圓心,BOD在同一豎直線上。質(zhì)量m=2kg的小物體在9N的水平恒力F的作用下,從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知AB=5m,小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去力F。取重力加速度g=10m/s2。求:(1)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小;(2)小物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)小物塊作用力的大??;(3)小物塊離開(kāi)D點(diǎn)落到水平地面上的點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離。FFCDOBA【答案】(1)從A到B,根據(jù)動(dòng)能定理有(-μmg)x=(3分)得=5m/s(2分)(2)從B到D,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有(2分)得=3m/s(1分)在D點(diǎn),根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有(2分)得F=-mg=25N(1分)(3)由D點(diǎn)到落點(diǎn)小物塊做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向有(2分)得(1分)水平面上落點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離為x=vDt=3×0.4=1.2m(2分)如圖所示,在坐標(biāo)系的第Ⅱ象限內(nèi),軸和平行于軸的虛線之間(包括軸和虛線)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線過(guò)軸上的點(diǎn),,在的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).許多質(zhì)量、電荷量的粒子,以相同的速率從點(diǎn)沿紙面內(nèi)的各個(gè)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域,.有一部分粒子只在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域運(yùn)動(dòng),有一部分粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域運(yùn)動(dòng)之后將進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域.設(shè)粒子在區(qū)域運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為,這部分粒子進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域后在區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,已知.不計(jì)粒子重力.求:(1)粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。窘馕觥浚?)設(shè)粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,周期為,則,從點(diǎn)沿垂直于軸進(jìn)入的粒子,在區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)為半個(gè)周期,即(2)粒子沿軸方向進(jìn)入時(shí),在區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短,這些粒子在和中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示.在中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心是,點(diǎn)在虛線上,與軸的交點(diǎn)是,在中做圓周運(yùn)動(dòng)的是圓心,與軸的交點(diǎn)是,、、在一條直線上.,故,則設(shè)粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為,則,故,則由可解得:.【答案】(1)(2)一彈性小球自高處自由落下,當(dāng)它與水平桌面每碰撞一次后,速度減小到碰前的,試計(jì)算小球從開(kāi)始下落到停止運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間.【解析】每碰撞一次后所做豎直上拋運(yùn)動(dòng),可分為上升和回落兩個(gè)階段,不計(jì)空氣阻力,這兩段所用時(shí)間和行程相等.小球原來(lái)距桌面高度為,用表示,下落至桌面時(shí)的速度應(yīng)為:.下落時(shí)間為:.首先用演繹法:小球第一次和桌面碰撞,那么,第一次碰撞桌面后小球的速度:第一次碰撞后上升、回落需用時(shí)間:小球第二次和桌面碰撞,那么,第二次碰撞桌面后小球的速率:第二次碰撞后上升、回落需用時(shí)間:所以小球從開(kāi)始下落到經(jīng)次碰撞后靜止所用總時(shí)間為:括號(hào)內(nèi)為等比級(jí)數(shù)求和,首項(xiàng),公比,因?yàn)樗詿o(wú)窮遞減等比級(jí)數(shù)的和為:所以【答案】如圖所示,在y軸的右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸的上方有一平行板式加速電場(chǎng)。有一薄絕緣板放置在y軸處,且與紙面垂直。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速,然后以垂直于板的方向沿直線從A處穿過(guò)絕緣板,而后從x軸上的D處以與x軸負(fù)向夾角為30°的方向進(jìn)入第四象限,若在此時(shí)再施加一個(gè)電場(chǎng)可以使粒子沿直線到達(dá)y軸上的C點(diǎn)(C點(diǎn)在圖上未標(biāo)出)。已知OD長(zhǎng)為l,不計(jì)粒子的重力.求:(1)粒子射入絕緣板之前的速度;(2)粒子經(jīng)過(guò)絕緣板時(shí)損失了多少動(dòng)能;(3)所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和帶電粒子在y周的右側(cè)運(yùn)行的總時(shí)間。UUUU【解析】(1)粒子在電場(chǎng)中加速由動(dòng)能定理可知………………3分解得:………………1分(2)粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)軌跡如圖由幾何關(guān)系可得軌道半徑為2l………………2分由………………2分解得=………………1分由動(dòng)能定理得………………2分代入數(shù)據(jù)解得所以損失動(dòng)能為………………1分(3)粒子若作直線運(yùn)動(dòng)則=Eq………………1分代入數(shù)據(jù)解得………………1分方向與x軸正向斜向下成60°角………………1分粒子在第一象限作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=………………1分粒子在第四象限做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2==………………1分粒子x軸右側(cè)運(yùn)行的總時(shí)間t=………………1分如圖所示,水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m,a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C,b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg,電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力),從貼近a板的左端O點(diǎn)以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng),剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后粒子回到b板的Q處(圖中未畫出).求:P、Q之間的距離L。【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處,由動(dòng)能定理得:qEd=mv2-mv代入有關(guān)數(shù)據(jù),解得:v=×106m/s,cos=代入數(shù)據(jù)得=30o粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓心為O,半徑為r,如圖.由幾何關(guān)系得:=rsin30o又qvB=m,聯(lián)立求得L=,代入數(shù)據(jù)解得L=5.8cm如圖所示,軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.軸下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為、方向與軸的夾角斜向上方.現(xiàn)有一質(zhì)量為、帶電量為的正離子,以速度由軸上的點(diǎn)沿軸正方向射入磁場(chǎng),該離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從軸上的點(diǎn)(圖中未畫出)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,離子經(jīng)點(diǎn)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向相反.設(shè)磁場(chǎng)和電場(chǎng)區(qū)域均足夠大,不計(jì)離子的重力,求:(1)離子從點(diǎn)出發(fā)到第一次穿越x軸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;(2)點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離;(3)離子第四次穿越軸時(shí)速度的大小及速度方向與電場(chǎng)方向的夾角.并大致畫出離子前四次穿越軸在磁場(chǎng)和電場(chǎng)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)軌跡.【解析】(1)離子射入磁場(chǎng)中在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)粒子在磁場(chǎng)中從到的時(shí)間為,由牛頓第二定律得(2)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,設(shè)點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為由幾何知識(shí)得(3)離子從第三次過(guò)軸到第四次過(guò)軸的過(guò)程在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)沿著的方向?yàn)檩S,離子沿軸做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)沿著電場(chǎng)的方向?yàn)檩S,離子沿軸做初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)=1\*GB3①=2\*GB3②③④設(shè)離子第四次穿越軸時(shí)速度的大小為,速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為.由圖中幾何關(guān)系知 ⑤⑥⑦由以上各式得 【答案】(1)(2)(3)在如圖所示的坐標(biāo)系中,的區(qū)域內(nèi)存在著沿軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶電粒子從軸上的點(diǎn)以沿軸正方向的初速度射出,恰好能通過(guò)軸上的點(diǎn).己知帶電粒子的質(zhì)量為,帶電量為.、、均大于0.不計(jì)重力的影響.(1)若粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)D點(diǎn),求粒子初速度的大?。唬?)若粒子在第二次經(jīng)過(guò)軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn),求粒子初速度的大??;(3)若粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到達(dá)D點(diǎn),求粒子初速度的大小?!窘馕觥浚?)粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)D點(diǎn),設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,粒子沿方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則①沿y方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則②加速度③粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)D點(diǎn)的條件為④解①②③④得(2)粒子在第二次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn),其軌跡如圖3所示.設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為,與軸的夾角為, 軌跡半徑為R,則⑤⑥粒子第二次經(jīng)過(guò)軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn)的條件為⑦解①②③⑤⑥⑦得(3)粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到達(dá)D點(diǎn),其軌跡如圖4所示.根據(jù)運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到達(dá)D點(diǎn)的條件為⑧其中為非負(fù)整數(shù).解①②③⑤⑥⑧得【答案】(1)(2)(3)如圖所示,兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極,外電極接地,其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫、、和,外筒的外半徑為,在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度的大小為B.在兩極間加上電壓,使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場(chǎng).一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫的點(diǎn)出發(fā),初速為零.如果該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn),則兩電極之間的電壓應(yīng)是多少?(不計(jì)重力,整個(gè)裝置在真空中)【解析】如圖,帶電粒子從點(diǎn)出發(fā),在兩筒之間的電場(chǎng)作用下加速,沿徑向穿過(guò)狹縫而進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū),在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).粒子再回到點(diǎn)的條件是能沿徑向穿過(guò)狹縫.只要穿過(guò)了,粒子就會(huì)在電場(chǎng)力作用下先減速,再反向加速,經(jīng)重新進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū),然后粒子以同樣方式經(jīng)過(guò)、,再回到點(diǎn).設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)的速度大小為,根據(jù)動(dòng)能定理,有設(shè)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律,有由前面分析可知,要回到點(diǎn),粒子從到必經(jīng)過(guò)圓周,所以半徑必定等于筒的外半徑,即.由以上各式解得【答案】如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn).水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R.用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn).用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放,物塊過(guò)B點(diǎn)后做勻變速運(yùn)動(dòng)其位移與時(shí)間的關(guān)系為,物塊飛離桌面后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道.g=10m/s2,求:(1)物塊m2過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度V0及與桌面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù);(2)BP間的水平距離;(3)判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)(要求計(jì)算過(guò)程);(4)釋放后m2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功.【解析】(1)由物塊過(guò)B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系得:a=4m/s2而μm2g=m2a得μ=0.4(2)設(shè)物塊由D點(diǎn)以初速做平拋,落到P點(diǎn)時(shí)其豎直速度為:得平拋用時(shí)為t,水平位移為s,BD間位移為則BP水平間距為(3)若物塊能沿軌道到達(dá)M點(diǎn),其速度為,得:若物塊恰好能沿軌道過(guò)M點(diǎn),則,解得>即物塊不能到達(dá)M點(diǎn)(4)設(shè)彈簧長(zhǎng)為AC時(shí)的彈性勢(shì)能為EP,釋放釋放且在桌面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功為Wf,,則,可得【答案】0.44.1m不能到達(dá)M點(diǎn)5.6J如圖所示,是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,是半徑為的圓周軌道,半徑處于水平位置,是直徑為15m的半圓軌道,為軌道的中央.一個(gè)小球從點(diǎn)的正上方距水平半徑高處自由落下,沿豎直平面內(nèi)的軌道通過(guò)點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的倍.(),求(1)的大小是多少?(2)試討論此球能否到達(dá)軌道的點(diǎn),并說(shuō)明理由.(3)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度大小是多少?【解析】(1)小球從高處落下,進(jìn)入軌道,沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng),小球受重力和軌道的支持力.設(shè)小球通過(guò)點(diǎn)的速度為,通過(guò)點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球支持力(大小等于小球?qū)壍赖膲毫Γ┦撬鰣A周運(yùn)動(dòng)的向心力,即①小球從點(diǎn)落下直到沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,機(jī)械能守恒,有②由①②式可得高度(2)設(shè)小球能沿豎直半圓軌道運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的最小速度為,有③小球至少?gòu)母咛幝湎?,④由③④式可得,由,小球可以通過(guò)點(diǎn).(3)小球由落下通過(guò)點(diǎn)的速度為小球通過(guò)點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)小球經(jīng)時(shí)間落到圓弧軌道上,建立坐標(biāo)系,有⑤⑥且⑦由⑤⑥⑦可解的時(shí)間(另解舍棄).落到軌道上速度的大小【答案】(1)10m(2)能到達(dá)點(diǎn)(3)17.3m/s如圖所示,在坐標(biāo)系的第一象限中存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為在其他象限中存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.是軸上的一點(diǎn),它到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為;是軸上的一點(diǎn),到的距離為.一質(zhì)量為,電荷量為的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿軸方向從點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,繼而通過(guò)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,并再次通過(guò)點(diǎn).此時(shí)速度方向與軸正方向成銳角.不計(jì)重力作用.試求:(1)粒子經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.【解析】(1)以表示粒子在電場(chǎng)作用下的加速度,有,加速度沿軸負(fù)方向.設(shè)粒子從點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度為,由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為,則有,,故設(shè)粒子從點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為,垂直于軸的分量設(shè)粒子經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度方向與軸的夾角為,則有,因此(2)粒子經(jīng)過(guò)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后,在磁場(chǎng)中做速率為的圓周運(yùn)動(dòng).若圓周的半徑為,則有設(shè)圓心為,則必與過(guò)點(diǎn)的速度垂直,且有.用表示與軸的夾角,由幾何關(guān)系得,,解得,【答案】(1),與軸的夾角(2)如圖所示,真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出),其中B板接地(電勢(shì)為零),A板電勢(shì)變化的規(guī)律如圖所示.將一個(gè)質(zhì)量,電量的帶電粒子從緊臨B板處釋放,不計(jì)重力.求:(1)在t=0時(shí)刻釋放該帶電粒子,釋放瞬間粒子加速度的大小;(2)若A板電勢(shì)變化周期,在t=0時(shí)將帶電粒子從緊臨B板處無(wú)初速釋放,粒子到達(dá)A板時(shí)動(dòng)量的大小;(3)A板電勢(shì)變化頻率多大時(shí),在到時(shí)間內(nèi)從緊臨B板處無(wú)初速釋放該帶電粒子,粒子不能到達(dá)A板.【解析】(1)(2)粒子在0~EQ\F(T,2)時(shí)間內(nèi)走過(guò)的距離為:⑤故帶電粒子在t=EQ\F(T,2)時(shí)恰好到達(dá)A板,根據(jù)動(dòng)量定理,此時(shí)粒子的動(dòng)量(3)帶電粒子在~時(shí)間內(nèi)向A板做勻加速運(yùn)動(dòng),在~時(shí)間內(nèi)向A板做勻減速運(yùn)動(dòng),速度為零后返回.粒子向A板的可能最大位移⑥要求粒子不能到達(dá)A板,則有s'<d,由f=EQ\F(1,T)得,電勢(shì)變化頻率應(yīng)滿足f>=5EQEQ\R(2)×104Hz.把一個(gè)質(zhì)量為、帶正電荷且電量為的小物塊放在一個(gè)水平軌道的點(diǎn)上,在軌道的點(diǎn)有一面與軌道垂直的固定墻壁.軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為,其方向與軌道(軸)平行且方向向左.若把小物塊從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放,它能夠沿著軌道滑動(dòng).已知小物塊與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù),點(diǎn)到墻壁的距離為,若與墻壁發(fā)生碰撞時(shí),其電荷保持不變,而且碰撞為完全彈性碰撞(不損失機(jī)械能).求:(1)如果在點(diǎn)把小物塊從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放,那么它第1次撞墻后瞬時(shí)速度為零的位置坐標(biāo)、第2次撞墻之后速度為零的位置坐標(biāo)的表達(dá)式分別是什么?(2)如果在點(diǎn)把小物塊從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放,那么它最終會(huì)停留在什么位置?從開(kāi)始到最后它一共走了多少路程()?(3)如果在點(diǎn)瞬間給小物塊一個(gè)沿著軸向右的初始沖量,其大小設(shè)為,那么它第一次又回到點(diǎn)時(shí)的速度()大小為多少?它最終會(huì)停留在什么位置?從開(kāi)始到最后它一共走了多少路程?【解析】由題意分析知,小物塊沿著軌道滑動(dòng)時(shí),水平方向上受到二力:滑動(dòng)摩擦力和電場(chǎng)力而且總是有: (1)設(shè)第一次速度為零的位置坐標(biāo)為取墻面為零電勢(shì)面,則在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)用功能關(guān)系有: 設(shè)第二次速度為零的位置坐標(biāo)為,取墻面為零電勢(shì)面,則在第二次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)用功能關(guān)系有: 即:(2)它最終會(huì)停留在點(diǎn). 對(duì)從開(kāi)始到最終的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程應(yīng)用功能關(guān)系有: (3)由動(dòng)量定理知,小物塊獲得一個(gè)向右的初始沖量,那么向右運(yùn)動(dòng)的初速度: 設(shè)第一次瞬時(shí)速度為零的位置坐標(biāo)為取墻面為零電勢(shì)面,則在這一運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用功能關(guān)系有:得: 即: 同上道理,對(duì)從開(kāi)始到第一次又回到點(diǎn)這一過(guò)程應(yīng)用功能關(guān)系有: 得:即:小物塊最終會(huì)停留在點(diǎn). 設(shè)從開(kāi)始到最后一共走的路程為,全過(guò)程應(yīng)用功能關(guān)系有: 得:即:【答案】見(jiàn)解析專題總結(jié)上一個(gè)過(guò)程的末狀態(tài)是下一個(gè)過(guò)程的初狀態(tài)解答的關(guān)鍵是正確拆分物理過(guò)程,觀察各個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的關(guān)系列關(guān)系求解。分別有兩種關(guān)系一種是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:主要是牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用。另一種是功能關(guān)系和能量守恒:主要是動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒等公式的應(yīng)用.全過(guò)程處理:抓住整個(gè)過(guò)程的初、末狀態(tài),利用能量的觀點(diǎn)解決問(wèn)題。專題三、多個(gè)物體多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程專題目標(biāo)掌握多個(gè)物體多過(guò)程問(wèn)題的分析方法.專題講練在足夠大的光滑水平面上放有兩物塊和,已知,物塊連接一個(gè)輕彈簧并處于靜止?fàn)顟B(tài),物體以初速度向著物塊運(yùn)動(dòng).在物塊與彈簧作用過(guò)程中,兩物塊在同一條直線上運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是()A.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物塊的速度為零B.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物塊的速度不為零,且方向向右C.在彈簧壓縮過(guò)程中,物塊動(dòng)能先減小后增大D.在與彈簧相互作用的整個(gè)過(guò)程中,物塊的動(dòng)能先減小后增大【答案】D【解析】本題中的情形可視為彈性碰撞,由于,故碰撞結(jié)束,即彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后,的速度向左,速度向右,A、B錯(cuò).在彈簧壓縮過(guò)程中,速度大于速度,直至速度相等,在此過(guò)程中,始終做減速運(yùn)動(dòng),故其動(dòng)能一直減小,C錯(cuò).在與彈簧相互作用的整個(gè)過(guò)程中,始終受到彈簧對(duì)其向左的彈力,先減速到零,再加速到,D對(duì).如圖所示,直線MN表示一條平直公路,甲、乙兩輛汽車原來(lái)停在A、B兩處,A、B間的距離為85m,現(xiàn)甲車先開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a1=2.5m/s2,甲車運(yùn)動(dòng)6.0s時(shí),乙車立即開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a2=5.0m/s2,求兩輛汽車相遇處距A處的距離.甲車甲車乙車ABMN【解析】甲車運(yùn)動(dòng)后的位移為:尚未追上乙車,設(shè)此后用時(shí)間t與乙車相遇,則有:將上式代入數(shù)據(jù)并展開(kāi)整理得:解得:,、都有意義,時(shí),甲車追上乙車;時(shí),乙車追上甲車再次相遇.第一次相遇地點(diǎn)距A的距離為:第二次相遇地點(diǎn)距A的距離為:.【答案】A球自距地面高處開(kāi)始自由下落,同時(shí)球以初速度正對(duì)球豎直上拋,空氣阻力不計(jì).1.要使兩球在球上升過(guò)程中相遇,則應(yīng)滿足什么條件?2.要使兩球在球下降過(guò)程中相遇,則應(yīng)滿足什么條件?【解析】?jī)汕蛳嘤鰰r(shí)位移之和等于,即,所以.而球上升到最高點(diǎn)的時(shí)間,球在空中總時(shí)間為.(1)要使兩球在球上升過(guò)程中相遇,則有,即,所以.(2)要使兩球在球下降過(guò)程中相遇,則有,即,所以.【答案】(1)(2)如圖甲所示,質(zhì)量M=1kg的薄木板靜止在水平面上,質(zhì)量m=1kg的鐵塊靜止在木板的右端,可視為質(zhì)點(diǎn)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,已知木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.05,鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2,取g=10m/s2?,F(xiàn)給鐵塊施加一個(gè)水平向左的力F。(1)若力F恒為4N,經(jīng)過(guò)時(shí)間1s,鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端,求木板的長(zhǎng)度;(2)若力F從零開(kāi)始逐漸增加,且鐵塊始終在木板上沒(méi)有掉下來(lái)。試通過(guò)分析與計(jì)算,在圖乙中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象。LLMm左右F圖甲圖乙F/Nf/N00.51.01.52.02.53.03.50.51.01.52.02.54.04.5【解析】(1)對(duì)鐵塊,由牛頓第二定律:(1分)對(duì)木板,由牛頓第二定律:(1分)設(shè)木板的長(zhǎng)度為L,經(jīng)時(shí)間t鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端,則(1分)(1分)又:(1分)解得:L=0.5m(1分)(2)①當(dāng)時(shí),系統(tǒng)沒(méi)有被拉動(dòng),靜摩擦力與外力成正比,即:f=F(2分)②當(dāng)時(shí),若M、m相對(duì)靜止,鐵塊與木板有相同的加速度a,則:F/F/Nf/N00.51.01.52.02.53.03.50.51.01.52.02.54.04.5答圖2解得:此時(shí):,也即所以:當(dāng)時(shí),(2分)③當(dāng)時(shí),M、m相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)鐵塊受到的摩擦力為:(2分)f—F圖象如答圖2所示。(4分)質(zhì)量為m的人原來(lái)靜止在甲船上,乙船上無(wú)人.甲、乙兩船質(zhì)量均為M并靜止在水平面上.現(xiàn)甲船上的人水平跳到乙船上,而后再跳回甲船.求兩船速率之比v甲:v乙.【解析】本題涉及的物理過(guò)程有:①人跳離甲船,②人跳到乙船,③人跳離乙船,④人跳回甲船.每個(gè)過(guò)程都可用動(dòng)量守恒定律列方程.如此求解,實(shí)在麻煩.若用整體恩維方法,把人和甲、乙兩船當(dāng)成整體,對(duì)從起跳到跳回的4個(gè)過(guò)程統(tǒng)籌分析,當(dāng)成一個(gè)大過(guò)程,則該大過(guò)程仍滿足動(dòng)量守恒定律.解題提示:對(duì)整個(gè)過(guò)程0=(M+m)v甲-Mv乙有:v甲;v乙=M:(M+m)【小結(jié)】當(dāng)所求的物理量只涉及運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程時(shí),可對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行研究.如圖所示,有一塊木板靜止在光滑且足夠長(zhǎng)的水平面上,木板質(zhì)量為M=4kg,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.4m;木板右端放著一小滑塊,小滑塊質(zhì)量為m=1kg,其尺寸小于L。小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(1)現(xiàn)用恒力F作用在木板M上,為了使得m能從M上面滑落下來(lái),問(wèn):F大小的范圍是什么?(2)其它條件不變,若恒力F=22.8牛頓,且始終作用在M上,最終使得m能從M上面滑落下來(lái)。問(wèn):m在M上面滑動(dòng)的時(shí)間是多大?m離開(kāi)M時(shí)的速度是多大?【答案】(1);(2),?!窘馕觥浚?)小滑塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力小滑塊在滑動(dòng)摩擦力f作用下向右勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度木板在拉力F和滑動(dòng)摩擦力f作用下向右勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度使m能從M上面滑落下來(lái)的條件是即,得(2)設(shè)m在M上滑動(dòng)的時(shí)間為t,當(dāng)恒力F=22.8N,木板的加速度)小滑塊在時(shí)間t內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移木板在時(shí)間t內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移因即;物塊離開(kāi)木板時(shí)的速度為。如圖所示,質(zhì)量為m=5kg的長(zhǎng)木板放在水平地面上,在木板的最右端放一質(zhì)量也為m=5kg的物塊A。木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù),物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。現(xiàn)用一水平力F=60N作用在木板上,使木板由靜止開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t=1s,撤去拉力。設(shè)物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。(g取10m/s2)請(qǐng)求解:(1)拉力撤去時(shí),木板的速度大小;(2)要使物塊不從木板上掉下,木板的長(zhǎng)度至少多大;(3)在滿足(2)的條件下,物塊最終將停在距板右端多遠(yuǎn)處?!敬鸢浮浚?);(2);(3)。【解析】(1)若在時(shí)間t=1s內(nèi),物塊與長(zhǎng)木板一起運(yùn)動(dòng),加速度為a,則則物塊受合外力∴物塊在長(zhǎng)木板上相對(duì)滑動(dòng),在此過(guò)程中:對(duì)木板:,,,對(duì)物塊:,,;(2)在撤去力F之后,物塊加速,木板減速,到物塊與木板共速的過(guò)程中,對(duì)木板有:,,,對(duì)物塊:,,,物塊和木板共速,所以:,解得:,,,,所以要使物塊不從木板上掉下,則木板的長(zhǎng)度至少為:;(3)物塊與木板共速時(shí),物塊距木板右端,之后物塊減速,木板也減速,木板的加速度大于物塊,所以此后物塊的速度大于木板,木板給物塊向左的摩擦力,物塊給木板向右的摩擦力,在向右直到二者都停止的過(guò)程中:對(duì)物塊:,,對(duì)木板:,,所以,物塊相對(duì)于木板向右的,最終物塊距木板右端的距離。如圖所示,勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧分別與質(zhì)量為的物塊拴接,勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧上端與物塊拴接,下端壓在桌面上(不拴接),整個(gè)系統(tǒng)處于平衡.現(xiàn)施力將物塊緩慢地豎直上提,直到下面那個(gè)彈簧剛脫離桌面,求此過(guò)程中,物塊和物塊增加的重力勢(shì)能.【解析】根據(jù)題給條件,開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),彈簧均被壓縮.現(xiàn)施力將物塊緩慢上提,直到下面那個(gè)彈簧的下端剛脫離桌面.在此過(guò)程中,彈簧由壓縮狀態(tài)逐漸恢復(fù)到自由狀態(tài);而上面那個(gè)彈簧,先由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到自由狀態(tài),接著由于對(duì)它施加拉力,彈簧又逐漸被拉長(zhǎng).要求兩物塊在題述過(guò)程中重力勢(shì)能的增加量,關(guān)鍵在于確定兩物塊的高度變化,根據(jù)平衡條件確定各量之間的關(guān)系.彈簧原被壓縮量彈簧原被壓縮量當(dāng)下面彈簧剛脫離桌面時(shí),彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),而彈簧將被拉長(zhǎng),且則在這個(gè)過(guò)程中物塊上升的高度為所以物塊增加的重力勢(shì)能為物塊上升的高度為其增加的重力勢(shì)能【答案】如圖所示,水平地面上方被豎直線分隔成兩部分,點(diǎn)左側(cè)地面粗糙,與球間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,右側(cè)光滑.右側(cè)空間有一范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng).在點(diǎn)用長(zhǎng)為的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩,拴一個(gè)質(zhì)量,帶電量為的小球,在豎直平面內(nèi)以的速度做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與地面剛好不接觸.處于原長(zhǎng)的彈簧左端連在墻上,右端與不帶電的小球接觸但不粘連,球的質(zhì)量,此時(shí)球剛好位于點(diǎn).現(xiàn)用水平向左的推力將球緩慢推至點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi)),之間的距離為,推力所做的功是,當(dāng)撤去推力后,球沿地面向右滑動(dòng)恰好能和球在最低點(diǎn)處發(fā)生正碰,并瞬間成為一個(gè)整體(均可視為質(zhì)點(diǎn)),碰撞前后電荷量保持不變,碰后瞬間立即把勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)?,電?chǎng)方向不變.求:(?。?)在兩球在碰撞前勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向;(2)兩球在碰撞后瞬間整體的速度;(3)整體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力大?。窘馕觥浚?)要使小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),必須滿足(2分)所以=2×103N/C(1分)方向豎直向上(1分)(2)由功能關(guān)系得,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度為,由功能關(guān)系得(4分)兩球碰后結(jié)合為,設(shè)的速度為,由動(dòng)量守恒定律(2分)(3)電場(chǎng)變化后,因所以不能做圓周運(yùn)動(dòng),而是做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間繩子在Q處繃緊,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得,OYOYXQy9AxRR-y9A可得(2分)即:繩子繃緊時(shí)恰好位于水平位置,水平方向速度變?yōu)?,以豎直速度=開(kāi)始做圓周運(yùn)動(dòng)設(shè)到最高點(diǎn)時(shí)速度為由動(dòng)能定理得(2分)在最高點(diǎn)由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:(2分)求得(1分)【答案】見(jiàn)解析如圖所示,裝置的左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平面,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接著質(zhì)量M=2kg的小物塊A。裝置的中間是水平傳送帶,它與左右兩邊的臺(tái)面等高,并能平滑對(duì)接。傳送帶始終以u(píng)=2m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。裝置的右邊是一光滑的曲面,質(zhì)量m=1kg的小物塊B從其上距水平臺(tái)面h=1.0m處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的摩擦因數(shù)μ=0.2,l=1.0m。設(shè)物塊A、B中間發(fā)生的是對(duì)心彈性碰撞,第一次碰撞前物塊A靜止且處于平衡狀態(tài)。取g=10m/s2。(1)求物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大??;(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運(yùn)動(dòng)到右邊曲面上?(3)如果物塊A、B每次碰撞后,物塊A再回到平衡位置時(shí)都會(huì)立即被鎖定,而當(dāng)他們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除,試求出物塊B第n次碰撞后運(yùn)動(dòng)的速度大小。AA⊙⊙Bhlu=2m/s【答案】(1)4m/s(2)不能滑到右邊的曲面上(3)【解析】(1)設(shè)B滑到曲面底部速度為v,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,得由于>u,B在傳送帶上開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)。設(shè)B一直減速滑過(guò)傳送帶的速度為由動(dòng)能定理的解得由于仍大于u,說(shuō)明假設(shè)成立,即B與A碰前速度為4m/s設(shè)地一次碰后A的速度為,B的速度為,取向左為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械等守恒定律得:解得上式表明B碰后以的速度向右反彈?;蟼魉蛶Ш笞鲈谀Σ亮Φ淖饔孟聹p速,設(shè)向左減速的最大位移為,由動(dòng)能定理得:解得因,故B不能滑上右邊曲面。(3)B的速度減為零后,將在傳送帶的帶動(dòng)下向左勻加速,加速度與向右勻減速時(shí)相同,且由于小于傳送帶的速度u,故B向左返回到平臺(tái)上時(shí)速度大小仍為。由于第二次碰撞仍為對(duì)心彈性碰撞,故由(2)中的關(guān)系可知碰后B仍然反彈,且碰后速度大小仍為B碰前的,即同理可推:B每次碰后都將被傳送帶帶回與A發(fā)生下一次碰撞。則B與A碰撞n次后反彈,速度大小為。如圖所示,光滑水平面上停放一個(gè)木箱和小車,木箱的質(zhì)量為,小車和人的總質(zhì)量為,小車和木箱的質(zhì)量之比為,人以速率沿水平方向?qū)⒛鞠渫瞥?,木箱被擋板以原速反彈回?lái)以后,人接住木箱再以同樣大小的速度第二次推出木箱,木箱又被原速反彈,問(wèn)人最多能推幾次木箱?【答案】【解析】選木箱、人和小車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,取向右為正方向。設(shè)第次推出木箱后人與小車的速度為,第次接住后速度為,則由動(dòng)量守恒定律可知:第一次推出后有:,則第一次接住后有:第二次推出后有:,則第二次接住后有:…第次接住后有:第次推出后有:,則設(shè)最多能推次,推出后有,,即:,且所以有將代入可得:因取整數(shù),故如圖17所示,在傾角θ=30o的斜面上放置一段凹槽B,B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,槽內(nèi)靠近右側(cè)壁處有一小物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)),它到凹槽左側(cè)壁的距離d=0.10m。A、B的質(zhì)量都為m=2.0kg,B與斜面間的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力,不計(jì)A、B之間的摩擦,斜面足夠長(zhǎng)?,F(xiàn)同時(shí)由靜止釋放A、B,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,A與B的側(cè)壁發(fā)生碰撞,碰撞過(guò)程不計(jì)機(jī)械能損失,碰撞時(shí)間極短。取g=10m/s2。求:(1)物塊A和凹槽B的加速度分別是多大;(2)物塊A與凹槽B的左側(cè)壁第一次碰撞后瞬間A、B的速度大?。唬?)從初始位置到物塊A與凹槽B的左側(cè)壁發(fā)生第三次碰撞時(shí)B的位移大小。圖17圖17dABθ【解析】(1)設(shè)A的加速度為a1,則mgsin=ma1,a1=gsin×sin30°=5.0m/s2…………1分設(shè)B受到斜面施加的滑動(dòng)摩擦力f,則==10N,方向沿斜面向上B所受重力沿斜面的分力=2.0×10×sin30°=10N,方向沿斜面向下因?yàn)?,所以B受力平衡,釋放后B保持靜止,則凹槽B的加速度a2=0………1分(2)釋放A后,A做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)物塊A運(yùn)動(dòng)到凹槽B的左內(nèi)側(cè)壁時(shí)的速度為vA0,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得vA0===1.0m/s………1分因A、B發(fā)生彈性碰撞時(shí)間極短,沿斜面方向動(dòng)量守恒,A和B碰撞前后動(dòng)能守恒,設(shè)A與B碰撞后A的速度為vA1,B的速度為vB1,根據(jù)題意有………1分………1分解得第一次發(fā)生碰撞后瞬間A、B的速度分別為vA1=0,vB1=1.0m/s………1分(3)A、B第一次碰撞后,B以vB1=1.0m/s做勻速運(yùn)動(dòng),A做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,A的速度vA2與B的速度相等,A與B的左側(cè)壁距離達(dá)到最大,即vA2=,解得t1=0.20s設(shè)t1時(shí)間內(nèi)A下滑的距離為x1,則解得x1=0.10m因?yàn)閤1=d,說(shuō)明A恰好運(yùn)動(dòng)到B的右側(cè)壁,而且速度相等,所以A與B的右側(cè)壁恰好接觸但沒(méi)有發(fā)生碰撞?!?分設(shè)A與B第一次碰后到第二次碰時(shí)所用時(shí)間為t2,A運(yùn)動(dòng)的距離為xA1,B運(yùn)動(dòng)的距離為xB1,A的速度為vA3,則xA1=,xB1=vB1t2,xA1=xB1解得t2=0.40s,xB1=0.40m,vA3=a1t2=2.0m/s………1分第二次碰撞后,由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可解得A、B再次發(fā)生速度交換,B以vA3=2.0m/s速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),A以vB1=1.0m/s的初速度做勻加速運(yùn)動(dòng)。用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知,在后續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物塊A不會(huì)與凹槽B的右側(cè)壁碰撞,并且A與B第二次碰撞后,也再經(jīng)過(guò)t3=0.40s,A與B發(fā)生第三次碰撞。………1分設(shè)A與B在第二次碰后到第三次碰時(shí)B運(yùn)動(dòng)的位移為xB2,則xB2=vA3t3=2.0×0.40=0.80m;設(shè)從初始位置到物塊A與凹槽B的左內(nèi)側(cè)壁發(fā)生第三次碰撞時(shí)B的位移大小x,則x=xB1+xB2=0.40+0.80=1.2m………1分雨滴在穿過(guò)云層的過(guò)程中,不斷與漂浮在云層中的小水珠相遇并結(jié)合為一體,其質(zhì)量逐漸增大?,F(xiàn)將上述過(guò)程簡(jiǎn)化為沿豎直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始質(zhì)量為m0,初速度為v0,下降距離l后與靜止的小水珠碰撞且合并,質(zhì)量變?yōu)閙1。此后每經(jīng)過(guò)同樣的距離l后,雨滴均與靜止的小水珠碰撞且合并,質(zhì)量依次變?yōu)閙2、m3……mn……(設(shè)各質(zhì)量為已知量)。不計(jì)空氣阻力。(1)若不計(jì)重力,求第n次碰撞后雨滴的速度vn′;(2)若考慮重力的影響。a、求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和vn′;b、求第n次碰撞后雨滴的動(dòng)能?!敬鸢浮浚?)(2)【解析】(1)不計(jì)重力,全過(guò)程中動(dòng)量守恒,得:(2)若考慮重力的影響,雨滴下降過(guò)程中做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng),碰撞瞬間動(dòng)量守恒a.第1次碰撞前第1次碰撞后①b.第2次碰撞前利用①化簡(jiǎn)得:②第2次碰撞后利用②得:同理,第3次碰撞后…………第n次碰撞后動(dòng)能專題總結(jié)多物體多過(guò)程問(wèn)題可以先逐個(gè)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況,然后分析物體之間的關(guān)系.多個(gè)物體問(wèn)題中,物體之間的往往存在時(shí)間、位移、加速度、速度或受力的等量關(guān)系.鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)如圖所示,一小球自空中自由落下,與正下方的直立輕質(zhì)彈簧接觸,直至速度為零的過(guò)程中,關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的下列幾種描述中,正確的是()A.接觸后,小球作減速運(yùn)動(dòng),加速度的絕對(duì)值越來(lái)越大,速度越來(lái)越小,最后等于零B.接觸后,小球先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng),其速度先增加后減小直到為零C.D.接觸后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方【答案】BD【解析】過(guò)程分析:從釋放到與彈簧接觸的過(guò)程中,小球做自由落體運(yùn)動(dòng);從與彈簧接觸到彈簧彈力與重力相等的過(guò)程中,,方向向下,增大,加速度減小,小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng);在時(shí),,速度最大;從位置到最低點(diǎn)的過(guò)程中,,方向向上,增大,加速度增大,速度減小,小球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng);到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),速度為零,加速度最大,方向向上;然后小球向上反彈,運(yùn)動(dòng)過(guò)程與下降過(guò)程對(duì)稱。一物體從某一高度自由落下,落在直立于地面的輕彈簧上,如圖所示.在點(diǎn),物體開(kāi)始與彈簧接觸,到點(diǎn)時(shí),物體速度為零,然后被彈回,下列說(shuō)法中正確的是()A.物體從下降到的過(guò)程中,動(dòng)能不斷變小,重力勢(shì)能不斷增大B.物體從上升到的過(guò)程中,動(dòng)能不斷變小,重力勢(shì)能不斷增大C.物體從下降到,以及從上升到的過(guò)程中,速率都是先增大,后減?。粡牡街亓?shì)能減小,從到重力勢(shì)能增加D.物體在點(diǎn)時(shí),所受合力最大,彈性勢(shì)能最大【解析】物體從下降到的過(guò)程中,重力做正功,彈力做負(fù)功,因此重力勢(shì)能不斷減小,彈性勢(shì)能不斷增大.在、中間有一點(diǎn),重力和彈力相等,物體的速度最大,即從到,物體向下的合力逐漸減小為零,向下的加速度也逐漸減小為零,因此物體到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度最大;從到時(shí),物體向上的合力逐漸增大,向上的加速度逐漸增大,物體向下做減速運(yùn)動(dòng),在點(diǎn)時(shí),向上的合力最大,加速度值最大,速度為零.物體從到上升過(guò)程中,重力做負(fù)功,彈力做正功,因此重力勢(shì)能不斷增加,彈性勢(shì)能不斷減?。晃矬w從到的過(guò)程中,合力和加速度均向上但逐漸減小,因此物體的速度逐漸增加,在點(diǎn)合力為零,加速度為零,速度達(dá)到最大;物體從到的過(guò)程中,向下的合力逐漸增大,最后等于重力,向下的加速度也逐漸增大,最后等于重力加速度,因此物體做向上的減速運(yùn)動(dòng).【答案】CD如圖所示,質(zhì)量為的木塊放置在質(zhì)量為的木塊上,與彈簧相連,它們一起在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振動(dòng)過(guò)程中兩木塊之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng).設(shè)木塊離開(kāi)平衡位置水平向右為位移的正方向,其振動(dòng)圖象如圖所示,由圖象可知()A.在時(shí)刻,木塊的動(dòng)能最小,所受的靜摩擦力最大B.在時(shí)刻,彈簧的彈性勢(shì)能最大,木塊所受的靜摩擦力最小C.在時(shí)刻,木塊所受靜摩擦力的方向水平向左D.在時(shí)刻,木塊的動(dòng)能最小,所受的彈性力最大【解析】結(jié)合兩圖可知,和是平衡位置,和是在最大位移處,根據(jù)彈簧振子振動(dòng)的特征,兩木塊在平衡位置時(shí)的速度最大,加速度為零;在最大位移處,速度為零,加速度最大,即木塊所受的彈性力最大,木塊所受的靜摩擦力最大.所以A正確.【答案】A一個(gè)質(zhì)量為的雪橇靜止在水平雪地上,一條質(zhì)量為的愛(ài)斯基摩狗站在該雪橇上.狗向雪橇的正后方跳下,隨后又追趕并向前跳上雪橇,其后狗又反復(fù)地跳下,追趕并跳上雪橇,狗與雪橇始終沿一條直線運(yùn)動(dòng).若狗跳離雪橇?xí)r雪橇的速度為,則此時(shí)狗相對(duì)于地面的速度為(其中為狗相對(duì)于雪橇的速度),為代數(shù)和,若以雪橇運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?,則為正值,為負(fù)值.設(shè)狗總以速度追趕和跳上雪橇,雪橇與雪地間的摩擦忽略不計(jì).已知的大小為,的大小為,,.(1)求狗第一次跳上雪橇后兩者的共同速度的大小;(2)求雪橇最終速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次數(shù).(供使用但不一定用到的對(duì)數(shù)值:,)【答案】(1);(2),3次【解析】(1)設(shè)雪橇運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍返谝淮翁卵┣梁笱┣恋乃俣葹椋鶕?jù)動(dòng)量守恒定律有,狗第一次跳上雪橇?xí)r,雪橇與狗的共同速度為,則,將,,,代入得.(2)設(shè)雪橇運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?,狗第次跳下雪橇后,雪橇的速度為,狗的速度為;狗第次跳上雪橇后,雪橇和狗的共同速度為,由?dòng)量守恒定律可得第一次跳下雪橇:,第一次跳上雪橇:第二次跳下雪橇:,第二次跳上雪橇:第三次跳下雪橇:,第三次跳上雪橇:第四次跳下雪橇:,此時(shí)雪橇的速度已大于狗追趕的速度,狗將不可能追上雪橇,因此狗最多能跳上雪橇次.雪橇最終速度為.202025年高考解決方案過(guò)程分析(2)-臨界專題過(guò)程分析(2)-臨界專題 學(xué)生姓名:學(xué)生姓名:上課時(shí)間:上課時(shí)間:錯(cuò)題再練習(xí)錯(cuò)題再練習(xí)第23講過(guò)程分析(2)臨界專題2013年高考怎么考2013年高考怎么考內(nèi)容要求考試能力理解能力能描述其物理狀態(tài)、物理過(guò)程推理能力能定性分析物理過(guò)程的變化趨勢(shì)知識(shí)講解知識(shí)講解專題目錄【專題1】與受力狀態(tài)變化有關(guān)的臨界問(wèn)題【專題2】與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化有關(guān)的臨界問(wèn)題知識(shí)講解知識(shí)講解專題一、彈力、摩擦力的變化相關(guān)的臨界問(wèn)題專題目標(biāo)會(huì)分析彈力、摩擦力等存在臨界狀態(tài)的問(wèn)題.專題講練一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球用細(xì)線吊在傾角θ=53°的斜面頂端,如圖,斜面靜止時(shí),球緊靠在斜面上,繩與斜面平行,不計(jì)摩擦,當(dāng)斜面以10m/s2的加速度向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),求繩的拉力及斜面對(duì)小球的彈力.如圖所示,mA=1kg,mB=2kg,A、B間靜摩擦力的最大值是5N,水平面光滑。用水平力F拉B,當(dāng)拉力大小分別是F=10N和F=20N時(shí),A、B的加速度各多大?(最大靜摩擦力的大小等于滑動(dòng)摩擦力大?。┤鐖D所示,在傾角為θ的粗糙斜面上,有一個(gè)質(zhì)量為m的物體被水平力F推著靜止于斜面上,已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且μ<tanθ,若物體恰好不下滑,則推力F為多少?若物體恰好不上滑,則推力F為多少(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)如圖所示,質(zhì)量均為M的兩個(gè)木塊A、B在水平力F的作用下,一起沿光滑的水平面運(yùn)動(dòng),A與B的接觸面光滑,且與水平面的夾角為60°,求使A與B一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的水平力F的范圍。BBF60°A有一水平放置的圓盤,上面放一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕彈簧,其一端固定于軸O上,另一端系著質(zhì)量為m的物體A,物體A與盤面間最大靜摩擦力為Ffm,彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng),現(xiàn)將彈簧伸長(zhǎng)后置于旋轉(zhuǎn)的桌面上,如圖5所示,問(wèn):要使物體相對(duì)于桌面靜止,圓盤轉(zhuǎn)速n的最大值和最小值各是多少?如圖所示,能承受最大拉力為10N的細(xì)線OA與豎直方向成45°角,能承受最大拉力為5N的細(xì)線OB水平,細(xì)線OC能承受足夠大的拉力,為使OA、OB均不被拉斷,OC下端所懸掛物體的最大重力是多少?如圖所示,物體的質(zhì)量為2kg,兩根輕繩AB和AC(LA

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