11.(2010·广东理综,36)如图1-3-23(a)所示,左为某同学设想的粒子速度选择装置,由水平转轴及两个薄盘N1N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角θ可调[如图1-3-23(b)];右为水平放置的长为d的感光板,板的正上方有一匀强磁场,方向垂直纸面向外,磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1,能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场.O到感光板的距离为,粒子电荷量为q,质量为m.不计重力.

(1)若两狭缝平行且盘静止[如图1-3-23(c)],某一粒子进入磁场后,竖直向下打在感光板中心点M上,求该粒子在磁场中运动的时间t

(2)若两狭缝夹角为θ0,盘匀速转动,转动方向如图1-3-23(b).要使穿过N1N2的粒子均打到感光板P1P2连线上,试分析盘转动角速度ω的取值范围(设通过N1的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N2).

图1-3-23

解析:(1)粒子运动半径为

R=①

由牛顿第二定律

qvBm

匀速圆周运动周期T=③

粒子在磁场中运动时间t==.④

(2)

如图所示,设粒子运动临界半径分别为R1R2

R1=⑤

d2+2R

R2d

设粒子临界速度分别为v1v2,由②⑤⑥式,得v1=⑦

v2=⑧

若粒子通过两转盘,由题设可知

=⑨

联立⑦⑧⑨,得对应转盘的转速分别为

ω1=⑩

ω2=⑪

粒子要打在感光板上,需满足条件

ω≤⑫

答案:(1) (2)≤ω

9.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在 

图1-3-21
 
水平面上,如图1-3-21所示.它们的竖直边长都是底边

长的一半.现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面

上.其落点分别是abc.下列判断正确的是( )

A.图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最短

B.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最大

C.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最快

D.无论小球抛出时初速度多大,落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直

解析:如图所示,由于小球在平抛运动过程中,可分解为  

竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,由

于竖直方向的位移为落在c点处的最小,而落在a点处的最大,所以落在a点的小球飞行时间最长,A错误;而速度的变化量Δvgt,所以落在c点的小球速度变化最小,B错误;三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度,故三个小球飞行过程中速度变化一样快,C错误;因为平抛运动可等效为从水平位移中点处做直线运动,故小球不可能垂直落到左边的斜面上.假设小球落在右边斜面的b点处的速度与斜面垂直,则tan θ==,由于两斜面的竖直边是底边长的一半,故小球落在左边斜面最低点处时,因为2xv0txt,所以vymv0,而vyvym,所以tan θ=≥1,与假设矛盾,故在右边斜面上,小球也不可能垂直落在斜面上,D正确.

答案:D

6.(2010·课标全国,20)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象.图中坐标系的横轴是lg(T/T0),纵轴是lg(R/R0);这里TR分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T0R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是( )

解析:取其中一行星为研究对象,设其质量为m,轨道半径为R,太阳的质量为M,则Gm2·R,得=,水星=.所以32,所以3lg=2lg.

答案:B

图1-3-18
 
7.如图1-3-18所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中 

AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道

处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、

丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB上分

别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则( )

A.经过最高点时,三个小球的速度相等

B.经过最高点时,甲球的速度最小

C.甲球的释放位置比乙球的高

D.运动过程中三个小球的机械能均保持不变

解析:三个粒子在运动过程中机械能守恒,对甲有qv1B+mg=,对乙有mgqv2B=,对丙有mg=,可判断A、B错,C、D对.

答案:CD

图1-3-20
 
8.如图1-3-20所示,两块竖直放置的导体板间的电场强度为E,在 

靠近左板处有一带电量为-q、质量为m的小球,以水平初速度v0

向右射出.已知在运动过程中不与右板发生碰撞,也没有落地.若

重力加速度为g,不计空气阻力,则( )

A.在碰到左板前,小球做匀变速直线运动

B.两板之间的距离d>mv02/2qE

C.根据题干所给的条件,可以求得小球回到出发点的正下方时速度的大小和方向

D.小球向右运动时下落的高度与向左运动时下落的高度之比为1∶2

解析:对小球受力分析知,小球在水平方向做匀减速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,运动轨迹为曲线,A错;水平方向Eqma,0v02=-2axx=,要使小球不与右板碰撞,则d>x,B对;回到出发点的正下方时水平速率为v0,方向水平向左,运动时间为t==,竖直速度vygt=,可求出此时的速度,C对;小球向右运动和向左运动的时间相等,两段时间内的竖直方向位移之比为1∶3,D错.

答案:BC

3.在我国乒乓球运动有广泛的群众基础,并有“国球”的美誉,在2008年北京奥运会上中国选手包揽了四个项目的全部冠军.现讨论乒乓球发球问题,已知球台长L、网高h,若球在球台边缘O点正上方某高度处,以一定的垂直球网的水平速度发出,如图1-3-15所示,球恰好在最高点时刚好越过球网.假设乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.则根据以上信息可以求出(设重力加速度为g)( )

图1-3-15

A.球的初速度大小

B.发球时的高度

C.球从发出到第一次落在球台上的时间

D.球从发出到被对方运动员接住的时间

解析:根据题意分析可知,乒乓球在球台上的运动轨迹具有对称性,显然发球时的高度等于h,从发球到运动到P1点的水平位移等于L,所以可以求出球的初速度大小,也可以求出球从发出到第一次落在球台上的时间.由于对方运动员接球的位置未知,所以无法求出球从发出到被对方运动员接住的时间.

答案:ABC

图1-3-16
 
 
4.如图1-3-16所示,极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨

道可视为圆轨道).若已知一个极地卫星从北纬30°的正上方,按图示 

方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t,地球半径为R(地球可看做球体),地  球表面的重力加速度为g,引力常量为G.由以上条件可以求出( )

A.卫星运行的周期       B.卫星距地面的高度

C.卫星的质量         D.地球的质量

解析:本题考查万有引力定律、圆周运动相关公式的应用能力.卫星从北纬30°的正上方,第一次运行至南纬60°正上方时,刚好为运动周期的,所以卫星运行的周期为4t,A项正确;知道周期、地球的半径,由=m2(R+h),可以算出卫星距地面的高度,B项正确;通过上面的公式可以看出,只能算出中心天体的质量,C项错误,D项正确.

答案:ABD

图1-3-17
 
 
5.投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动.如图1-3-17所示,某 

同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘,结 

果飞镖打在靶心的正下方.忽略飞镖运动过程中所受空气阻力,

在其他条件不变的情况下,为使飞镖命中靶心,他在下次投掷时应该( )

A.换用质量稍大些的飞镖

B.适当减小投飞镖时的高度

C.到稍远些的地方投飞镖

D.适当增大投飞镖的初速度

解析:在不计空气阻力的情况下,飞镖做的是平抛运动,水平位移xv0t,竖直位移ygt2,联立消去时间tyx2,可知打不中靶心与飞镖的质量无关,选项A错;由题意知,飞镖打在靶心的正下方,要想命中靶心,即使y减小,故在初速度v0一定时,人应离靶近些;在人离靶的距离x一定时,可增大初速度;在初速度v0和人离靶的距离x一定时,可适当增加投飞镖的高度,故选项B、C错,D正确.

答案:D

 0  138807  138815  138821  138825  138831  138833  138837  138843  138845  138851  138857  138861  138863  138867  138873  138875  138881  138885  138887  138891  138893  138897  138899  138901  138902  138903  138905  138906  138907  138909  138911  138915  138917  138921  138923  138927  138933  138935  138941  138945  138947  138951  138957  138963  138965  138971  138975  138977  138983  138987  138993  139001  447348 

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