[题目]如图所示为某弹射游戏装置示意图.通过拉杆将弹射器的轻质弹簧压缩后释放.将质量为0.1kg的小滑块从A点水平弹出.滑行距离L=0.5m后经过B点.无碰撞地进入细口径管道式圆弧BCD.最后从D点水平飞出.并抛入在平台上的收集框EFGH中.小滑块与框底部碰撞时间极短.且为弹性碰撞.整个轨道处在同一竖直面内.其中CD部分为半径R=0. 4m的圆弧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示为某弹射游戏装置示意图，通过拉杆将弹射器的轻质弹簧压缩后释放，将质量为0.1kg的小滑块从A点水平弹出，滑行距离L=0.5m后经过B点，无碰撞地进入细口径管道式圆弧BCD，最后从D点水平飞出，并抛入在平台上的收集框EFGH中。小滑块与框底部碰撞时间极短，且为弹性碰撞。整个轨道处在同一竖直面内，其中CD部分为半径R=0. 4m的圆弧轨道，其圆心为O1。轨道仅AB段粗糙，滑块与其间的动摩擦因数为0.2。管口D点距平台的高度h=0. 45m，以D点正下方平台上的O点为原点向右建x轴。已知收集框。管的口径远远小于圆弧半径，不计空气阻力、滑块的大小和框的厚度，g取10m/s2。

（1）若小滑块恰能经过D点，求弹簧被压缩到最短时的弹性势能EP；

（2）若收集框的E点坐标，小滑块恰好擦着H点进入框中，求小滑块从D点飞出时对轨道的作用力；

（3）若小滑块直接击中收集框的底部反弹一次后，未出框恰好击中收集框上的G点，则小球从D点飞出的速度大小v与收集框的E点坐标之间应满足什么关系？

【答案】（1）0.55J；（2）0. 75N，方向竖直向上；（3）

【解析】

（1）若小滑块恰能经过D点，可得

由能量守恒定律可得

解得

Ep=0.55J

（2）由平抛运动规律

水平方向

竖直方向

解得

vD=1m/s

在D点，由向心力公式

解得，滑块从D点飞出时对轨道的作用力，

力大小为0. 75N，根据牛顿第三定律，方向竖直向上

（3）设小滑块击中收集框底部的点距离左边框为x

根据平抛运动规律可得

竖直方向

解得

t=0. 3s

水平方向

落地时的竖直速度

弹性碰撞后恰好击中G点，竖直方向

解得向上运动时间

（另一根舍去）

水平方向

综上可解得

要使小滑块进入收集框，临界条件为恰好过H点

竖直方向

水平方向

又因

综上解得

故小球从D点飞出的速度大小v与收集框的E点坐标之间应满足

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（1）转动过程中感应电动势的最大值；

（2）由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；

（3）交流电压表的示数；

（4）周期内通过电阻R的电荷量为多少。

【题目】下列说法正确的是（）

A.布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动

B.液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离

C.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能一定减小

D.气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多

【题目】如图所示，质量为m、带电荷量为+q的小球用长为l的细绳悬挂在天花板上。当在整个空间加上水平向左的匀强电场时，小球恰能处于静止状态，此时细绳与竖直方向的夹角为θ（已知）。在时刻突然将电场方向改为竖直向下，小球将不再保持静止状态。已知小球可视为质点，细绳不可伸长，重力加速度为g，不计空气阻力，则下面说法正确的是（　　）

A.匀强电场的场强大小为

B.电场方向改变后瞬间小球的加速度为1. 05g

C.时刻小球的电势能最小

D.在时刻小球处于初始位置

【题目】如图所示，比荷为的粒子从静止开始，经加速电场U加速后进入辐向的电场E进行第一次筛选，在辐向电场中粒子做半径为R的匀速圆周运动，经过无场区从小孔处垂直边界进入垂直纸面向外的匀强磁场B中进行第二次筛选，在与距离为小孔垂直边界射出并被收集。已知静电分析器和磁分析器界面均为四分之一圆弧，以下叙述正确的是（）

A.静电分析器中的电势高于的电势

B.被收集的带电粒子一定带正电

C.电场强度E与磁感应强度B的比值关系为

D.若增大U，为保证B不变，则被收集粒子的比原来大

【题目】如图所示，坐标系第一象限和第二象限均存在垂直纸面向里的匀强磁场，轴为磁场理想边界，两侧磁感应强度大小不同，已知第二象限磁感强度大小为B。坐标原点粒子源以不同的速率沿与轴正方向成30°的方向向第二象限发射比荷相同带负电的粒子。当粒子速率为时，粒子穿过轴第一次进入第一象限，轨迹与轴交点为，进入第一象限经过Q点，已知OQ与轴正方向夹角为30°，OQ长为，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力