23. (16分)

解:(1)m在滑动摩擦力的作用下向右加速时加速度达到最大am

m由牛顿第二定律得: f=mam            ①. ………………..(1分)

            f=μN             ②.………………..(1分)

            N=mg            ……………………(1分)

M由牛顿第二定律得:F-f=MaM           ④…………………(1分)

要使木板能抽出来则要求M的加速度aM大于am。即:  aM>am  …………...(1分)

解以上方程得:     F>4N            ……………………(1分)

  (2)设F作用时间t1后,mM上继续相对滑行t2后到M的最左端。

   m所经过的位移Sm为:Sm= am(t1+t2)2/2          ⑤………………..(1分)

        速度vm为:vm= am(t1+t2)           ⑥..………………(1分)

   F撤消后,M的加速度 aM2为  f=MaM2         ⑦..………………(1分)

   M所经过的位移SM为:SM= aMt12/2 +aMt1t2- aM2t22/2    ⑧………………..(2分)

        速度vM为:vM= aMt1- aM2t2               ⑨………………..(1分)

   位移关系为:     SM- Sm=L            ……………….. ..(1分)

   此时要求:      vM vm             ……………….. ..(1分)

   解①----⑨方程组及速度位移关系得:  t1≥0.8s      ……………….. ..(2分)

即力F的作用时间不得少于0.8 s

24 (18分)

解:(1)经加速电场加速:qU0=mv02/2   得v0=8×106m/s   …………….. ..(2分)

   垂直极板方向做匀加速直线运动,设加速度a,经1×10-8s的时间,侧向位移y

   a=qu/md     y=at2/2     得y=8×10-3m       …………….. ..(3分)

电子进入极板后在平行极板方向做匀速直线运动,垂直极板方向沿同一方向先匀加速再匀减速,再匀加速、匀减速……

   经过各n次匀加速、匀减速,则有    2ynd/2

   解得  n≤3.125      取n=3              …………….. ..(3分)

   则经过加速、减速各3次后距板的距离为△y =d/2-2y×3=2×10-3m

   对应的电势差△u=△yU/d=1.82V               …………….. ..(2分)

   ∴电子离开电场时的动能  Ek=q(U0+△u)=183.8eV       …………….. ..(3分)

(2)∵△y=y/4

电子在极板中运动的总时间为 …………….. ..(3分)

∴极板长   L= v0t1=0.52m                 …………….. ..(2分)

25 (20分)

解:(1)从开始到M第一次着地,设着地速度为v1的过程中,对系统:

由机械能守恒定律:MgH-mgH=(M+m)v12/2        ①……..(2分)

由动量定理得:   Mgt-mgt=(m+M)v1          ②……..(2分)

解得:       t=1s                …………(1分)

(2)设第3次着地时的速度为v3,此时系统损失的机械能△E1即为M的动能

E1=Mv32/2             ③……….(1分)

m上升后落回速度仍为v3,绳绷直后达到共同速度v3′,损失能量△E2

绳绷直瞬间系统动量守恒,m的速度在M侧等效向上,与M同向:

   m v3=(m+M) v3′           ④……….(2分)

         △E2=mv32/2-(m+M) v32/2       ⑤………..(2分)

∴        △E1:△E2=4:1           ………….(1分)

(3)设M第一次着地后被m带着上升的高度为H1

            m v1=(m+M) v1′           ⑥……….(1分)

            MgH1-mgH1=(M+m)v12/2       ⑦……….(2分)

    解方程①⑥⑦可得           ……….(2分)

    依此类推可得            ……….(2分)

    M所走的全部路程为  l=H+2H1+2H1+…2Hn=2.83m      ……….(2分)

6
7
8
9
10
11
12
13
D
A
B
D
D
D
B
C
 0  122384  122392  122398  122402  122408  122410  122414  122420  122422  122428  122434  122438  122440  122444  122450  122452  122458  122462  122464  122468  122470  122474  122476  122478  122479  122480  122482  122483  122484  122486  122488  122492  122494  122498  122500  122504  122510  122512  122518  122522  122524  122528  122534  122540  122542  122548  122552  122554  122560  122564  122570  122578  447348 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网