9. 湖南师大附中2010届高三第五次月考试卷如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ.整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.AC端连有电阻值为R的电阻.若将一质量M,垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,在EF棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段.今用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒从BD位置由静止推至距BD端s处,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端.

(金属棒、导轨的电阻均不计)求:

(1)EF棒下滑过程中的最大速度. 

(2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能?      

[解析](1)如图所示,当EF从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中,受力情况如图所示.

安培力:F安=BIl=B…………………………(2分)

根据牛顿第二定律:a=①…………(2分)

所以,EF由静止开始做加速度减小的变加速运动.当a=0时速度达到最大值vm.

由①式中a=0有:Mgsinθ-B2l2vm/R=0  ②

vm=   ………………………………………(2分)

(2)由恒力F推至距BD端s处,棒先减速至零,然后从静止下滑,在滑回BD之前已达最大速度vm开始匀速…………………………………………(2分)

设EF棒由BD从静止出发到再返回BD过程中,转化成的内能为ΔE.根据能的转化与守恒定律:

Fs-ΔE=Mvm2 ③  

ΔE=Fs-M()2  ……………………………(2分)

7. 四川省广元中学2010届高三第四次月考在某一星球上,一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球,当施加给小球一瞬间水平冲量I时,刚好能让小球在竖直面内做完整的圆周运动,已知圆弧半径为r,星球半径为R,若在该星球表面发射一颗卫星,所需最小发射速度为多大?

解:在圆周运动的最高点:mg=m      (2分)

由动量定理可得:I=mv-0                  (2分)

从最低点到最高点的过程中:    (2分)

可知星球表面的重力加速度:g=            (2分)

卫星所受的引力提供向心力:mg=m            (2分)

第一宇宙速度为:              (2分)

  8.河南省开封高中2010届高三上学期1月月考如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为H的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始下滑下,与滑块B发生碰撞(时间极短)并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知求:

  (1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度;

  (2)被压缩弹簧的最大弹性势能;

  (3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。

解:(1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程中,机械能守恒,设其滑到底面的速度为v1,由机械能守恒定律有

                      ①

解得:                  ②

滑块A与B碰撞的过程,A、B系统的动量守恒,碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2,由动量守恒定律有

               ③

解得:           ④

  (2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧,压缩的过程机械能定恒,被压缩弹簧的弹性势能最大时,滑块A、B、C速度相等,设为速度v3,由动量定恒定律有:

              ⑤

                   ⑥

   由机械能定恒定律有:

⑦

  (3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时,滑块C脱离弹簧,设滑块A、B速度为v4,滑块C的速度为v5,分别由动量定恒定律和机械能定恒定律有:

   ⑨

        ⑩

解之得:(另一组解舍去)⑾

滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动:

                          ⑿

                        ⒀

解得之:                ⒁

 0  328498  328506  328512  328516  328522  328524  328528  328534  328536  328542  328548  328552  328554  328558  328564  328566  328572  328576  328578  328582  328584  328588  328590  328592  328593  328594  328596  328597  328598  328600  328602  328606  328608  328612  328614  328618  328624  328626  328632  328636  328638  328642  328648  328654  328656  328662  328666  328668  328674  328678  328684  328692  447090 

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