曲线运动 高三复习 三.docx
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曲线运动 高三复习 三.docx
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曲线运动高三复习三
xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考
XXX年级xx班级
姓名:
_______________班级:
_______________考号:
_______________
题号
一、综合题
二、计算题
三、实验,探究题
四、选择题
总分
得分
评卷人
得分
一、综合题
(每空?
分,共?
分)
1、如图,真空中有一匀强电场,方向沿Ox正方向,若质量为m、电荷量为q的带电微粒从O点以初速v0沿Oy方向进入电场,经Δt时间到达A点,此时速度大小也是vo,方向沿Ox轴正方向,如图所示。
求:
(1)、从O点到A点的时间Δt。
(2)、该匀强电场的场强E及OA连线与Ox轴的夹角θ。
(3)、若设O点电势为零,则A点电势多大。
2、如图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一绝缘轻细线一端固定于O点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动。
小球的带电量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场的场强为E,若带电小球恰好能通过最高点A,则在A点时小球的速率v1为多大?
小球运动到最低点B时的速率v2为多大?
运动到B点时细线对小球的拉力为多大?
3、如图所示为火车站装载货物的原理示意图,设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的摩擦系数为μ=0.6,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底水平面的高度h=0.45m.设货物由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:
(1)当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(2)当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(3)试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系,并画出S—ω图象.(设皮带轮顺时方针方向转动时,角速度ω取正值,水平距离向右取正值)
.
4、如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空管的上、下两端,空管受到F=16N竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v0竖直上抛,不计一切阻力,取g=10m/s2.求:
(1)空管的加速度的大小与方向
(2)若小球上抛的初速度为10m/s,经过多长时间从管的N端穿出?
(3)若此空管的N端距离地面64m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度v0大小的范围.
5、一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,求:
(1)当劈静止时绳子的拉力大小.
(2)地面对劈的摩擦力的大小和方向
(3)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必满足什么条件?
评卷人
得分
二、计算题
(每空?
分,共?
分)
6、如图所示,在点电荷+Q的电场中有A、B两点,将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时,它们的速度大小之比是多少?
评卷人
得分
三、实验,探究题
(每空?
分,共?
分)
7、在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节。
下面表格中的数据分别是两组同学在物体作直线运动中测得的位移s和时间t。
时刻t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
t2(s2)
0.79
1.54
2.31
3.10
3.88
某同学将上表中的时刻与位移数据进行对比分析,发现位移成倍增加但所用时间不是成倍增加,即x与t不是正比关系,于是猜想x与t2可能是正比关系。
为验证他的猜想的正确性,请在坐标纸上作出x-t2图像;如果他的猜想正确,请由图像求出x与t2间的关系式,并写在横线上:
________________ (取两位有效数字)。
8、下图是用游标为50分度的卡尺测定某一长度时的示数,读数为 mm
单位:
cm
9、为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是
A.m1=5g B.m2=15g
C.m3=40g D.m4=400g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,求得的加速度的表达式为
___________________________________________________________________.
(用Δt1、Δt2、D、x表示)
10、某同学用如图所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”实验.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:
(g取9.8m/s2)
钩码质量
m/102g
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
标尺刻度
x/10-2m
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
(1)根据所测数据,在如图所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺的刻度x与钩码质量m的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在________N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律,这种规格的弹簧的劲度系数为________N/m.
评卷人
得分
四、选择题
(每空?
分,共?
分)
11、如图所示的电路,总电压U保持不变,滑动变阻器的总电阻为2R,当滑动片位于变阻器中点O时,四个电流表A1、A2、A3、A4上的示数相等,都等于I0,当滑动片向上移到O
点时,则 ( )
A.A1的示数大于I0 B.A2的示数大于I0
C.A3的示数大于I0 D.A4的示数大于I0
12、如图所示,在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极,将它们接在直流电源上,于是溶液里就有电流通过。
若在t秒内,通过溶液内截面S的正离子数为n1,通过的负离子数为n2,设基本电荷为e,则以下说法中正确的是( )
A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B.溶液内由于正负离子移动方向相反,溶液中的电流抵消,电流等于零
C.溶液内的电流方向从A→B,电流I=
D.溶液内的电流方向从A→B,电流I=
13、如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4m,最低点处有一小球(半径比r小很多),现给小球以水平向右的初速度v0,则要使小球不脱离圆轨道运动,v0应当满足(g=10m/s
)()
A.
B.
C.
D.
14、宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电荷量为Q.在一次实验时,宇航员将一带负电q(q
Q)的粉尘置于该星球表面h高处,该粉尘恰好处于悬浮状态.宇航员又将此粉尘带至距该星球表面2h高处,无初速释放,则此带电粉尘将( )
A.仍处于悬浮状态 B.背离该星球心飞向太空
C.向该星球心方向下落 D.沿该星球自转的线速度方向飞向太空
15、一带电粒子仅在电场力的作用下从A点运动到B点,其速度随时间变化图像如图所示,则( )
A、A点的场强大于B点的场强
B、A点的电势一定比B点的电势高
C、粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能
D、电场力一定对粒子做正功
16、如图所示,C、D两带电平行金属板间的电压为U,A、B也为一对竖直放置的带电平
行金属板,B板上有一小孔,小孔在C、D两板间的中心线上。
一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从D 板边缘的O点以速度vo斜向射入C、D板间,穿过B板的小孔运动到紧靠A板的P点时速度恰好为零,则A、B两板间的电压为( )
A、
B、
C、
D、
17、如图所示,一带电粒子沿与电场线垂直的方向从电场中央进入两平行金属板间的匀强电场,已知粒子的带电量为q,两板间的电势差为U,则粒子运动过程中( )
A、若粒子从电场中射出,则粒子动能增加了qU
B、若粒子从电场中射出,则电场力一定对粒子做了qU/2的功
C、若粒子打在极板上,则电场力一定对粒子做了qU/2的功
D、若粒子打在极板上,则粒子的动能一定增加了qU
18、一静止电子开始经电压为U1的加速电场加速后,又垂直于电场线进入电压为U2的两平行金属板间的偏转电场,射出偏转电场时沿电场线方向偏移量为y,要使y增大,则应:
( )
A、U1、U2都增大 B、U1、U2都减小 C、U1减小、U2增大 D、U1增大、U2减小
19、如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N,今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则( )
A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落仍能返回
B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔,继续下落
20、下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场后,哪种粒子速度最大( )
A.质子 B.氘核 C.氦核(α粒子) D.钠离子Na+
参考答案
一、综合题
1、解析分析带电微粒的运动特征,ox方向上,在电场作用下作匀加速运动;oy方向上,在重力作用下,作ay=g的匀减速运动,到A点时,速度为0。
⑴在oy方向上,有0-V0=-g
得
=
⑵在ox方向有v0=ax
将
=
代入得ax=g
Eq=max 将ax=g 代入得E=
所以图中x=
y=
所以x=y,故场强OA与Ox轴的夹角为45°
⑶从O到A利用动能定理
-mgY+qUOA=
……①
vA=vo……②
由①、②UOA=
……③
由UOA=
0-
A……④
0=0……⑤
由③、④、⑤解得
A=-
2、解析:
小球受重力、电场力、细线拉力作用,它恰好能通过最高点,说明细线拉力TA=0,这时重力和电场力的合力提供圆周运动的向心力,故有Eq+mg=m.
解得
其实还可以用等效重力场的思想解题,可先求得等效重力场的重力加速度g/,,g/=
则在最高点的速度v1=
得结果
小球由A运动到B点,绳子拉力不做功,重力和电场力做功,由动能定理得:
(Eq+mg).2L=
将v1的表达式代入得
在B点,三个力的合力,提供圆周运动的向心力,有TB-mg-Eq=m·
得TB=6(mg+Eq)
3、
(1)(6分)
,货物在B点的速度为V0=10m/s (1分)
货物从B到C做匀减速运动,加速度
(2分)
设到达C点速度为VC,则:
,所以:
VC=2m/s (1分)
落地点到C点的水平距离:
(2分)
(2)(6分)皮带速度 V皮=ω·R=4m/s, (2分)
货物先减速后匀速,从C点抛出的速度为VC=4m/s, (2分)
落地点到C点的水平距离:
(2分)
(3)(10分)
①皮带轮逆时针方向转动:
无论角速度为多大,货物从B到C均做匀减速运动:
在C点的速度为VC=2m/s,落地点到C点的水平距离S=0.6m (2分)
②皮带轮顺时针方向转动时:
Ⅰ、0≤ω≤10rad/s时,S=0.6m (1分)
Ⅱ、10<ω<50rad/s时,S=ω·R
=0.06ω (1分)
Ⅲ、50<ω<70rad/s时,S=ω·R
=0.06ω (1分)
Ⅳ、ω≥70rad/s时,S=
=4.2m (1分)
S—ω图象如图(4分)
4、
(1)(4分)mg-F=ma(2分) 得a=2m/s2……①(2分)
(2)(8分)设经t时间,小球从N端穿出,小球下落的高度
h1=-v0t+
gt2………② (2分)
空管下落的高度h2=
at2……………③ (2分)
则,h1-h2=L……………④ (2分)
联立得:
-v0t+
gt2-
at2=L……………⑤
代入数据解得:
t=4s,t=-1.5s(舍)…………………⑥ (2分)
(3)(8分)设小球初速度v0,空管经t'时间到达地面,则
H=
at'2…………………⑦
得t'=
=8s………………⑧ (2分)
小球在t'时间下落高度为h=-v0t'+
gt'2……………⑨ (2分)
小球落入管内的条件是:
64m≤h≤88m (2分)
解得:
29m/s≤v0≤32m/s (2分)
5、
(1)6分如图(2分)
2FTCOS30°=mg ①(2分)
得FT=
②(2分)
(2)6分 对M、M整体分析,摩擦力方向向左(2分)
Ff=FTSin30° ③(2分)
由①③Ff=
④(2分)
(3)6分对M、M整体,FN+FTCOS30°=(M+M)g ⑤(2分)
Ff≤μFn⑥(2分) 由④⑤⑥K≥
(2分)
二、计算题
6、解析:
质子和α粒子都是正离子,从A点释放将受电场力作用,加速运动到B点,设AB两点间的电势差为U,由能量的观点得:
三、实验,探究题
7、答案:
x=0.32t2
8、读数为13.26 mm
9、
(1)取下牵引砝码,M放在任意位置都不动或取下牵引砝码,轻推滑块记录每一个光电门光束被档时间相等。
(2)D。
(3)a=
10、
(1)①见右图(4分)
② 0~4.9(3分)
25.0 (3分)
四、选择题
11、BC
12、 D
13、 CD
14、A
15、ACD
16、A
17、C
18、C
19、 ACD
20、A
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