题目列表(包括答案和解析)
(10分)如图所示,足够长的水平轨道AB在B点处与半径为R=360m的光滑圆弧轨道BC相切.一个质量为M=0.99kg的木块静止在B点,现有一颗质量为m=10g的子弹以v0=500m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出,射入过程时间很短可忽略不计.已知木块与水平轨道AB的动摩擦因数μ=0.5.求子弹射入木块后:(取g=l0m/s2,cos10˚= 0. 985)
(1)子弹射入木块后与木块的共同速度;
(2)木块经过多长时间才能静止在轨道上?
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如图所示,光滑水平桌面上,有A、B两木块紧靠在一起,其中
=150g,
=50g,一质量为m=10g的子弹以
=500m/s的速度水平射入木块,先穿透A,接着穿透B,速度变为100m/s,假定子弹射穿A和B的时间相同,子弹所受的阻力相同.求:
(1)子弹穿出木块A时的速度?
(2)子弹穿透两木块后,木块A、B的速度?
(12分)如图所示,一颗质量为m =10g的子弹以水平速度v0 =200m/s击穿一个静止于光滑水平面上的沙箱后,速度减小为v=100 m/s。已知沙箱的质量为M =0.5kg。求:
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(1)沙箱被击穿后的速度
的大小;
(2)这一过程中系统产生的热量Q的大小。
二、选择题(每小题6分,共48分,全对6分,对而不全3分)
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
A
B
AC
BD
AD
A
C
D
22.(1)(1)6.0(2分,6也给分);如图(4分,电流表外接2分,滑线变组器限流接法2分) 。
(2) ①
(3分)
③ BCE (3分,BE得3分)
④纸带与打点计时器间的摩擦阻力,空气阻力等。(2分)
23.解:设子弹射入木前的速度为v,射入木块后的共同速度为V,子弹打入木块过程由动量守恒定律得:
(6分)
木块与子弹一起运动的过程由动能定理得:
(6分)
联立以上两式并代入数据得:
(4分)
24.解:(1)由于带电微粒在磁场方向反向前后的运动是对称的,所以微粒所受的电场力与重力是平衡的(2分)。微粒做匀速圆周运动,轨迹如图:
设微粒做匀速圆周运动的轨道半径为R,由图可知
①(2分)
由洛仑兹力公式及匀速圆周运动规律得:
②(2分)
联立①②解得:
③(2分)
(2)设M、N两板间的电势差为U,由电场力与重力平衡得:
④(2分)
由电容公式得:
⑤(1分)
联立④⑤得:
⑥(2分)
(3)当撤去磁场,两金属板电量减半,带电微粒做类平抛运动,竖直方向的加速度为a,由牛顿第二定律得:
⑦(2分)
带电微粒水平方向的运动:
⑧(1分)
带电微粒竖直方向的运动:
⑨(1分)
联立④⑦⑧⑨得:
⑩(2分)
25.解:(1)棒ab从A处下落
时,回路中的感生电动势为:
⑴(1分)
回路中的总电阻:
⑵(1分)
通过棒ab的电流为
⑶(1分)
由牛顿第二定律得:
⑷(2分)
联立⑴⑵⑶⑷解得:
⑸ (1分)
(2)设棒ab进入CD的速度为v3。回路中的感生电动势为:
⑹(1分)
回路中的总电阻:
⑺(1分)
通过棒ab的电流为
⑻(1分)
由平衡条件得:
⑼(1分)
棒ab从MN处下落到CD过程中,由机械能守恒定律得:
⑽(2分)
联立⑹⑺⑻⑼⑽解得:
⑾(2分)
(3)分析题意得棒ab从MN处下落h的速度与导体棒ab在磁场II中做匀速运动的速度相等(1分),设导体棒ab自进入磁场II到开始做匀速运动过程中电流产生的热量全部热量为Q总,导体棒ab移动的距离为H,则由能量守恒得:
⑿(2分)
设导体棒ab在磁场II中运动过程中的某一时刻通过R2的电流为I,则同一时刻通过R1的电流也为I,通过R3的电流为2I,电路的总功率为
⒀(1分)
所以,棒ab自进入磁场II到开始做匀速运动过程中电流产生的热量全部热量为
⒁(1分)
联立⑾⑿⒀解得:
⒂(1分)
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