高三物理二轮复习 常见组合运动专练.doc

常见组合运动专练1(2015江淮名校第二次联考)如图1所示，一个截面为直角三角形的劈形光滑物块固定在水平地面上。物块高h4 m，37，一小球以v09 m/s的初速度由c点冲上斜面ac，由a点飞出落在ab面上。不计空气阻力，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2。求：图1(1)小球到达a点的速度大小；(2)小球由a点飞出至第一次落到ab面所用时间；(3)小球第一次落到ab面时的速度与ab面的夹角的正切值。2(2015重庆高考)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图2所示的实验装置，图中水平放置的底板上竖直地固定有m板和n板。m板上部有一半径为r的圆弧形的粗糙轨道，p为最高点，q为最低点，q点处的切线水平，距底板高为h，n板上固定有三个圆环。将质量为m的小球从p处静止释放，小球运动至q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距q水平距离为l处。不考虑空气阻力，重力加速度为g。求：图2(1)距q水平距离为的圆环中心到底板的高度；(2)小球运动到q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；(3)摩擦力对小球做的功。3(2015潍坊模拟)如图3所示，在xoy平面直角坐标系内，y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小b0.05 t，虚线ac平行于y轴，与y轴相距d m，在x轴下方虚线与y轴所夹的区域存在如图所示的有界匀强电场，电场强度大小e1 v/m，方向与y轴成45角，比荷102 c/kg的带正电的粒子，从a( m,0)点由静止释放。粒子所受重力不计，求：图3(1)粒子从释放到离开磁场所用时间；(2)粒子再次到达虚线ac时的纵坐标。4(2015菏泽联考)如图4所示，在纸平面内建立的直角坐标系xoy，在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m，电荷量为e的电子从第一象限的某点p以初速度v0沿x轴的负方向开始运动，经过x轴上的点q进入第四象限，先做匀速直线运动，然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域，磁场左边界和上边界分别与y轴、x轴重合，电子偏转后恰好经过坐标原点o，并沿y轴的正方向运动，不计电子的重力。求：图4(1)电子经过q点的速度v；(2)该匀强磁场的磁感应强度b；(3)从p到o运动的总时间t。5(2015德州模拟)如图5所示，在xoy平面内，第象限内的射线om是电场与磁场的分界线，om与x轴的负方向成45角。在x0且om的左侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场b，磁感应强度大小为0.1 t，在y0且om的右侧空间存在着沿y轴正方向的匀强电场e，场强大小为0.32 n/c。一不计重力的带负电微粒，从坐标原点o沿x轴负方向以v02103m/s的初速度进入磁场，最终离开磁、电场区域。已知微粒所带的电荷量q51018c，质量m11024 kg，求：图5(1)带电微粒在磁场中做圆周运动的半径。(2)带电微粒第一次进入电场前运动的时间。(3)带电微粒第二次进入电场后在电场中运动的水平位移。答 案1解析：(1)从c到a对小球运用动能定理：mghmva2mv02解得：va1 m/s。(2)将小球由a点飞出至落到ab面的运动分解为沿斜面(x轴)和垂直于斜面(y轴)两个方向；则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以：t0.25 s。(3)小球落回斜面时沿斜面方向速度：vxaxtgsin 37t1.5 m/s垂直斜面方向速度：vy1 m/s所以：tan 。答案：(1)1 m/s(2)0.25 s(3)2解析：(1)设小球在q点的速度为v0，由平拋运动规律有hgt12，lv0t1，得v0l。从q点到距q点水平距离为的圆环中心的竖直高度为h，则v0t2，得hgt22h。该位置距底板的高度：hhhh。(2)设小球在q点受的支持力为f，由牛顿第二定律fmgm，得fmg，由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力ff，方向竖直向下。(3)设摩擦力对小球做功为w，则由动能定理得mgrwmv02得wmg。答案：(1)到底板的高度：h(2)速度的大小：l压力的大小：mg方向：竖直向下(3)摩擦力对小球做的功：mg3解析：(1)粒子在电场中做匀加速直线运动，经时间t1进入磁场。eqmadat12入射速度vat1粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间t2tqvbmt总时间tt1t21.14 s。(2)由几何关系知粒子到ac时的纵坐标yr2d解得：y2 m。答案：(1)1.14 s(2)2 m4.解析：(1)电子做类平抛运动，v0t1，t1，得vyv0，经过q点速度的大小vqv0，与水平方向的夹角为，tan ，30。(2)设带电粒子从m点进入磁场，做圆周运动对应的圆心为n点，半径为r，根据几何关系有r l，得rl，据r，得b。(3)从p到o运动的总时间t可分为3段：电场中的类平抛运动；离开电场进入磁场前的匀速直线运动；磁场中的匀速圆周运动。据v0t1，得t1；q到磁场右边缘的距离l2rrcos 60，t2，t3t，tt1t2t3。答案：(1)v0，与水平方向的夹角30(2)b(3)5解析：(1)带电微粒从o点射入磁场，运动轨迹如图所示，第一次经过磁场边界上的a点，由qv0bm得r4103 m。(2)带电微粒在磁场中经圆周第一次进入电场，经历的时间toat而圆周运动的周期为t代入数据解得t o a3.14106s。(3)微粒从c点垂直y