关键词导轨 靶盒 水平速度 碰撞 距离 时间

1、关键词：导轨靶盒水平速度碰撞距离时间1、（20分）如图所示，质量M=0.40kg的靶盒A位于光滑水平导轨上，开始时静止在O点，在O点右侧有范围很广的“相互作用区域”，如图中划虚线部分，当靶盒A进入相互作用区时便受到水平向左的恒力F=20N作用，P处有一固定的发射器B，它可根据需要瞄准 靶盒每次发射一颗水平速度v0=50m/s，质量m=0.10kg的子弹，当子弹打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短。今约定，每当靶盒A停在或到达O点时，都有一颗子弹进入靶盒A内。当第一颗子弹进入靶盒A后，靶盒A离开O点最大距离为多少？当第三颗子弹进入靶盒A后，靶盒A从离开O点到又回到O点所经历时间为多少？求发射器

2、B至少发射几颗子弹后，靶盒A能在相互作用区内运动且距离不超过0.2m？解：（1）设第一颗子弹进入靶盒A后，子弹与靶盒A共同速度为v1。由动量守恒得 mv0=（m+M）v1 2分设A离开O点的最大距离为s1，根据动能定理有-Fs1=0-（m+M）v21/22分由以上二式得s1=1.25m2分（2）根据题意，A在恒力F作用下返回O点时第二颗子弹打入，由于A的动量与第二颗子弹动量大小相同、方向相反，第二颗子弹打入后A将静止在O点，设第三颗子弹打入A后，它们的共同速度为v3，由系统动量守恒mv0=（M+3m）v32分设A从离开O点到又回到O点经历时间为t，且碰后A运动方向为正方向，由动量定理得-Ft/

3、2=0-（M+3m）v32分由以上二式得t=0.5s2分（3）设B至少发射N=2n+1颗子弹，且碰后A的速度为vN由系统动量守恒mv0=（M+Nm）vN2分由动能定理-FsN=0-（M+Nm）v2N/22分根据题意sN0.2m2分由以上三式得N27， N=27，所以B至少发射27颗子弹时，才能使靶既能在相互作用区内运动，且运动距离又小于0.2m。 2分 关键词：相同质点因数滑动速度金属2、(20分)如图所示，在光滑桌面上放着两个完全相同的木板A和B，它们靠拢但并不相连，长度皆为1.Om，在木板A的左上端放一可视为质点的小金属块，它的质量和木板的质量相等，金属块与木板间的动摩擦因数=0.10，最

4、初它们是静止的现让小金属块以vo2.Oms的初速度开始向右滑动，取g10ms2，求：(1)小金属块刚滑过木板A时的速度；(2)小金属块最终的速度（1）设小金属块和木板的质量为m，用v1和v2表示小金属块刚滑过木板A时小金属块和木板A的速度。由动量守恒和功能关系可得mv0=mv1+2mv2（4分）（4分）解得：v1 = 0 m/s v2 = 1 m/s（不合理，舍去）（1分）v1 = 4/3 m/s v2 = 1/3 m/s（1分）（2）设小金属块在木板B上距离其左端为x处一起共同运动的速度为v3，对全过程，由动量守恒和功能关系可得mv0 = mv2 + 2mv3（4分）（4分）解得：v3 =

5、5/6 m/s x = 0.25 m（1分）说明金属块既没有停在木板A上，也没有滑出木块B，是合理的。（1分）关键词：矩形金属框架 匀强磁场 由静止开始运动 电流表 加速过程3（14分）如图所示，有一宽L =0.4m的矩形金属框架水平放置，框架两端各接一个阻值R0 =2的电阻，框架的其他部分电阻不计，框架足够长垂直于金属框平面有一向下的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T金属杆ab与框架接触良好，杆质量m=0.1Kg，杆电阻r=1.0，杆与框架的摩擦不计当杆受一水平恒定拉力F作用即由静止开始运动，经一段时间，电流表的示数始终保持在0.6A，已知在金属杆加速过程中每个电阻R0产生的热量Q0=0. 2

6、J求： （1）电路中最大感应电动势；（2）在金属杆加速过程中安培力做的功；（3）在加速过程中金属杆的位移解：（） （分） (分) (1分) （） (分)安培力做的功W= (分)（） 根据动能定理 (2分) 最大速度 (2分)得 (1分) 最终匀速运动时有 (分) 加速过程中金属杆的位移 (1分)关键词：线轮 两部分半径不同 动摩擦因数 整个系统 速度4（12分）线轮的两部分半径不同（其侧视图如图a所示），大轮半径R10cm，小轮半径r5cm。线轮可绕固定支架上的光滑水平轴OO转动，小轮通过细绳与放在水平桌面上的物体A相连，大轮通过细线与物体B相连，如图b所示。A、B质量分别为mA4kg、mB0

7、.75kg，A与桌面间的动摩擦因数=0.5，B的下表面距地面高h1m。不计细绳和线轮的质量，整个系统处于静止状态。（g=10m/s2）求：（1）物体A所受到的静摩擦力大小。（2）将物体B换成一个大小相同，质量为原来两倍的物体B后，整个系统由静止开始运动，当物体B落到地面的瞬间，物体A的速度大小。（3）在（2）描述的情况下，B从开始运动至落地的时间。解：（1）设水平细绳张力大小为，竖直细绳张力大小为。以OO转轴，线轮处于力矩平衡状态，有（1分）又（1分）（1分）由于物体A静止，它所受到的静摩擦力大小为（1分）（2）对整个系统，由动能定理（2分）由于，所以有，（1分）得（1分）（3）由于B所受的重

8、力不变，A所受的摩擦力不变，所以A、B均做匀加速直线运动。由（2）可得B落地时的速度为（1分）故B运动的平均速度为（1分）（2分）关键词：光滑水平地面 绝缘平板小车 为界的匀强电场 初速度 电场强度v0m1m2AEPQ5（20分）如图所示，在光滑水平地面上，静放着一质量m1=0.2kg的绝缘平板小车，小车的右边处在以PQ为界的匀强电场中，电场强度E1=1×104 V/m，小车上A点正处于电场的边界。质量m2=0.1kg、带电量q=6×10-5 C的带正电小物块（可视为质点）置于A点，其与小车间的动摩擦因数=0.40（且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）。现给小物块一个v0=6m

9、/s向右的初速度。当小车速度减为零时，电场强度突然增强至E2=2×104 V/m，而后保持此值不变。若小物块不从小车上滑落，取g=10m/s2。试解答下列问题：（1）小物块最远能向右走多远？（2）小车、小物块的最终速度分别是多少？ （3）车的长度应满足什么条件？解：本题是考查牛顿运动定律、电场力、匀变速运动规律、动量守恒定律知识，考查考生对物理过程的综合分析能力、应用数学处理物理问题的能力。（1）（10分）小物块水平方向受向左的电场力与滑动摩擦力做减速运动，而小车受摩擦力向右做匀加速运动。设小车与小物块的加速度分别为a1、a2，由牛顿定律得：对小物块 （1分）对于小车 （1分）设经t

10、1秒两者速度相同，则由得：对小物块有： 对小车有： 由以上二式得： （1分）解得t1 =0.5s，共同速度为1m/s（1分）。当两者达到共同速度后，受力情况发生了变化，其水平方向的受力如图所示：Ff若设两物体只受电场力作用下一起做减速运动时其加速度为，f则由牛顿第二定律得： 设两者间摩擦力达最大静摩擦，设小车及小物块做减速运动的加速度分别为、，则： （1分） （1分）由于，故两者不会相对滑动，而是以a共=2m/s2的共同加速度做减速运动，直至共同速度减为零（若求得，不求a3不扣分）（1分）小物块第一段运动的位移 （1分）第二段运动的位移 （1分）故小物块向右运动最远的位移s=1.75m+0.2

11、5m=2m （1分）qE2f（2）（6分）当小物块及小车的速度减为零后，其受力如图，由牛顿第二定律得：小物块的加速度 （1分）此时小车的加速度 （1分）设小物块经t2秒冲出电场，此时小物块及小车速度分别为v3与v4。则：对小物块 对小物块 （1分）对小车 （1分）当小物块冲出电场后，若不从小车上滑落，两者最终会达至共同速度，设此速度为v5。由系统动量守恒得： （1分） （1分）（3）（4分）设小车长为L，由系统能量守恒得： （3分）解得L=3m （1分）关键词：子弹 初速度 传送带 恒定速度 最终速度6（11分）如图所示，质量为2m，长为l的木块置于光滑水平台面上，质量为m的子弹以初速度水平向

12、右射向木块，穿出木块时的速度为，设木块对子弹的阻力恒定（1）求子弹穿越木块的过程中木块滑行的距离（2）若木块固定在传送带上，使木块随传送带始终以恒定速度u水平向右运动，子弹仍以初速度向右射向木块u，求子弹最终速度v（3）求在（2）情况下，子弹在木块中行进的过程中，木块移动的距离解析：（1）由子弹和木块组成的系统,动量守恒，设子弹射击木块时，木块的速度为列系统动量守恒方程列系统能的转化与守恒方程对木块列动能定理方程整理，得 得（2）子弹在木块中运动的过程中，由于木块受到传送带的作用力，使子弹和木块组成的系统动量不守恒，所以不能用动量守恒来处理这个问题子弹在木块中运动的速度v若达到与传送带的速度相同时，子弹相对木块不再移动，从此以后子弹和木块以共同的速度u一起运动，这样子弹就射不出木块由此可以想到：当u大于某一值时，子弹射不出木块，子弹的速度就是u；当u小于或等于某一值时，子弹射出木块，子弹最终的速度不小于u，而这个参考值一定与子弹的初速度有关在处理这类问题时，按照子弹射出木块的情形列方程求解，在求出的结果中进行讨论，就能得出两种情形的结果设子弹射穿木块过程用的时间为t取水平向右为列方程的正方向，对子弹列动量定理方程-ftmv-对子