三维设计2016届高三物理二轮复习配套习题检测常见组合运动专练

1、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小球到达 A 点的速度大小；小球由 A 点飞出至第一次落到 AB 面所用时间；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)参照时期演示平抛运动的方作了如图 2 所示的实1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

2、径为 R 的4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，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 2L距 Q 水平距离为2的圆环中心到底板的高度；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；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 d2 m，在x

3、轴下方虚线与 y 轴所夹的区域存在的有界匀强电场，电场强度大小 E1 v/m，方q角，比荷m102 C/kg 的带正电的粒子，从 A( 2 m,0)点由向与 y 轴成 45。粒子所受重力不计，求：图 3(1)粒子从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PL， 3以初速度 v 沿 x 轴的负方向开始运动，经过 x 轴上的点 QL，0进入第四象限，8 L40先做匀速直线运动，然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区

4、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电子经过 Q 点的速度 v；该匀强磁场的磁感应强度 B；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

5、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：(1)从 C 到 A 对小球运用动能定理：mgh1mvA21 v022m2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2vA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。gcos 37(3)小球落回斜面时沿斜面方向速

6、度：vxaxtgsin 37t1.5 m/s垂直斜面方向速度：vy1 m/s所以：tan vy2。vx32(1)1 m/s(2)0.25 s(3)3：(1)设小球在 Q 点的速度为 v0，由平拋运动规律有 H1 12，Lv0t1，得 v022gt g 。从Q 点到距 Q 点水平距离为L的圆环中心的竖直高度为 h，则Lv0t2，得h1L222gt2H2214H。该位置距底板的高度：hHh34H。v02L2Fmg12HR，(2)设小球在 Q 点受的支持力为 F，由第二定律 Fmgm R ，得由第三定律可知，小球对轨道的压力 FF，方向竖直向下。 L2 1(3)设摩擦力对小球做功为 W，则由动能定理

7、得 mgRW2mv0得 Wmg4HR。23：(1)到底板的高度：4HL2 g2H(2)速度的大小：L压力的大小：mg12HR方向：竖直向下 L2(3)摩擦力对小球做的功：mg4HR：(1)粒子在电场中做匀加速直线运动，经时间 t1 进入磁场。3Eqma2d1at122入射速度 vat1粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间 t23T4v2qvBmRT2Rv总时间 tt1t21.14 s。(2)由几何关系知粒子到 AC 时的纵坐标 y 2R2d解得：y2 2 m。：(1)1.14 s(2)2 2 m：(1)电子做类平抛运动，3Lv0t1， 3Lvyt1，得 vy4.482 32 33 v ，经过 Q

8、点速度的大小 v vvy 0v ，与水平方0220Q3向的夹角为 ，tan vy 3，30。v03(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mv8 3mv关系有 R R1 L，得 R 1 L，据 R，得 BqB0。sin 30 412eL(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3Lv0t1，得 t1 3L ；Q 到磁场右边缘的距离44v0l2RRcos 60L，t l L ，t120T L，tt t t 7L L。336021238v0 8v08v0123v0123v02 3：(1) 3 v0，与水平方向的夹角 308 3mv07L L(2)B(3)8v eL123v005：(1)带电微粒从 O 点射入磁场，运动轨迹，第一次经过磁场边界上的v02mv0A 点，由 qv0Bm r得 r qB 410m。3(2)带电微粒在磁场中经1圆周第一次进入电场，经历的时间4tOA14T而圆周运动的周期为 T2m代入数据解得 t O A3.1410q