物理-追命神题

12022•济宁三模）某兴趣小组设计的连锁机械游戏装置如图所示。左侧有一固定的四分之一圆弧轨道，其末端B水平，半径为3L；在轨道末端等高处有一质量为m的“”形3m的物块通过光滑定滑轮用轻绳相连，左侧滑轮与小盒之间的绳长为2Lm的木板左端，木板上表面光滑，下表面与水平桌面间动摩擦因数μ＝0.5缘固定挡板（厚度不计）的距离为L；质量为m且粗细均匀的细杆通过桌子右边缘的光滑L为0.25m大小为0.5mg。开始时所有装置均静止，现将一质量为m的小球（可视为质点）从圆弧轨道顶端A到达细杆的底部。不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）小球与小盒相撞后瞬间，小盒的速度；（2）小球在四分之一圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；（3）木板与挡板碰后，向左返回的最大位移；（4）细杆的长度。22022•岳麓区校级三模）如图所示，足够长的小车静放在光滑水平面上，车右端与墙壁相距为x0，在小车左端放一个质量为m为μ＝0.22mv0程中，墙壁给了小车Ic＝16m（1）小车第一次碰墙前速度和小车与墙壁碰撞的次数？（2）v0应满足的关系？从开始到最后一次碰撞经历了多长时间？第1页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877（3）如果v0＝，墙壁给了小车多少冲量？最终小车和物体的速度及物体在小车上滑行的路程分别多大？32022器、水平直轨道AB，圆心为O1的竖直半圆轨道BCD、圆心为O2的竖直半圆管道DEF，水平直轨道FGm＝0.01kg，轨道BCD的半径R＝0.8m，管道DEF的半径r＝0.1m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ＝0.5FG的长度l＝2m性势能最大值Epm＝0.5J块与弹性板作用后以等大速率弹回。（1）若弹簧的弹性势能Ep0＝0.16J，求滑块运动到与O1等高处时的速度v的大小；（2）若滑块在运动过程中不脱离轨道，求第1次经过管道DEF的最高点F时，滑块对轨道弹力FN的最小值；（3出滑块最终静止位置。42022春•邻水县校级月考）如图所示，可视为质点的质量为m＝0.2kg的小滑块静止在水平轨道上的AF＝4NA点开始做匀加速直线运动，当其滑行到AB的中点时撤去拉力，滑块继续运动到B点后进入半径为R＝0.3mC处的出口出来后向D点滑动，D点右侧有一与CD等高的传送带紧靠D点，并以恒定的速度v＝3m/s顺时针转动。已第2页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877知滑块运动到圆轨道的最高点时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3CD的长度为l2＝2.0mABCD间的动摩擦因数为μ1＝0.2动摩擦因数μ2＝0.5，传送带的长度L＝0.4m，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）水平轨道AB的长度l1；（2）若水平拉力F大小可变，要使小滑块能到达传送带左侧的D点，则F应满足什么条件；（3AB段水平拉力F的作用距离xE点时的速度v与水平拉力F的作用距离x的关系。52022有一木板以速度v0＝5m/sh＝80cm端A运动到小球正下方时，小球开始运动。小球与木板碰撞过程，由于弹力和摩擦力的作用，使得小球竖直方向与水平方向的动量均发生改变。不管小球质量如何，小球每次与木板碰撞后，竖直方向动量反向，大小变为碰前的k倍，；水平方向动量改变量大小总为竖直方向动量改变量大小的λ倍，。已知木板质量M＝400g，重力加速度g＝10m/s2，小球看作质点，忽略碰撞时间。（1）第一次游戏时，小明所用小球质量m1＝100g，由静止释放小球，小球第二次与木板碰撞的位置恰在木板后端B，求：（i）小球与木板第一次碰后的速度大小；（ii）木板的长度。（2m2＝200g1小明认为木板前端A运动到小球正下方时，以合适的水平速度抛出小球，小球与木板的第二次碰撞依然能发生在木板后端B，求满足此条件的平抛初速度的大小与方向以及小球从抛出到第二次与木板碰撞结束后系统机械能的损失量。第3页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群55916487762022θ的足够长斜面上有4个大小不计的物块ABCDA的质量为mBCD的质量均为3mA与斜面间光滑，其他物块与斜面间动摩擦因数为μ（μ＝tanθB、C、D的间距均为L，物块AB间的距离为LA放物块A，使其自然下滑，随后与物块B发生碰撞，接着各物块间陆续发生其他碰撞，四个物块运动时始终在一条直线上。假设各物块间的碰撞时间极短且都是弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：（1）物块A、B第一次碰后瞬间的速度大小；（2）物块A从开始运动到物块A、B发生第二次碰撞所需总时间；（3）物块A从开始运动到物块A、B发生第四次碰撞，物块B、C、D与斜面间因摩擦而产生的总内能。72019R＝0.8m的四分之一光滑圆弧轨道C固定在水平光滑地面上，质量M＝0.3kg的木板B左端与C的下端等高平滑对接但未粘连，右端固定一轻弹簧，弹簧原长远小于板长，将弹簧在弹簧弹性限度内压缩后锁定。可视为质点的物块A质量m＝0.1kg，从与圆弧轨道圆心O等高的位置由静止释放，滑上木板B后，滑到与弹簧刚接触时与木板相对静止，接触瞬间解除弹簧锁定，在极短时间内弹簧恢复原AA与木板B间动摩擦因数μ＝0.25，g取10m/s2．求：（1）物块A在圆弧轨道C的最下端时受到圆弧轨道支持力的大小：（2）木板B的长度L；第4页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877（3）弹簧恢复原长后，物块A从木板右端运动到左端的时间。82022m4m的物块以速度v0从长木板左侧滑上长木板，两者达到相同速度时，木板恰好与右方的竖μg壁的碰撞时间极短，木板足够长，物块始终在木板上。求：（1）初始时长木板右端与墙壁间的距离x；（2）木板与墙壁第一次碰撞和第二次碰撞的时间间隔t；（3）木板从第一次与墙壁碰撞到木板第n次与墙壁碰撞，木板通过的路程s。92022•辽宁模拟）如图所示是某快递公司两条水平放置传送带的俯视图，两条传送带的宽度都是80cm，AB传送带长度L1＝1.2m，速度v1＝0.6m/s，CD传送带长度L2＝2m，速度v2＝0.8m/s，若一货物与两传送带间的动摩擦因数都为0.5，货物的质量m＝0.1kg，将货物无初速度轻放到AB传送带的Ag＝10m/s2，求：（1）货物经过多长时间能到CD传送带上；（2）货物从A到D的过程中，与传送带之间摩擦生热为多少；（3）货物在CD传送带上经过多长时间能到D端，大致画出货物在传送带上从A到D的运动轨迹。第5页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877102022m＝1kg的滑块A静止在PO点有一质量为M＝2kgl＝0.6m的长木板BB上最右侧放置一质量也为M＝2kg小物块C，滑块A在外力F＝2N作用下，经过时间t＝1.5s到达O点时，在O点立即撤去外力同时与B发生碰撞。已知小物块C与长木板B间的动摩擦因数为μ＝0.1，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，g＝10m/s2求：（1）滑块A刚到达O点时的速度；（2）滑块A与长木板B碰后瞬间，长木板的速度；（3）物块C最终与长木板B右侧挡板的距离；（4）长木板B与物块C刚达到相对静止时，长木板B距O点的距离。112022ABr＝0.38m的半圆轨道，轨道固定在竖直平面内，CD为竖直直径。一质量为m的滑板Q放置在凹槽内水平面上，其上表面刚好与平台AB和C点水平等高。开始时滑板静置在紧靠凹槽d＝0.60mm的小物块P1（可视为质点）以v0＝7.0m/s的初速度从平台滑上滑板，当物块滑至滑板右端时滑板恰好到达凹μ＝0.75重力加速度g＝10m/s2。（1）求滑板的长度l；（2M的另一小物块P2P2与滑板间的动摩擦因数也为μ＝0.75，假设滑板碰到凹槽右端时立刻停止运动。要使物块P2能到达半圆轨道的D点，M至少为m的几倍？122022•烟台一模）如图甲所示，半径R＝0.5m的四分之一光滑圆弧轨道A与长l＝1m的平板B均静置于光滑水平地面上，A与BC（可视为质点）静置于B的最右端，C与B上表面的动摩擦因数μ从左往右随距离l均匀变第6页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877化，其变化关系如图乙所示。已知A、B、C的质量均为m＝1kg，重力加速度g＝10m/s2，现给C一水平向左的初速度v0＝4m/s。（1）若A、B固定，其他条件均不变，求C刚滑到A最低点P时对轨道的压力大小；（2）若A、B不固定，其他条件均不变，求：（i）C由B最右端滑至最左端过程中克服摩擦力做的功；（ii）C相对于A最低点P（iiiABv0C能够沿A再次返回到A最低点P时具有相对于地面水平向左的速度，v0的取值范围为多少。132022ABC和水平绝缘轨道CDMNRCD相切于CCD的矩形区域MNN′M量为m的绝缘小球静止于CD发生弹性正碰后被反弹，进入电、磁场后做直线运动且恰好对MN无作用力；小球碰后沿半圆轨道上滑，恰好通过最高点A，之后及时取走小球。已知MN＝R，MM′＝R重力加速度大小为g，滑块的初速率v0＝2，电荷量绝对值恒为q，场强大小E1＝，不计一切摩擦。（1）求碰后瞬间，滑块的速率v1；（2）求滑块从M点运动到N点所用的时间t1以及磁场的磁感应强度大小B1；（3滑块从进入电、磁场到此后运动轨迹的最高点所用的时间t2。第7页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877142021秋•青州市校级期末）如图所示，在光滑水平面上放置一端带有挡板的长直木板A，木板A左端上表面有一小物块B，其到挡板的距离为d＝2m，A、B质量均为m＝1kg，不计一切摩擦。从某时刻起，B始终受到水平向右、大小为F＝9N的恒力作用.经过一段时间，B与A的挡板发生碰撞，碰撞过程中无机械能损失，碰撞时间极短。重力加速度g＝10m/s2。求：（1）物块B与A挡板发生第一次碰撞后的瞬间，物块B与木板A的速度大小；（2）由静止开始经多长时间物块B与木板A挡板发生第二次碰撞，碰后瞬间A、B的速度大小；（3B与A挡板发生3B的速度v随时间t的变化图像；（4）从物块B开始运动到与木板A的挡板发生第n次碰撞时间内，物块B运动的距离。152021速度从某曲面飞出，在空中表演各种花式动作，飞跃障碍物（壕沟）后，成功在对面安全着陆。某实验小组在实验室中利用物块演示分析该模型的运动过程：如图所示，ABC为一段半径为R＝5m的光滑圆形轨道，B为圆形轨道的最低点。P为一倾角θ＝37°的固DE上边缘与斜面顶端D重合，圆形轨道末端C与斜面顶端D之间的水平距离为x＝0.32m。一物块以某一速度从AC时间t＝0.2s时恰好以平行于薄木板的方向从D端滑上薄木板，物块始终未脱离薄木板，斜面足够长。已知物块质量m＝3kg，薄木板质量M＝1kg，木板与斜面之间的动摩擦因数g＝10m/s2sin37°＝0.6，不计空气阻力，求：（1）物块滑到圆轨道最低点B（2）物块相对于木板运动的距离；（3）整个过程中，系统由于摩擦产生的热量。第8页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877162022L＝2mM＝0.4kg的长木板静止放置在粗糙水平地面上。另有一质量为m＝0.5kgv0μ1＝0.3的动摩擦因数为μ2＝0.1，重力加速度取g＝10m/s2。（1）铅块刚冲上木板时，求铅块与木板的加速度a1、a2；（2）当铅块以v0＝4m/s冲上木板，计算铅块从木板右端脱离时，铅块与木板的速度大小v1、v2；（3）若将六个相同的长木板并排放在地面上，如图乙所示，铅块以满足v02＝（）2+48m2/s2停在该木块上的位置离该木块最左端的距离d172021MNPQ间的区域内存在水E，MN与PQ间的距离为3Lab和c三小球在同一直线上且所在直线与电场方向平行，ab球质量均为m分别为+q和−2q，两球分别固定在长为2L的绝缘轻杆两端，构成一带电系统，c球质量为6m且绝缘不带电，与b球相距为L；现b球恰好在PQ边界上，a球在电场内，带电系统以ab带电系统与c球正碰，碰后b，c两球不粘连。若a、b两小球碰撞及运动过程中电量保持不变，三小球均可看成质点，不计空气阻力，求：（1）a、b带电系统与c球碰撞前瞬间的速度大小；第9页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877（2）与c球碰撞后瞬间a、b带电系统可能的速度；（3ab带电系统与c球碰撞后瞬间的速度，通过计算说明ab带电系统能否离开电场；182021秋•涪城区校级月考）如图所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带长度L＝4mv＝3m/s沿顺时针方向匀速传送。三个质量均为m＝1kg的滑块ABC置于水平导轨上，开始时滑块BCA以初速度v0＝2m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B发生弹性碰撞后黏合在一起，碰撞时间极短，可认为A与B碰撞过程中滑块CBC的细绳受到扰动而C与ABC脱离弹簧后以速度vC＝2m/s滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P点。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2。（1）求滑块C从传送带右端滑出时的速度大小；（2）求滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep；（3）若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同，要使滑块C总能落至P点，则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值vm是多少？192021秋•莱芜区校级期中）如图所示，一倾角为θ的固定斜面和底端安装一弹性挡板，PQ两物块的质量分别为2m和mP静止于斜面上高为h的AQ以沿斜面向下的速率v0与P发生弹性碰撞。P与斜面间的动摩擦因数等于tanθ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，与挡板之间的碰撞无动能损失。Q与斜面之间无摩擦，两物块均可以看作质点，斜面足够长，P的速度减为零之前Q不会与之发生碰撞。重力加速度大小第10页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877为g。（1）求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小vP1、vQ1。（2）为保证在P的速度减为零之前Q不会与之发生第二次碰撞，求A点与挡板之间的距离s的范围。202021AB两个等大的小球静止在光滑绝缘水平面s＝40cmmA＝mB＝10gA球带正电且电荷量为q＝1×10﹣5CBAE随时间的呈阶梯状等时等幅增加，如图乙所示，其中E0＝5×103N/C。A球在电场力作用下由静止开始运动，之后与B球发生弹性正碰，A、B碰撞过程中没有电荷转移（不考虑两球之间的静电感应作用以及忽略电场变化时产生的其他作用，运动过程中两者可被看作质点，且碰撞时间极短）。（g＝10m/s2）（1）A、B第一次碰撞后，A、B各自的速度；（2A开始运动到AB发生第二次碰撞前（AA球做的功；（3）若A、B两球只发生三次碰撞，求所加电场的宽度d的最小值。212021秋•诸暨市校级期中）某同学设计的某款游戏装置由轨道ABCD和圆弧轨道EFH＝0.62mABCD的动摩擦因数均为μ＝0.5ABCDBCAB与BCBC与CDC点上方有一圆弧形弹性小挡板K端水平。E点在DDE间距不计。B点到E点的竖直高度h＝0.08mABCD第11页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877的水平长度为L＝0.12mAB的左侧放有一弹射装置。将一可视为质点，质量m＝1kg的物体紧贴弹簧由静止释放弹出，当弹簧的压缩量为d时，物体由E点进入半径R＝0.2m的圆弧轨道EF运动，物体在此轨道最高点恰好不受任何挤压。忽略小物体在各轨道交接处因碰撞带来的机械能的损失。（1d圆弧轨道中运动时的最小速度及此情况下弹射装置弹簧的初始弹性势能；（2）当弹簧的压缩量为1.5d时，求物体在运动至F点处对圆形轨道的压力；（3）当弹簧的压缩量为d时，在D点放置与小物块等质量的小球，小物块经过D点时EF从F上的三棱柱G碰撞（三棱柱G相同，最终落在地面上Q点，求落地点Q与F点的水平距离x的最大值xmax。222021春•雨花区期中）如图，静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA＝1kg，mB＝4kg；两者之间有一被压缩的微型轻弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l＝1m。某时刻，将压缩的微型轻弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek＝10JAAB与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.2g＝10m/s2AB运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。问：（1）弹簧释放后瞬间A和B速度的大小分别是多少？（2）弹簧释放后B第一次刚停止时，A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？（4C替换物块BAC恰好未发生第12页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877碰撞，则物块C的质量应该为多少？232021秋•α＝37°，一上表面光滑的“L”型工件AB恰好静止在斜面上，工件质量m为2kg，长度为L＝1mBm的可视为质点的小物块以初速度v0＝2m/s从工件AB端挡板发生碰撞，以后每隔一段时间，物块就与挡板碰撞一次，每次物块与挡板碰撞时间极短且碰后交换速度，物块始终在工件上运动，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）木块第一次刚到达B端但还未与挡板碰撞时的瞬时速度v1；（21次碰撞刚结束到第nT及木块和工件组成的系统损失的机械能ΔE；（3）为保证整个过程中物块不从工件上滑下，物块的初速度v0须满足什么条件。242021•沙坪坝区校级开学）一质量为m＝5kg的木板放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，s＝10.25m定着一弹性薄挡板，与之相碰的物体会以原速率弹回。若t＝0时刻，一质量M＝2m的小物块从距离木板左端l＝54m处，以沿木板向上的初速度v0＝4m/s滑上木板，并对小物块施加沿斜面向上的外力F0＝80N（该力在1s时变为F0作用在木板上的外力。当木板第一次与弹性薄挡板相碰时，撤去施加在小物块上的外力。已知木板与物块间的动摩擦因数μ＝0.5，小物块可以看作质点，且整个过程中小物块不会从木板右端滑出，取g＝10m/s2。求：（1）0至t0＝1s时间内，小物块和木板的加速度的大小和方向；（2）木板第一次与挡板碰撞时的速度的大小；第13页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877（3距离。252021一个质量m＝0.04kg可视为质点的小球与弹簧接触但不栓接。某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点B点，并沿轨道滑下。已知AB的竖直高度h＝0.45m，倾斜轨道与水平方向夹角α＝37°、倾斜轨道长L＝2.0m，小球与倾斜轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连，小球在C点没有能量损失，小球仅在光滑竖直圆轨道运动时受到竖直向下的恒力F＝0.4Ncos37°＝0.8sin37°＝0.6g＝10m/s2，求：（1）小球刚被释放时的速度大小；（2CD足什么条件？（3R＝0.9m上距水平轨道高为0.01m的某一点P？262021AB靠紧AC沿缓冲装置AB第14页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877并最终停在转运车B上被运走，B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为μ1＝0.2，缓冲装置A与水平地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1，转运车B与地面间的摩擦可忽略。A、B的质量均为M＝40kg，A、B水平部分的长度均为L＝4m。包裹C可视为质点且无其它包裹影响，重力加速度g取10m/s2C与B的右挡板发生碰撞时间极短，碰撞时间和损失的机械能都可忽略。（1）要求包裹C在缓冲装置A上运动时A不动，则包裹C的质量最大不超过多少；（2m＝10kgB度h应满足什么关系；（3m＝50kgBh的最小值应是多少。272021春•金华期末）如图所示是玩具小车的轨道结构示意图。AB、BD为水平直轨道，B点为竖直圆轨道的最低点，C点为竖直圆轨道的最高点，DE为倾角θ＝37°的倾斜直轨道，轨道各部分平滑连接。已知竖直圆轨道半径R＝0.1m，D、E之间的距离L＝0.75m，小车与倾斜轨道DE的动摩擦因数μ＝，其余均光滑，小车质量m＝0.1kg，g取10m/s2。小车（可视为质点）从A点被弹射装置水平弹射出，求：（1）若小车恰好能通过圆轨道最高点C，小车经弹射后具有的初动能；（21.775JEE点的水平距离；（3竖直圆轨道最高点C。282021R1＝40cm的圆弧形光滑细管道AN与竖直光滑细管道MN、形状未知的轨道AB相切于N点、A点；倾角为θ＝37°，第15页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877长为L1＝6.25m的粗糙直轨道BC与AB相切于B点，水平轨道CE段与BC连接，CD段光滑，DER2＝10cm的竖直光滑圆轨道相切于D点，底部略微错开以致物体做完整圆周运动后可以顺利进入水平DEm＝1kg的滑块Q静止在CDm＝1kg滑块PAN管道最高点对外侧管壁压力为3mg，之后能一直沿AB轨道无挤压的运动，且无碰撞的进入直轨道BCP运动到水平轨道CD后与QP的动量改变量为碰前P动量的NP被弹出到A过程中最大速度为5m/s弹性势能为E＝k为弹簧劲度系数，xPQ与轨道BC和DE间的动摩擦因数均为μ，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。不计滑块在连接处运动时的能量损耗。（1）求滑块到达A点和B点的速度大小；（2）求弹簧劲度系数k的值；（3）若要使得P与Q发生一次碰撞，运动过程中不脱离轨道且P经过C点位置不超过两次，求动摩擦因数μ应满足的条件。292021•大庆模拟）如图所示，质量为M的木板置于光滑水平地面上，右端距墙壁的距离为dmF1右恒力F2M＝4mF1＝4F2＝4mg为4mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力。（1）求木板第一次与墙壁碰撞后的瞬间，木板和物块各自的加速度大小；（2动的最大距离；（3第16页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877满足的条件。302021•泰安一模）如图，质量M＝2kg的长木板Q静止在光滑水平面上，右端紧靠光滑固定曲面AB的最低点BB为x（未知且可调）处有一挡板C。一质量m＝1kg的小滑块P（可视为质点）从曲面上与B的高度差为1.8m处由静止滑下，经B点后滑上木板，最终滑块未滑离木板。已知重力加速度大小为10m/s20.3C和最低点B的碰撞中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略，则从滑块滑上木板到二者最终都静止的过程中，（1）若木板只与C发生了1次碰撞，求木板的运动时间；（2）若木板只与C发生了2次碰撞，求最终P与B点的距离；（3）若木板只与C发生了3次碰撞，求x的值；（4）其他条件不变，若m＝2kg、M＝1kg，x＝m，求木板通过的总路程。312021l＝2mv＝2m/s送带左右两侧平台光滑且等高，右侧竖直墙壁上固定一个轻质弹簧，左侧平台上固定一个光滑圆轨道，轨道半径为0.08m，圆轨道左侧平面粗糙且足够长，与圆轨道底部距离也为l＝2m处静止一个质量为1kg的B3kg的A物块以初速度v0＝2m/s与B物块发生弹性碰撞，A、B两物块与圆轨道左侧平面之间的动摩擦因数均为0.1，B物块与传送带之间的动摩擦因数也为0.1，g＝10m/s2，A、B物块均可看成质点，求：（1）B物块沿轨道内侧第一次经过圆轨道最高点时对轨道的压力；（2）从B物块第一次滑上传送带到第二次滑上圆轨道过程中B物块和传送带间由于摩擦产生的热量；（3）B物块最终停止的位置。第17页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877322020秋•东湖区校级月考）将弹簧的两端分别拴接小物块A与B，并将它们静置于倾角为30°的足够长固定光滑斜面，A靠在垂直于斜面的挡板上，P点为斜面上弹簧自然状态时BB距离为LC由静止释放，经过一段时间后与B发生正碰，碰撞时间极短，碰后C、B紧贴在一起运动，但不粘连。A、B、C的质量均为m，弹簧劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。求：（1）要使以后的运动过程C与B不发生分离，L应满足的条件；（2）要让以后的运动过程A能离开挡板，L应满足的条件。332022•南京模拟）A.磁聚焦法是测量电子比荷的常用方法.如图所示，电子连续不断地从热阴极K无初速度地逸出，在阳极A上有个小孔，当施加电压U0时，电子就能通过小孔进入两极板，极板长为L，宽为d.两极板上施加不大的交变电压u＝U1sinωt，使得电子在两极板间发生不同程度的偏转，设电子能全部通过极板，且时间极短，而后电子进入水平向右的匀强磁场B0NN的中心O之间的距离为z，电子的电量为e，质量为m。求：（1）电子射出两极板时距离中心轴的最大位移ym，竖直方向的最大速度vym；（2）当z取值逐渐增加时亮斑的长度在变化，亮斑的最大长度Lm，以及此时z的值；第18页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877（3B大小从2B0开始取不同的值时，发现屏幕上亮斑长度也会变化，亮斑端点的坐标（x，y）与磁场B的关系。342022y轴左侧有一半径为a的圆形匀强磁场区域，与y轴相切于A点，A点坐标为。第一象限内也存在着匀强磁场，两区域磁场的磁感应强度大小均为B，方向垂直纸面向外。圆形磁场区域下方有两长度均为2a的金属极板MNx轴平行放置且右端与y轴齐平。现仅考虑纸面平面内，在极板M的上表面均匀分布着相同的带电粒子，每个粒子的质量为m，电量为+q。两极板加电压后，在板间产生的匀强电场使这些粒子从静止开始加速，并顺利从网状极板NAx轴的感光板CD上，感光板的长度为2.8a，厚度不计，其左端C点坐标为。打到感光板上的粒子立即被吸收，从第一象限磁场射出的粒子不再重新回到磁场中。不计粒子的重力和相互作用，忽略粒子与感光板碰撞的时间。（1）求两极板间的电压U；（2）在感光板上某区域内的同一位置会先后两次接收到粒子，该区域称为“二度感光区，求：①“二度感光区”的长度L；②打在“二度感光区”的粒子数n1与打在整个感光板上的粒子数n2的比值n1：n2；（3）改变感光板材料，让它仅对垂直打来的粒子有反弹作用（不考虑打在感光板边缘C、D场中运动的总时间t和总路程s。352022•聊城二模）如图所示，某粒子分析器由区域Ⅰ、区域Ⅱ和检测器Q组成。两个区域以垂直x轴的平面P为界，其中区域Ⅰ内有沿着z轴正方向的匀强磁场和匀强电场，第19页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877区域Ⅱ内只有沿着z轴正方向的匀强磁场，电场强度大小为E，两个区域内的磁感应强度大小均为BQO′在轴上，在检测器所在平面上建立与xOy坐标系平行的坐标系x′O′y′。一质量为m、带电荷量为q的带正电粒子从A点沿x轴正方向以初速度v0OP到O点的距离L＝中粒子所受重力可以忽略不计。（1）求A点的位置，用坐标（x，y）表示；（2EQ置于平面P的位置，用坐标（x'，y'）表示；（3O点的距离为dx'y'362022•湖南二模）以A为原点建立如图所示的空间直角坐标系。（1a＝Lc＝H0≤x≤a范围内有沿+yB0A点沿+z方向射入质量为mqBB1靠近B1的三等分点，试求粒子入射的速度和在磁场内运动轨迹上的点到直线A1B1的最小距离；（2）设a＝4L，b＝L，c＝L，在四边形AD1C1B内（含边界）有垂直于平面AD1C1BB0A点沿+x方向射入质量为m+q的粒子1，若粒子1恰好经过D1C1中点，试求粒子1在磁场内运动轨迹上的点到C点的最小距离；（321距离Cv1的不带电的粒子2发生弹性正碰，且发生碰撞时粒子1在前，粒子2在后。已知碰撞时两粒子发生电荷转移，且碰撞后电荷量与质量成正比，若发生碰撞后粒子1恰不离开磁场（不考虑与粒子2再2的质量M第20页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877372020x轴水平，yR＝5cmy轴相切于点Q05cmxOy平面向外。在x＝﹣10cm处有一个比荷为的带正电的粒子，正对该圆圆心方向发射，粒子的发射速率，粒子垂直于y轴从Q点进入第一象限。在xOyB0＝2Tx轴M6cm0y象限存在沿x轴负方向的匀强电场。有一个足够长挡板和y轴负半轴重合，粒子每次到达挡板将反弹，每次反弹时竖直分速度不变，水平分速度大小减半，方向反向（不考虑（1）第二象限圆内磁场的磁感应强度B的大小。（2）第一象限内矩形磁场的最小面积。（3）带电粒子在电场中运动时水平方向上的总路程。382017秋•金华月考）如图1所示的圆形绝缘弹性边界，带电粒子与其垂直碰撞后以原ORACD区域有垂直纸面向里的匀强磁场，其余区域有匀强电场，电场强度大小相等，方向与磁场边界垂直，如图所示，P、M、N是三角形三条边的中点，AG是过P点的一条直径。一质量为m，电荷量为q的带正电粒子（不计粒子重力）以速度v0沿半径方向从C点射入，第21页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877经过与圆形绝缘弹性边界两次碰撞后恰好能够回到C点。（1）求三角形区域内的匀强磁场的磁感应强度B的大小：（2G的大小，使得粒子也刚好两次与圆形绝缘弹性边界接触后回到G点，求电场强度的大小和粒子从G点出发后第一次回到G点的时间；（32P点以不同速度大小沿P0方向垂直射入磁场，要使带电粒子能够周期性地回到P点，带电粒子入射的速度v大小应该满足什么条件？3920162n个有理想边界的匀强电场区，物体与水平面间动摩擦因数为μ，水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔，电场宽度均为d。一个质量为2m、带正电的电荷量为q2n个电场区域的过程中，重力加速度为g。求：（1）若每个电场区域场强大小均为E＝，整个过程中电场力对物体所做总功？第22页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877（2E＝时间？（3）若物体与水平面间动摩擦因数为μ＝，第一电场区域场强的大小为E1，且E1＝E2﹣E1＝E3﹣E2＝…＝E2n﹣E2n﹣1物体恰好在第10个电场中做匀速直线运动，物体在第10个电场中运动速度？402022秋•浙江月考）半导体掺杂是集成电路生产中最基础的工作，某公司开发的第一代晶圆掺杂机主要由三部分组成：离子发生器，控制器和标靶。简化模型如图所示，离子发生器产生电量为+qmv0控制器由靠得很近的平行金属板AB极板A、B长为L1，间距为d，加上电压时两板间的电场可当作匀强电场，两电磁线圈B＝kIkr0R的单晶硅晶圆，并以晶圆圆心为坐标原点，建立Oxy正交坐标系。晶圆与匀强电场的中轴线垂直，与匀强磁场的中轴线平行，且与匀强电场中心和柱形匀强磁场中轴线的距离分别为L2和L3R＝UAB＝0I＝000（1）当I＝0，UAB＝U1时，离子恰好能打到（0，﹣R）点，求U1的值。（2）当UAB＝0，I＝I1时，离子能打到点（R，0I1的值。（3）试导出离子打到晶圆上位置（x，y）与UAB和I的关系式。（提示：tanθ＝）412022•济南开学）如图甲所示，三维坐标系中yOz平面的右侧存在平行z轴方向周期第23页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877性变化的磁场B（未画出）和沿y轴正方向竖直向上的匀强电场。将质量为m、电荷量为q的带正电液滴从xOy平面内的P点沿x轴正方向水平抛出，液滴第一次经过x轴时恰好经过Ov0x轴正方向的夹角为45°小，从液滴通过O点开始计时，磁感应强度随时间的变化关系如图乙示（当磁场方向沿z，重力加速度大小为g。求：（1）抛出点P的坐标；（2）液滴从第一次经过x轴到第二次经过x轴的时间t1；（3）液滴第n次经过x轴时的x坐标；（4）若t＝t0时撤去yOz右侧的匀强电场和匀强磁场，同时在整个空间加上沿y轴正方向竖直向上的匀强磁场，求液滴向上运动到离xOz平面最远时的坐标。422022春•渝中区校级月考）电磁炮被认为是新一代火炮的发展方向，其结构简图如图甲所示。电源电动势为U0，内阻为r，导轨Ⅰ、Ⅱ光滑相距为d，电阻不计。导体块C质量为2mRL1磁感应强度为B0MNPQMN水平，长度为L2PQ竖直，NP为光滑圆弧，圆心为O，半径为aM点静置一质量为mq（q＞0ANN'ONO'PC在导轨内运动时的电磁感应，C射出后立即与A发生弹性正碰，A所带电荷量不变，A、C与MN、PQ之间动摩擦因数相等，不计空气阻力，重力加速度为g。第24页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877（1）闭合电键S，求碰撞后的瞬间“炮弹”C和物块A的速度大小；（2C恰好能到达NAA与C的碰撞均视为弹性正碰，求A在竖直轨道PQ上运动的路程；（3）在某次测试中，物块A被“炮弹”C弹性正碰后恰好能到达P点，要使A在整个运动过程中不脱离轨道，求ONO'P区域内磁感应强度B需满足的条件。432022•衡阳二模）如图所示，坐标系xOy第一象限内有场强大小为E，方向沿x轴正方向的匀强电场，第二象限内有磁感应强度大小为B，方向垂直于xOy平面且与x轴相切于PP点的坐标为（﹣3l0，0a、b以大小相等的速度v＝从P点射入磁场，b沿+yab速度方向间的夹角为θ（0＜θ＜a、b经过磁场偏转后均垂直于y轴进入第一象限，b经过y轴上的Q点。已知电子质量为m、电荷量为e，不计电子重力。（1）求Q点的坐标；（2）求a、b第1次通过磁场的时间差Δt；（3ab离开电场后途经同一点AA点的坐标及a从P点运动至A点的总路程s。442022A倒扣在足够长的水平木板C块BA与C间的摩擦忽略不计，B与C间的动摩擦因数为μ。A的质量为m，B的质量为2m，C的质量为3m，原来A、B、C都静止。现使槽A以大小为v0的初速度向右运动，第25页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877已知重力加速度为g，，所有碰撞皆为弹性碰撞。求：（1）A、B第一次碰后各自的速度大小vA和vB；（2）在A、B发生第一次碰撞到第二次碰撞时间内，C运动的路程；（3）在A、B发生第一次碰撞到第四次碰撞时间内，系统产生的热量。452020ABA板左端。已知滑块质量m＝1.0kg，每块板的质量均为M＝2.0kg、长度均为L＝6m，滑块与板间的动摩擦因数μ1＝0.2，板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1。现敲击滑块，滑块立即获得水平向右的初速度，最后停在B板的最右端。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2。（1）请计算并判断滑块在水平向右运动的过程中，A、B板是否运动；（2）求滑块被敲击后获得的初速度大小v0；（3）滑块停在B板最右端后，再敲击A板左侧，两板立即以v1＝9m/s的初速度向右滑行。请通过计算判断滑块是否会滑离A板。若能滑离，求滑离时滑块的速度大小；若不能滑离，求滑块最终距A板左端的距离。462019秋•三明期末）如图所示，光滑水平平台高h1＝8.4m，BC为一段光滑圆弧轨道，其圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，BC的高度差h2＝4.2m。一不计厚度、质量m＝1kg的长木板静止于粗糙水平面上，左端置于C点，右端与D点固定的竖直挡板相距s＝4m量m＝1kg的小物块压缩弹簧至kA点滑离平台恰好能无碰撞地从B点进入圆弧形轨道，然后经过C点滑上长木板，继续运动。长木板向右运动与挡板发生弹μ1＝0.3μ2＝0.05，取g＝10m/s2．求：第26页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877（1）小物块由A到B的运动时间t；（2）弹簧被压缩至k点时具有的弹性势能Ep；（3）长木板左端最终离C点的水平距离x及其最小长度L。472022秋•镇江月考）如图所示，装置由光滑的四分之一圆弧轨道AB、水平传送带BCBm＝0.2kg的滑块在圆弧轨道上距离B点高度为h的某处由静止释放，经过传送带，最后落地。已知滑块与传送带的动摩擦因数为μ＝0.1，传送带BC长L＝3m，圆弧轨道半径为R＝0.8m，传送带一直向右做匀速运动，速度大小为v＝3m/s，C端距地面的高度H＝1.25m滑块可视为质点，其余阻力不计，g取10m/s2）（1h＝0.2m量。（2）操作发现，当滑块从距离B点高度为h1和h2之间（h1＜h2）下滑，最后都会落到地上同一点，求h1和h2。（3AL可以在0B点位置不变，CB点的水平距离x与传送带长度L482022AB是倾角θ＝45BCE是一个水平轨道，竖直平面内的光滑圆形轨道最低点与水平面相切于C点，A端固定一轻质弹簧，P点与B点的水平距离L＝4m，BC两点间的距离d＝2m，圆形轨道的半径R＝2m。一质量m＝2kg的小物体，压缩弹簧后从P点由静止释放，恰好能沿圆形轨道运动，C与C'B第27页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877与水平轨道BCCE之间动摩擦因数都是μ＝0.1FG高度差为h＝5m，且F点为C点的水平投影位置，求：（1）压缩弹簧到P点时弹簧的弹性势能EP；（2）小物体到C点时对轨道的压力N；（3）改变CE的长度，若落点为G，则求FG的最大值；（4R＝5mB点的距离？g＝10m/s2。492022•历城区校级模拟）图a所示是某型号蛙式打夯机的实物图，其中A是夯头，BOCO通过动力装置（电动机及皮带、皮带轮等）的作用带动C在竖直平面内转动。打夯机工作过程中周期性地将夯头（连同支架）抬高到一定高度然后落下，把地面夯实。我们把实物图的右边部分简化为如图b所示的物理模型：底座A与支架固连在一起，支架的上方有一转轴OCC的转动半径为r简化，设A的质量（包括支架）为M，C的质量为m，其余各部件的质量都忽略不计。已知重球转动半径与竖直方向的夹角为θ时，夯头A开始离开地面。第（12）小问忽略空气阻力，重力加速度为g，求：（1）夯头A离地时重球C的速率v0；（2）忽略打夯机其他部分的牵连和影响，仅以图b所示的模型计算，从离地时刻算起，经过多长时间，A、C组成的系统的重心上升到最高点；（3）若夯头A离地时重球C脱离硬杆，球C落回脱离时所在水平面的速度为k1v0，方向竖直向下，所受空气阻力正比于速度，比值为k2C从脱离硬杆到落回脱离时所在水平面的平均速度。第28页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877502022•浙江模拟）如图为一游戏装置的示意图，倾角α＝53°的轨道AB与半径R＝0.50mv带＝2m/s端EF长L2＝3mN个完全相M＝0.3kgNm＝0.1kg的物块m从轨道ABC时对轨道的压力为6.8N块m与轨道AB间的动摩擦因数μ1＝0.5μ2＝0.1光滑。碰撞均为对心弹性碰撞，物块均可视为质点，整个装置处于同一竖直平面内。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）（1）求物块m到达C点时的速度大小vC和从轨道AB释放的高度H；（2）若物块m恰好从传送带左端E点沿水平方向落入传送带，求CE两点的水平距离L1；（3）求物块m在传送带上运动的总时间t总。512019•临汾二模）细管AB内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状，长L＝0.8m的BD段固定在竖直平面内，其B端与半径R＝0.4m的光滑圆弧轨道平滑连接，CD段是半径R＝0.4m的圆弧，AC段在水平面上，与长S＝1.25m、动摩擦因数μ＝0.25的水平轨道AQ平滑相连，管中有两个可视为质点的小球a、b，ma＝3mb．开始b球静止，a球以速度v0向右运动，与b球发生弹性碰撞之后，b球能够越过轨道最高点Pa第29页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877球能滑出AQg取10m/s2，①若v0＝4m/s，碰后b球的速度大小；②若v0未知，碰后a球的最大速度；③若v0未知，v0的取值范围。522022秋•崂山区校级期中）两片半径均为R的相同圆形金属板平行正对放置，MN为圆心连线，轴线OQ过MN中点P并与MN垂直；OQ在Q处垂直平分一长为2R的线段AB，ABO处有一足够大的荧光屏与OQ垂直，荧光屏与P点距离为d（d＞RO为坐标原点建立坐标系，x轴平行AB；线段AB上均匀分布有粒子源，能沿平行QO方向发射速度为v的相同粒子，粒子质量为m，电荷量为+q；平行板间存在大小为E、方向沿y轴正方向的匀强电场，设每个粒子均能飞出电场，忽略边缘效应以及粒子间的相互作用，不计重力，求：（1）粒子刚出电场时在竖直方向上偏移量的最大值；（2）AB上距Q点R处的粒子刚出电场时速度偏向角的正切值；（3）试论证屏上所得图像的形状并写出其方程。532022秋•浙江月考）某种质谱仪由偏转电场和偏转磁场组成，其示意图如图所示，整个装置置于真空中，在第二象限的左侧足够远处存在一线状粒子发射器，该线状粒子源底端处于x轴上，高度为L，在单位时间内随线性均匀发射n个初速度为v0的电子，电子的质量为me第30页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877E＝x轴下方第四象限存在一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，磁感应强度大小为B＝，图中未标xI相互作用力。（1）若所有的电子经过电场区域后，能聚焦于原点O点，求该虚线的曲线方程y＝f（x（2O至垂直地打在直线型金属板上，问金属板应如何放置；（3）在第二问的前提下，求所加磁场的最小面积；（4板左端放置于横坐标为x0处，金属板右端延伸至无穷远，求电流I与x0的函数关系。542022y感应强度大小分别为B1和B2B1＝B2＝2BO处有一个质量为Ma和ba的电荷量为﹣q量m＝γM（γ可以取0～1E不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，不计中性粒子分裂时间和质量亏损，不考虑相对论效应。设a粒子的速度沿x轴正方向，求：（1）粒子a在磁场B1、B2中运动的半径之比k；（2）γ取多大时，粒子a在磁场B1中运动的半径最大，以及此时的最大半径；（3a粒子的速度沿右上方与x轴正方向夹角为30°γ第31页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877cosθ＝，则取θ＝64°）552022春•北碚区校级月考）如图所示，PQ、MN之间存在沿y轴正方向，电场强度大小为E的匀强电场，MN的上方有磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场垂直纸面向里。一带正电粒子从坐标原点O点沿x轴正方向进入电场，然后从a点进入磁场，在磁场中运动后再从ba点横坐标为lb点横坐标为﹣（1O运动至bk加速度；（2）求粒子从O点进入电场的速度大小；（3）若粒子经过b点时的速度方向与x轴正方向夹角为60°，求粒子从O出发到第二次经过a点所用的时间。5620222021年5月281.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20R向右的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为B，磁场I所在区域外侧分布有厚度为L的环形第32页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877磁场Ⅱ，其磁感应强度大小为I横截面图与纵截面图分别如图丙、丁所示。某时刻氘原子核（已知氘原子核质量为m，电荷量为qI最低点以速度v出磁场区域，不计粒子的重力和空气阻力，不考虑相对论效应。求：（1）氘原子核射入环形磁场Ⅱ的速度v的大小；（2）氘原子核从磁场Ⅰ最低点第一次射入磁场Ⅱ到第二次射入磁场Ⅱ前的路程为多少；（3）该氘原子核从磁场Ⅰ最低点出发后第三次回到磁场Ⅰ最低点需要的时间。572020oxyz轴平行的周甲和乙所示，规定沿z轴正方向为匀强磁场和匀强电场的正方向，不考虑磁场和电场变t＝0m+qv0从坐标原点o点沿y轴正方向开始运动，小球恰好沿圆周运动，在t0时刻再次经过x轴，已知重力加速度为g，求：（1）E0和B0的大小；（2）3t0时刻小球的位置坐标；（3）20t0时刻小球的位置坐标和速度大小。第33页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877582019秋•上城区校级月考）某种回旋加速器的设计方案如图甲所示，图中粗黑线段为两个正对的极板，两个极板的板面中部各有一狭缝（沿OPU两极板之间的区域）既无电场也无磁场，其他部分存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面。在离子源S中产生的质量为m、电荷量为q（q＞0）的离子，由静止开始被电场加速，经狭缝中的O点进入磁场区域，O点到极板右端的距离为D，到出射孔P的距离为4DO点射入磁场区域，最终只能从出射孔P射出。假设如果离子打到器壁或离子源外壁则立即被吸收。忽略相对论效应，不计离子重力。求：（1）磁感应强度的最小值；（2）调节磁感应强度大小为B1＝，计算离子从P点射出时的动能；（3）若将磁感应强度在（，）范围内调节，写出离子能从P点射出时该范围内磁感应强度BB2＝时，离子在磁场中运动的时间。592018OO为圆心、aMSN是由细管制成的半径为aOM点以速度v0垂直MN向下射出一个质量为第34页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877mqN点进入圆NB＝B0﹣βt（β＞0M点出来时磁感应强度的大小恰好变为零之后不再变化，此时撤去圆轨道，粒子轨迹变为椭圆且垂直穿过MN线上的P点，OP＝7a，（以无穷远处电势为0，点电荷电场中某点的电势φ＝，k为静电力常量，Q为点电荷带电量、带符号代入，r为电场中某点到点电荷的距离）求：（1）固定在O点的正电荷的电荷量；（2）B0、β的数值；（3）粒子从出发到达到P点的时间。602020•金华模拟）如图甲所示，质量分别为m1和m2的两个带正电离子（m1、m2未q，飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为零。离子经加速后通过狭缝O竖直向下进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．质量为m1的离子最后打在底片MN的中点P上，已知OMN在同一条水平直线上，OM＝L，放置底片的区域MN＝L，底片能绕着垂直纸面的轴M顺时针转动，不计离子间的相互sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，tan＝）（1）求打在MN中点P的离子质量m1；（2m1＝4m2maM子的运动轨迹与底片相定切，求运动轨迹与底片相切时底片转过的角度；（3R＝LO1处的圆形磁场，磁场边界与直线ON相切于O点，如图乙所示，两个离子能否打到底片上？若不能，请说明理由，若能，求离子离开磁场后运动到底片的时间。第35页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877第36页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877参考答案与试题解析1【分析】（1公式求解；（2）由动量守恒定律求得小球到达B处的速度大小，再由动能定理求解；（3动学公式求解；（4由得到的规律确定求解的方法。【解答】解：（1）设小球与小盒相撞后瞬间，小盒的速度大小为v，此时与小盒相连的绳子上的拉力大小为T。由题意此时物块对木板的压力刚好为零，可知：T＝3mg小球与小盒相撞后的瞬间是两者组成的整体开始做圆周运动的初始时刻，由牛顿第二定律得：T﹣2mg＝2m联立解得：v＝，方向水平向右；（2）设小球到达B处时的速度大小为v0，在四分之一圆弧轨道上克服摩擦力所做的功为W。小球与小盒相撞过程，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝（m+m）v对小球从A处到B处的过程，由动能定理得：mg•3L﹣W＝联立解得：W＝mgL；（3f＝μmg＝0.5mgm+0.25mg＞f，故木板将向右做匀加速运动。在木板与挡板相撞前，假设细杆与圆环保持相对静止，对木板、细杆与圆环组成的整体为研究对象，设其加速度为a，由牛顿第二定律得：（m+0.25m）g﹣μmg＝（m+m+0.25m）a第37页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877解得：a＝g设此过程圆环与细杆之间的静摩擦力为f′，对圆环由牛顿第二定律得：0.25mg﹣f′＝0.25ma解得：f′＝mg因f′＜0.5mg，即圆环与细杆F间的静摩擦力小于最大静摩擦力，故假设成立。设木板与挡板第一次碰撞时的速度大小为v1，则有：＝2aL木板与挡板第一次碰撞之后，圆环相对细杆向下滑动，木板向左，细杆向上做匀加速直线运动，设两者加速度大小均为a1，对木板与细杆组成的整体由牛顿第二定律得：0.5mg+mg+μmg＝（m+m）a1解得：a1＝g木板与挡板第一次碰撞之后向左减速到零的位移就是木板向左返回的最大位移，设为x1，则有：＝2a1x1与＝2aL对比可得：x1＝＝L；（4）木板与挡板第一次碰撞之后，圆环向下做匀减速直线运动，设其加速度大小为a2，对圆环由牛顿第二定律得：0.5mg﹣0.25mg＝0.25ma2解得：a2＝g因a1＝a2，则木板、细杆与圆环同时减速到零，且圆环与细杆的位移大小相等均等于x1，但方向相反，则圆环与细杆的相对位移大小为：Δx1＝2x1木板第一次向左减速到零之后，再向右匀加速直线运动与挡板第二次碰撞之后，再向左同理可得：木板与挡板第二次碰撞之后向左减速的最大位移为：x2＝x1＝（）2L对应此过程的圆环与细杆的相对位移大小为：第38页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877Δx2＝2x2木板与挡板第n次碰撞之后向左减速的最大位移为：xn＝（）nL对应的圆环与细杆的相对位移大小为：Δxn＝2xn【解法一】设细杆的长度为s，则有：s＝Δx1+Δx2+Δx3+……+Δxn＝2[L+（）2L+（）3L+……+（）nL]＝2••L当n＝∞时，解得：s＝L。【解法二】设细杆的长度为s，则全过程细杆与圆环相对位移大小等于s，由前述的过程分析可得到在木板与挡板第一次碰撞之后全过程木板的运动路程（即为：2x1+2x2+2x3+……+2xn2x1+2x2+2x3+……+2xn＝s由功能关系可得全过程细杆与圆环摩擦生热为：Q1＝0.5mgs全过程木板与桌面摩擦生热为：Q2＝μmgL+μmgs＝μmg（L+s）全过程木板、细杆与圆环组成的系统减少的机械能为：ΔE＝mgL+0.25mg（L+s）由能量守恒定律得：ΔE＝Q1+Q2即：mgL+0.25mg（L+s）＝0.5mgs+μmg（L+s）解得：s＝L。答：（1）小球与小盒相撞后瞬间，小盒的速度大小为，方向水平向右；（2）小球在四分之一圆弧轨道上克服摩擦力所做的功为mgL；（3）木板与挡板碰后，向左返回的最大位移为L；（4）细杆的长度为L。2【分析】（1第39页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877共速，再由动能定理求解；小车与墙壁发生多次碰撞，每次碰撞墙壁对小车的冲量大小均相同，总冲量与每次冲量的比即为小车与墙壁碰撞的次数；（24足第3次碰撞之后小车与物体的总动量方向向右，并且小车第4次碰撞墙壁速度仍与之前相同；第4次碰撞之后小车与物体的总动量方向向左，即在整个的运动过程中，墙壁对小车向左的冲量不小于物体向右的初动量；（3）由已知推得小车与墙壁恰好碰撞了7次，第7对小车的冲量大小等于7次碰撞的总冲量；由能量守恒和功能关系求解两者相对滑动路程。【解答】1）假设小车第一次碰墙前未和小物体共速，且碰墙前速度大小为v1，对小车由动能定理得：μmgx0＝代入数据解得：v1＝＝小车第一次碰墙时，设墙壁对小车的冲量大小为I1，以向左为正方向，由动量定理得：I1＝2mv1﹣（﹣2mv1）＝4m可得：I1＜Ic若小车第一次碰墙前已经和小物体共速，则共速时的速度大小必小于v1。因小车质量大于物体质量，故与墙壁碰撞后小车向左的冲量大于物体向右的冲量，即小车与物体的总动量方向向左，根据动量守恒定律可知再次共速时两者动量方向向左，即两者再次共速时向左运动，不会再与墙壁相碰，即只与墙壁碰撞一次，而此次碰撞墙壁对小车的冲量大小小于I1，也就小于Ic，与题意不符，故假设小车第一次碰墙前未和小物体共速成立，可得：小车第一次碰墙前速度大小为v1＝，方向水平向右。由上述分析可知小车会与墙壁发生多次碰撞，碰撞之后小车的运动具有对称性，即每次碰墙前速度均相同，可知每次碰撞墙壁对小车的冲量大小均为I1小车与墙壁碰撞的次数为：n＝第40页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877代入解得：n＝4次。（24且第4次碰撞墙壁对小车的冲量大小必须为I1，可知第4次碰撞时小车为v1，物块大于或恰好等于v1，则有：mv0﹣3I1≥3mv1解得：v0≥；又因为第4次碰撞之后要使小车不会再与墙壁相碰，需满足小车与物体的总动量方向向左，即在整个的运动过程中，墙壁对小车向左的冲量不小于物体向右的初动量，则有：mv0≤4I1解得：v0≤；故有：≤v0≤；小车做往复运动，从开始到最后一次碰撞共经历了4次匀加速直线运动和3次匀减速直线运动，每次加减速过程的时间均相等，设开始到第一次碰撞经历时间为t1，对小车的此过程，以向右为正方向，由动量定理得：μmgt1＝2mv1解得：t1＝则从开始到最后一次碰撞经历时间为：t＝7t1＝。（3）已知：v0＝＝14，而mv0＝14m＝3.5I1结合前面的分析，可知小车与墙壁碰撞3次之后，在第4次碰撞之前两者共速，且速度方向向右。两者共速时的总动量为：mv共+2mv共＝3.5I1﹣3I1＝0.5I1＝2m两者共速时小车的动量为：2mv共＝×0.5I1＝I13I1+2×I1＝I1＝＝。第41页（共156页）新高考资料全科总群732599440；高考物理高中物理资料群909212193Word版本见：高考高中资料无水印无广告word群559164877第4I1×0.5I1＝I1的动量，最终两者共速，以向左为正方向，由动量守恒定律得：I1﹣I1＝3mv共′设物体在小车上滑行的路程为s，由能量守恒和功能关系得；μmgs＝﹣解得：s＝x0。1）小车第一次碰墙前速度为4次；（2）v0＜v0≤间为；（3）墙壁给了小车的冲量，最终小车和物体的速度为零及物体在小车上滑行的路程为x0。3【分析】（1）滑块运动到与O1等高处的过程，根据滑块与弹簧组成的系统的机械能守恒解答；（2）使滑块在运动过程中不脱离轨道且能进入管道DEF，到达D处的临界条件为在D处滑块与轨道的弹力为零，由牛顿第二定律求得到达D处的临界最小速度，再由机械能守恒或者动能定理求得到达F（3）根据滑块不脱离轨道在D的临界条件分析判断，确定能够通过D处的过程，最终由动能定理求解停止的位置。【解答】解：（1）滑块运动到与O1等高处的过程，滑块与弹簧组成的系统的机械能守恒，则有：Ep0＝mgR+代入数据解得：v