广东省七校联合体2021届高三第一次联考(物理)

#150。。设O'为圆弧的圆心，圆弧的半径为r0,圆弧与AC相切于B点，从D点射出磁场，由几何关系和题给条件可知，此时有ZOO'D=ZBO'A=30°⑤r0cosZOOD+cosZBO'A=Lr0cosZOOD+cosZBO'A=L@设粒子此次入射速度的大小为v0,由圆周运动规律Vo=2T°®联立得v07t014【解题思路】(1)由图乙可知，物块的初速度vo=8m/s，皮带转动时的速度v=4m/s，在t=0到t=0.4s到t=0.4s时间内，物块加速度ai二4m/s一8m/s04s=-10m/s2由牛顿第二定律：-mgsin0-pmgcos0=ma，②联立①②得卩=0.5③。(2)在7.4s后，由牛顿第二定律-mgsin0+叫cos0=吧；④解得物块加速度a2=-2m/s2；®物块从t=0.4s物块从t=0.4s开始，经过t1时间速度减为零,0一4m/s=2s⑥-2m/s21从t=0到Is,物块位移为S1=v0t+2a1t2=2.4m⑦从t=0-4s到t=2-4s，物块减速到零的位移S2=211=4m⑧物块沿皮带向上运动过程中的位移为S=S+S=6.4m⑨12［命题意图］以物块在传送带上的匀变速直线运动为背景知识，考查摩擦力、匀变速直线运动的规律、受力分析、牛顿第二定律的应用等知识。通过速度相等临界点的分析、图像分析以及受力情况变化分析，考查学生的理解、推理分析和应用数学知识解决问题的能力。15.解.(1)设p的质量为m，Q的质量为M，P的加速度大小为a1，Q的加速度大小为a2，Q的初速度大小为v0,p初速度大小为4v0,P、Q球从抛出到到达O点时间分别为t1和t2由题意可知两球在水平方向均减速，则4v-at=0……①011v-at=0②022两球受到的电场力大小相等，由牛顿第二定律qE=ma……③qE=Ma2两球在竖直方向的加速度均为g,贝y：

12h二-gti④h1——gt2⑤22-联立可得m：M=1：2..⑥(2)设Q球从离开电场到与挡板碰撞经历的时间为T它从挡板返回MN时间也为T由两球由运动的独立性原理知，小球做自由落体运运动时间相等得：2T+12-t1……⑦由运动的独立性原理知，小球做自由落体运设Q球到达MN时速度大小为v2，在竖直方向上,h动，有：v2—2g-⑧22由运动学公式：y—vT+；gT2⑨22解得：y—h8(3)P球到达MN时速度大小为vi，由运动学规律vi2-2gx2h……(11)解得vi=2际Q返回后以v2与P发生弹性碰撞，碰后速度大小分别为v3和v4，由动量守恒和能量守恒定律:TOC\o"1-5"\h\zMv—mv—Mv+mv(12)2i34(13)Mv2+1mv2—1Mv2+1mv2(13)22i2324解得：v3=—/gh，v4—2莎假设当y=y0时，Q与挡板第二次碰后恰好在MN处与P发生第二次碰撞，设Q球与P球从第一次碰后到与挡板发生第二次碰撞的时间为片，P从第一次碰后到第二次到达MN时间为T2，由题意得：TOC\o"1-5"\h\z2v:hT—4=4(⑷2ggvhQ碰后返回MN,从离开MN向上减速度为零的时间：AT-3—(15)\o"CurrentDocument"g\gJh若第二次在MN处碰时，Q处于上升阶段，贝V：化—-T—2；-(16)若挡板与MN距离为y],可得：y1—叮£+-gT2—4h……(17)h若第二次在MN处碰时，Q处于下落阶段，贝9：T——(T-2AT)—(18)2g13若挡板与MN距离为y2,可得：y2=|v|T+—gT若挡板与MN距离为y2,可得：y2ri2i2由题意有：y2<y<y13£……(15)所以挡板与MN的距离y的范围为一h<y<4h...（2）【25（3）方法二】公式（15£……(15)Q碰后返回MN,从离开MN向上减速度为零的时间：AT=口g

i）q从第一次碰到与挡板发生第二次碰撞：y二lv3吒+一g£2……6在T2时间内，Q必须已经向上返回MN：T<T……7碰后瞬间，Q球的速率分别为v2',由题意有：v2'=丁亦+g［，竖直向上此时P球的速度为：叮=2jghi）解得：2二4h(18)ii)在T2时间内，Q从MN向上运动返回时不能离开MN：.解得：2二4h(18)ii)在T2时间内，Q从MN向上运动返回时不能离开MN：.>2（T2—2AT）(17)T—2AT1T—2AT37r1——g(t)2二一h(19)2223所以挡板与MN的距离y的范围为一h<y<4h...(2)解得：y>V3【25（3）方法三】公式（15）之前的公式与上相同。1q从第一次碰到与挡板发生第二次碰撞：y二卜3耳+一gTj……⑮Q与挡板发生第二次碰撞时速度大小：u=v+gT(16)1Q第二次与挡板碰后在T2-T［时间内向上位移为：y=u（T—T）—g（T—T）221121221Q第二次与挡板碰后在T2-T1时间内必须返回MN上方，贝9：y1-y>0……8贝9：(\：gT—2\-h)G.;，gT—\；h)<0...解得:(19)3解得：一h<y<4h(20)225（3）方法四】公式（15）之前的公式与上相同。Q与P第一次碰后，Q相对P的速