当前位置:首页 -高中物理试卷 - 高考物理试题 - 正文*

高考物理力与曲线运动问题训练

2014-5-11 0:27:11下载本试卷

专题诊断训练          力与曲线运动类问题(一)教师版

一、选择题

1.一个物体以初速度v0A点开始在光滑水平面上运动,一个水平力作用在物体上,物体的运动轨迹如图1中的实线所示,图中B为轨迹上的一点,虚线是过AB两点并与轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分5个区域,则关于施力物体的位置,下面说法正确的是(  AC  )

    A.如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域

    B.如果这个力是引力,则施力物体一定在②区域

    C.如果这个力是斥力,则施力物体可能在②区域

    D.如果这个力是斥力,则施力物体一定在④区域

[考点]曲线运动的条件。

[诊断]1。物体的运动方向与合力方向不在一条直线上时,物体将做曲线运动;2。合力方向指向曲线的凹侧(内侧)

2.如图水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速

圆周运动,从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b

的过程中( BC

  A.B对A的支持力越来越大

  B.B对A的支持力越来越小

  C.B对A的摩擦力越来越小

  D.B对A的摩擦力越来越大

3.在交通事故中,测定碰撞瞬间汽车的速度对于事故责任的认定具有重要作用,《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个估算碰撞瞬间车辆速度的公式:,公式中是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体A、B沿公路方向上水平距离,分别是散落物A、B在车上时的高度。只要用米尺测量出事故车辆现场三个量,根据上述公式就能够估算出碰撞瞬间车辆的速度,则下列叙述正确的是( BD

A.A、B落地时间相同

B.A、B落地时间差与车辆速度无关

C.A、B落地时间差与车辆速度成正比 

    D.A、B落地时间差和车辆碰撞瞬间速度的乘积等于

4.如图所示,匀强磁场方向竖直向下.磁场中有光滑水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.在水平拉力F作用下,试管向右匀速运动,最后带电小球能从试管口飞出,则( BD )

   A.小球带负电

   B.小球运动轨迹是一条抛物线

 C.洛伦兹力对小球做正功

D.维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大

5.如图1所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P处,其速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,图2中的图象是描述物体沿x方向和y方向运动的速度-时间图象,其中正确的是 (  C   )


6.如图所示,在匀强电场中有一个原来速度几乎为零的放射性碳14原子核,它所放射的粒子与反冲核经相等时间所形成的径迹如图所示(ab均表示长度).那么碳14的衰变方程可能是(A

    A.              

B.

    C.              

D.

7.如图,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等。有一带正电的小球在电场中运动,实线表示该带正电小球的运动轨迹。小球在a点的动能等于20eV,运动到b点时的动能等于2eV。若取C点为零势点,则当这个带电小球的电势能等于6eV时(不计重力和空气阻力),它的动能等于( C  )

A.16eV  B.14eV  C.8eV  D.4Ev

8.如图所示画出了匀强电场的几条电场线,MN是该电场中 的两点,一个带正电荷的离子(不计重力)仅在电场力作用下由M点运动到N点,则 (  A  )

A.该离子在M点的速度不为零        

B.该离子在M点的速度可能为零

C.该离子在M点的电势能小于在N点的电势能  

D.该离子在MN点的电势能哪个大不能确定

9.如图所示,在水平向左的匀强电场中,一根细线一端系一个质量为m的带正电的小球,另一端固定在O点.现在让细线水平绷直,小球从A点由静止开始摆下,小球能达到并通过最低点B.则小球在最低点B处,细线的拉力可能是( BC )

A.  B.  

C.  D.

10如图所示,质量相同的两个带电粒子PQ以相同的速度沿垂直于电场方向射人两平行板间的匀强电场中.P从两极板正中央射入, Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射人到打到上板的过程中 ( C )

A.它们运动的时间tQtp

 B.它们的电势能减小量之比△Ep:△EQ=1:2

 C.它们所带的电荷量之比qp : q Q=1:2

 D.它们的动量增量之比 △PP:△PQ=1:2 

二、说理计算题

11.如图所示,AB是匀强电场中的一条水平线段,长度为L,它与电场方向成θ角,某时刻一质量为m,带电量为+q的小球在电场中的A点由静止释放,小球沿直线AB运动到B点时离开电场,然后落到倾角为α的绝缘弹性斜面上的C点,C点距离AB高度为h,小球恰好能够沿原路返回A点,求:

(1)电场强度E的大小;

(2)角α的值;

(3)球从A点出发返回A点的时间;

11.解答:(1)由于出电场后球做平抛运动,在电场内运动时,其速度方向是水平的,

即合外力是水平的,由qEcosθ=mg得:

          E=mg/qcosθ

(2)在电场中运动的加速度a=mgtanθ/m=gtanθ;

    故出电场的速度V0==

出电场后只受重力作用,在到达斜面时有竖直分速度

斜面应与V0的合速度V垂直,所以

(3)球出电场的时间t1=2L/ V0=

出电场后落到斜面的时间t2=

所以往返时间T=2(t1+ t2)=2(+)

12.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6, cos37°=0.8)。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中

(1)小球受到的电场力的大小及方向;

(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量;

(3)小球的最小动量的大小及方向。

12.解答:(1)根据题设条件,电场力大小

      Fe=mgtan37°=mg       电场力的方向水平向右。

(2)小球沿竖直方向做匀减速运动,速度为v

vy = v0gt

沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为ax

ax=

小球上升到最高点的时间t =,此过程小球沿电场方向位移

sx =axt2=

电场力做功W = Fesx=m

小球上升到最高点的过程中,电势能减少m

(3)水平速度vx = axt,竖直速度vy = v0gt

小球的速度v =

由以上各式得出v=

解得当t=时,v有最小值vmin=v0

此时vx=v0vy=,tanθ=,即与电场方向夹角为37°斜向上

小球动量的最小值为pmin= mvmin = mv0

最小动量的方向与电场方向夹角为37°,斜向上。

13.在图14所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线kO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:

(1)电子穿过A板时的速度大小;

(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;

(3)P点到O点的距离。

13.解答:(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,根据动能定理得:

   e U1=   解得:

(2)电子以速度v0进入偏转电场后,垂直于电场方向作匀速直线运动,沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场运动的时间为t1,电子的加速度为a,离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1,根据牛顿第二定律和运动学公式得:

 F=eEE= , F=ma,  a =

t1= 

y1=,  解得: y1=

(3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy,根据运动学公式得

  vy=a1t=

  电子离开偏转电场后作匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2,电子打到荧光屏上的侧移量为y2,如图17所示

t2=y2= vyt2  解得:y2=

PO点的距离为 y=y1+y2=

14.有一个足够大的匀强电场,场强为E,方向如图所示.一电子以与轴成夹角的初速度垂直于电场方向从O点射入.电子质量为,电荷量为,不计重力.求:

(1)电子通过轴时的位置;

(2)电子通过轴时的速度大小.

14.解答:(1)电子在电场中做类平抛运动,设电子通过轴时的位置坐标为(,0),运动时间为,则有: 

由式(1)、(2)得:

即电子通过轴的位置坐标为:(,0)

(2)电子经过轴时,垂直于电场方向上的速度为,平行于电场方向上的速度,则:

由(1)、(3)解得:,电子经过轴时的速度

(或用动能定理求解)