?專題強化練(二十一)　討論與判斷類計算題專項訓練
1．如圖，水平放置做逆時針運動的傳送帶左側放置一個半徑為R的光滑圓弧軌道，底端與傳送帶相切．傳送帶長也為R.傳送帶右端接光滑的水平面，水平面上靜止放置一質量為3m的小物塊B.一質量為m的小物塊A從圓弧軌道頂端由靜止釋放，經過傳送帶后與B發(fā)生碰撞，碰后A以碰前速率的一半反彈．A與B碰撞后馬上撤去圓弧軌道．已知物塊A與傳送帶的動摩擦因數為μ＝0.5，取重力加速度為g.求：

(1)物塊A滑至圓弧底端P處時對圓弧軌道的壓力大??；
(2)求物塊A與B碰撞后B的速度大小；
(3)若傳送帶速度取值范圍為≤v≤2.試討論傳送帶速度取不同值時，物塊A、B碰撞后傳送帶對物塊A做功的大?。?br /> 解析：(1)A下滑，根據動能定理有：mAv－0＝mAgR，所以：v1＝.
對A，在P點，由牛頓第二定律可得：N－mg＝m，所以：N＝3mg，
又由牛頓第三定律可得：N′＝N＝3mg.
(2)A從傳送帶左端滑至右端，根據動能定理有：mAv－mAv＝－μmAgR，解得：v2＝，
A與B發(fā)生碰撞，由動量守恒定律有：mAv2＋0＝mAvA＋mBvB，
由題意知：vA＝－＝－，解得B碰后的速度大小為：vB＝.
(3)A碰后從傳送帶右端往左運動，傳送帶速度為≤v≤2有：①若傳送帶速度為v＝，物塊A勻速運動，傳送帶對物塊做功為W＝0，②當傳送帶的速度為0，碰撞后物塊B先勻速運動，反彈后作勻減速運動；
只要k>1，物塊A、B一定會發(fā)生碰撞．
Ⅱ.當k＝1時，則 物塊A、B碰撞后：
vA＝0，碰撞后物塊A靜止；
vB＝3 m/s，碰撞后物塊B先勻速運動，反彈后作勻減速；
要使得A、B發(fā)生碰撞，則要求v>2aL，
得L< m，而題中給條件L＝ m滿足這一碰撞條件．
故k＝1時，A、B會發(fā)生碰撞．
Ⅲ.當ksA＋L，
即>＋L，
代入vA，vB，aA，aB，L得2k2＋k－1>0，
解得k1)倍，A、B與地面間的動摩擦因數都為μ＝0.2，物塊均可視為質點，且A的電荷量始終不變，取g＝10 m/s2.

(1)求A到達O點與B碰撞前的速度大??；
(2)求碰撞后瞬間A和B的速度大?。?br /> (3)討論k在不同取值范圍時電場力對A做的功．
解析：(1)設碰撞前A的速度為v，由動能定理－μmAgs＝mAv2－mAv，①
解得：v＝＝4 m/s.②
(2)設碰撞后A、B速度分別為vA、vB，且設向右為正方向，因為是彈性碰撞，所以有：mAv＝mAvA ＋ mBvB，③
mAv2＝mAv＋mBv，④
聯立③④并將mA＝kmB及v＝4 m/s代入得：
vA＝ m/s，⑤
vB＝ m/s.⑥
(3)討論：Ⅰ.如果A能從電場右邊界離開，必須滿足：
mAv>μmAgL＋qEL，⑦
聯立⑤⑦并代入數據得：k>3，⑧
電場力對A做功為：WE＝qEL＝1.2×10－2 J，⑨
Ⅱ.如果A不能從電場右邊界離開電場，必須滿足：mAv≤μmAgL＋qEL，⑩
聯立⑤⑩并代入數據得：k≤3.?
考慮到k>1，所以在1μmAg＝2×10－2 N，?
所以A會返回并從電場的左側離開，整個過程電場力做功WE＝0.
答案：(1)4 m/s　(2) m/s　 m/s　(3)見解析
4．如圖所示，在xOy平面內，MN與y軸平行，間距為d，其間有沿x軸負方向的勻強電場E.y軸左側有寬為L的垂直紙面向外的勻強磁場，MN右側空間存在范圍足夠寬、垂直紙面的勻強磁場(圖中未標出)．質量為m、帶電量為＋q的粒子從P(d，0)沿x軸負方向以大小為v0的初速度射入勻強電場．粒子到達O點后，經過一段時間還能再次回到O點．已知電場強度E＝，粒子重力不計．

(1)求粒子到O點的速度大?。?br /> (2)求y軸左側磁場區(qū)域磁感應強度B1的大小應滿足什么條件？
(3)若滿足(2)的條件，求MN右側磁場的磁感應強度B2和y軸左側磁場區(qū)域磁感應強度B1的大小關系．
解析：(1)粒子從P點到O點，由動能定理得mv2－mv＝qEd，
可得粒子到O點的速度大小v＝ ＝2v0.
(2)洛倫茲力提供向心力qvB1＝，粒子要再次回到O點，則粒子不能從y軸左側的磁場射出，需要返回磁場，經過電場和MN右側的磁場的作用，再次返回到O點，故要求：r＝.
(3)粒子通過電場回到MN右側磁場時速度為v0.設粒子在右側磁場中軌道半徑為R，要使其能夠回到原點，粒子在右側磁場中應向下偏轉，且偏轉半徑R≥r.qB2v0＝，解得R＝.
①當R＝r，＝，可得B2＝.
②R>r，要使粒子回到原點(粒子軌跡如下圖所示)

則須滿足n(2R－2r)＝2r，
其中n＝1，2，3……
n(2－2)＝2，B2＝，n＝1，2，3……
其中n＝1時，B2＝.
綜上，需要B2和y軸左側磁場區(qū)域磁感應強度B1的大小關系滿足B2＝，n＝1，2，3……
答案：(1)v＝2v0　(2)B1>　(3)B2＝，n＝1，2，3……

相關試卷

2024屆高考物理二輪專題復習與測試專題強化練十三熱學：

這是一份2024屆高考物理二輪專題復習與測試專題強化練十三熱學，共6頁。

2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練一物體的平衡：

這是一份2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練一物體的平衡，共7頁。

2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練十五熱學：

這是一份2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練十五熱學，共7頁。試卷主要包含了下列說法正確的是，嚴寒的冬天，“潑水成冰”等內容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關試卷 更多

2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練十九電學實驗與創(chuàng)新

2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練十九電學實驗與創(chuàng)新
2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練十八力學實驗與創(chuàng)新

2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練十八力學實驗與創(chuàng)新
2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練七功和能機械能

2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練七功和能機械能
2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練二十熱學光學實驗與創(chuàng)新

2023高考物理二輪專題復習與測試專題強化練二十熱學光學實驗與創(chuàng)新
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內容侵犯了您的知識產權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習網
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經成功發(fā)送，5分鐘內有效

設置密碼

6-20個字符，數字、字母或符號

注冊即視為同意教習網「注冊協議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部