1
因sinφ=,所以φ=30°
1+μ2故当θ=30°时,μsin2θ+cos2θ取最大值为2 所以,当θ=30°时,货物运动最短时间为t=2
H g
(3分)
(3分)
25.(18分)如图所示,坐标系中第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=102T,同时有竖直向上与y轴同方向的匀强电场,场强大小E1=102V/m,第四象限有竖直向上与y轴同方向的匀强电场,场
--
强大小E2=2E1=2×102V/m。若有一个带正电的微粒,质量m=1012kg,电量q=1013C,以水平与x轴同方向的初速度从坐标轴的P1点射入第四象限,OP1=0.2m,然后从x轴上的P2点穿入第一象限,OP2=0.4m,接着继续运动。取g=10m/s2。求: (1)微粒射入的初速度;
(2)微粒第三次过x轴的位置;
(3)从P1开始到第三次过x轴的总时间。
y E1 O P1 v0 P2 x E2 25.解析:微粒从P1到P2做类平抛运动,由于qE2=mg,则加速度a=g,则运动时间
2OP1t1==0.2s (1分)
a
OP2微粒射入的初速度:v0= =2m/s (2分)
t1
v0微粒进入第一象限的速度:v==22m/s (1分)
cos45°
粒子运动方向与x轴夹角为45° (1分)
mv
由qE1=mg,则微粒进入第一象限做匀速圆周运动,则圆周运动的半径R==0.22m (2分)
qB
P2P3=2Rcos45°=0.4m (1分)
πm
圆周运动的时间t2==0.157s (2分)
2qB
微粒再次进入第四象限做类斜上抛运动,由运动的分解可知:x轴方向做匀速运动,y轴方向做类上抛运动,
2vy粒子运动时间t3==0.4s (2分)
a
运动距离P3P4=vxt3=0.8m (2分) 故OP4=OP2+P2P3+P3P4=1.6m (2分) t=t1+t2+t3=0.757s (2分)
26.(20分)某机械打桩机原理可简化为如图所示,直角固定杆光滑,杆上套有mA=55kg和mB=80kg两滑块,两滑块用无弹性的轻绳相连,绳长为5m,开始在外力作用下将A滑块向右拉到与水平夹角为37°时静止释放,B滑块随即向下运动带动A滑块向左运动,当运动到绳与竖直方向夹角为37°时,B滑块(重锤)撞击正下方的桩头C,桩头C的质量mC=200kg。碰撞时间极短,碰后A滑块由缓冲减速装置让其立即静止,B滑块反弹上升h1=0.05m,C桩头朝下运动h2=0.2m静止。取g=10m/s2。求: (1)滑块B碰前的速度;
(2)泥土对桩头C的平均阻力。
A′ A 37° B B′ C 37° h1 h2
26.解析:设碰前A的速度为vA,B的速度为vB,由系统机械能守恒定律:
112
mBg(Lsin53°Lsin37°)=mv+mBvB2 AA-22
物体A和物体B沿绳的分速度相等:vAcos53°=vBcos37° 联立以上两式得:vB=3m/s B与C碰撞动量守恒:mBvB=mCvC—mBvB1 B碰后竖直上抛:vB12-0=2gh1 联立以上两式得:vC=1.6m/s
1
对C用动能定理:mgs-fs=0-mCvC2
2
所以f=3280N
(3分) (3分) (2分) (3分) (2分) (2分) (3分) (2分)
高三物理联考参考答案
题号 答案 14 A 15 A 16 C 17 AC 18 BC 19 B 20 C 21 AD 22.3.405----3.407(3分) 2.030(3分) 23.(1)ACD(全对3分;漏一扣一);ABCD(2分) (2)(4分)实物连线图如图所示(必须保证分压电路,电阻箱与电流表并联,两表的正负极接线正确,错一无分;内接外接均可) (3)
或(U—IGRG)R1?RGIG(3分).其R1中RG、RV1分别是电流表G、电压表V的内阻,R1是把电阻箱作为分流电阻提供的有效电阻(2分)。
24.解:对物体受力分析如图所示, 物体向上运动的加速度为:a=?gcos?—gsin?…………………….3分 物体做匀加速运动则:
1H2=(?gcos?—gsin?)t…………….3分 sin?2 物体上升运动的时间:t=
而sin?(?cos?—sin?)=
2H…4分
gsin?(?cos??sin?)11?cos2?1=(?sin2??cos2??1)) ?sin2?—
2220 又?sin2??cos2?=1??2sin(2?+?) 因sin?=
011??2 所以?=30
故当?=30时,?sin2??cos2?取最大值为2………………………………3分 所以,当?=30时,货物运动最短时间为t=2
25.解:微粒从P1到P2做类平抛运动,则运动时间t1= 微粒射入的初速度:V0=
0H……………………………...3分 g2OP1=0.2s…………….1分
?OP2=2m/s……………………….. 2分 t1 微粒进入第一象限的速度:V=
V0=22m/s……………1分 0cos450 粒子运动方向与x轴夹角为45……………………………….. 1分
由于qE1=mg,所以微粒进入第一象限做匀速圆周运动,则圆周运动的半径R=
mv=0.22m………………………. 2分 Bq0 P2P3=2Rcos45=0.4m………………………….. 1分 圆周运动的时间t2=
?m2Bq=0.157s……………………………. 2分
微粒再次进入第四象限做类斜上抛运动,由运动的分解可知:X轴方向做匀速运动,Y轴方向做类上抛运动,
粒子运动时间t3=
2Vy?=0.4s……………………………2分
运动距离P3P4=Vxt3=0.8m……………………2分
故OP4=OP2+P2P3+P3P4=1.6m………………………. 2分
t=t1+t2+t3=0.757s……………………2分
26.解:设碰前A的速度为VA,B的速度为VB,由系统机械能守恒定律: mBg(Lsin53—Lsin37)=
001122mAVA+mBVB…………………….3分22
物体A和物体B沿绳的分速度相等:
VAcos530=VBcos370……………………………….. 3分 联立以上两式得:VB=3m/s………………………………………. 2分 B与C碰撞动量守恒:mBVB=mCVC—mBVB1……………………. 3分. B碰后竖直上抛:VB1—0=2gh1………………………………2分 联立以上两式得:VC=1.6m/s…………………………. 2分 对C用动能定理:mgs—fs=0—
212mCVC…………………………. 3分 2所以f=3280N………………………………2分
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