2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 常見組合運(yùn)動(dòng)專練

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1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 常見組合運(yùn)動(dòng)專練 1．(xx·江淮名校第二次聯(lián)考)如圖1所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形光滑物塊固定在水平地面上。物塊高h(yuǎn)＝4 m，α＝37°，一小球以v0＝9 m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面AC，由A點(diǎn)飛出落在AB面上。不計(jì)空氣阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2。求： 圖1 (1)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大?。? (2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間； (3)小球第一次落到AB面時(shí)的速度與AB面的夾角θ的正切值。 2．(xx·重慶高考)同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示

2、平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板。M板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為H，N板上固定有三個(gè)圓環(huán)。將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為L處。不考慮空氣阻力，重力加速度為g。求： 圖2 (1)距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度； (2)小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向； (3)摩擦力對(duì)小球做的功。 3．(xx·濰坊模擬)如圖3所示，在xOy

3、平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，y軸右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.05 T，虛線AC平行于y軸，與y軸相距d＝ m，在x軸下方虛線與y軸所夾的區(qū)域存在如圖所示的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝1 v/m，方向與y軸成45°角，比荷＝102 C/kg的帶正電的粒子，從A(－ m,0)點(diǎn)由靜止釋放。粒子所受重力不計(jì)，求： 圖3 (1)粒子從釋放到離開磁場(chǎng)所用時(shí)間； (2)粒子再次到達(dá)虛線AC時(shí)的縱坐標(biāo)。 4．(xx·菏澤聯(lián)考)如圖4所示，在紙平面內(nèi)建立的直角坐標(biāo)系xOy，在第一象限的區(qū)域存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量

4、為m，電荷量為e的電子從第一象限的某點(diǎn)P以初速度v0沿x軸的負(fù)方向開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過x軸上的點(diǎn)Q進(jìn)入第四象限，先做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)入垂直紙面的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)左邊界和上邊界分別與y軸、x軸重合，電子偏轉(zhuǎn)后恰好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，并沿y軸的正方向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)電子的重力。求： 圖4 (1)電子經(jīng)過Q點(diǎn)的速度v； (2)該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B； (3)從P到O運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t。 5．(xx·德州模擬)如圖5所示，在xOy平面內(nèi)，第Ⅱ象限內(nèi)的射線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的分界線，OM與x軸的負(fù)方向成45°角。在x＜0且OM的左側(cè)空間存在著垂

5、直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1 T，在y>0且OM的右側(cè)空間存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，場(chǎng)強(qiáng)大小為0.32 N/C。一不計(jì)重力的帶負(fù)電微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)方向以v0＝2×103m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，最終離開磁、電場(chǎng)區(qū)域。已知微粒所帶的電荷量q＝5×10－18C，質(zhì)量m＝1×10－24 kg，求： 圖5 (1)帶電微粒在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。 (2)帶電微粒第一次進(jìn)入電場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 (3)帶電微粒第二次進(jìn)入電場(chǎng)后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移。 答 案 1．解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用

6、動(dòng)能定理： －mgh＝mvA2－mv02 解得：vA＝1 m/s。 (2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面(x軸)和垂直于斜面(y軸)兩個(gè)方向；則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以：t＝＝0.25 s。 (3)小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度： vx＝axt＝gsin 37°·t＝1.5 m/s 垂直斜面方向速度：vy＝1 m/s 所以：tan θ＝＝。 答案：(1)1 m/s　(2)0.25 s　(3) 2．解析：(1)設(shè)小球在Q點(diǎn)的速度為v0，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有H＝gt12，L＝v0t1，得v0＝L。從Q點(diǎn)到距Q點(diǎn)水平距離為的圓環(huán)中心的豎直高度為h，則＝v

7、0t2，得h＝gt22＝H。 該位置距底板的高度：Δh＝H－h(huán)＝H。 (2)設(shè)小球在Q點(diǎn)受的支持力為F，由牛頓第二定律F－mg＝m，得F＝mg，由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫′＝F，方向豎直向下。 (3)設(shè)摩擦力對(duì)小球做功為W，則由動(dòng)能定理得mgR＋W＝mv02得W＝mg。 答案：(1)到底板的高度：H (2)速度的大小：L　壓力的大小：mg 方向：豎直向下 (3)摩擦力對(duì)小球做的功：mg 3．解析：(1)粒子在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t1進(jìn)入磁場(chǎng)。 Eq＝ma d＝at12 入射速度v＝at1 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝T qvB＝m

8、 T＝ 總時(shí)間t＝t1＋t2＝1.14 s。 (2)由幾何關(guān)系知粒子到AC時(shí)的縱坐標(biāo)y＝R－2d 解得：y＝2 m。 答案：(1)1.14 s　(2)2 m 4.解析：(1)電子做類平拋運(yùn)動(dòng)，＝v0t1，＝t1，得vy＝v0，經(jīng)過Q點(diǎn)速度的大小vQ＝＝v0，與水平方向的夾角為θ，tan θ＝＝，θ＝30°。 (2)設(shè)帶電粒子從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心為N點(diǎn)，半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系有R＋＝ L，得R＝L，據(jù)R＝，得B＝。 (3)從P到O運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t可分為3段：電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)；離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)前的勻速直線運(yùn)動(dòng)；磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。據(jù)＝v0t1，得t1＝；Q到磁場(chǎng)右邊

9、緣的距離l＝2R－Rcos 60°＝，t2＝＝，t3＝T＝，t＝t1＋t2＋t3＝＋。 答案：(1)v0，與水平方向的夾角θ＝30° (2)B＝　(3)＋ 5．解析：(1)帶電微粒從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，第一次經(jīng)過磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn)，由qv0B＝m得r＝＝4×10－3 m。 (2)帶電微粒在磁場(chǎng)中經(jīng)圓周第一次進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)歷的時(shí)間tOA＝T 而圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T＝代入數(shù)據(jù)解得t O A＝3.14×10－6s。 (3)微粒從C點(diǎn)垂直y軸方向進(jìn)入電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移為Δx，豎直位移為Δy，則 x方向上，Δx＝v0t1 y方向上，Δy＝at12 而Δy＝2r 又有qE＝ma 代入數(shù)據(jù)解得，Δx＝0.2 m。 答案：(1)4×10－3 m　(2)3.14×10－6 s　(3)0.2 m