高三上學期期末物理力電計算題
1. （10分）如圖1所示，在傾角θ=37°的足夠長的固定斜面上，有一質量m=1.0kg的物體，其與斜面間動摩擦因數μ=0.
20。物體受到平行於斜面向上f=9.6 n的拉力作用，從靜止開始運動。
已知sin370=0.60，cos370=0.80，g取10m/s2。
求：（1）物體在拉力f作用下沿斜面向上運動的加速度大小；
（2）在物體的速度由0增加到2.0m/s的過程中，拉力f對物體所做的功。
2.( 11分)圖示為修建高層建築常用的塔式起重機。在起重機將質量m=5×103 kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上作勻加速直線運動，加速度a=0.
2 m/s2，當起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運動。取g=10 m/s2,不計額外功。
求：（1） 起重機允許輸出的最大功率。
（2）重物做勻加速運動所經歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率。
3．（ 13分）如圖所示，質量為m=1kg的滑塊，在水平力作用下靜止在傾角為θ=30o在光滑斜面上，斜面的末端b與水平傳送帶相接（物塊經過此位置滑上皮帶時無能量損失），傳送帶的執行速度為v0=3m/s，長為l=1.4m；今將水平力撤去，當滑塊滑到傳送帶右端c時，恰好與傳送帶速度相同。滑塊與傳送帶間的動摩擦因數為μ=0.
25。g=10m/s2求：
（1）水平作用力力f大小
（2）滑塊下滑的高度。
（3）若滑塊進入傳送帶速度大於3m/s，滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產生的熱量。
4．（16分）每年5月1—7日是人們走親訪友、旅遊度假的**季節,有一輛豪華臥鋪大客車由南京開往北京.已知該車發動機額定牽引功率為180 kw,汽車及客人的總質量為25 t,汽車在水平路面上行駛時,阻力是車重的0.1倍,試問：
(1)汽車保持以額定功率從靜止啟動後能達到的最大速度是多少?
(2)汽車從靜止開始,保持以0.5 m/s2的加速度做勻加速運動,這一過程能維持多長時間?
5．如圖所示，均可視為質點的三個物體a、b、c穿在豎直固定的光滑絕緣細線上，a與b緊靠在一起（但不粘連），c緊貼著絕緣地板，質量分別為ma=2.32kg，mb=0.20kg，mc=2.
00kg，其中a不帶電，b、c的帶電量分別為qb = +4.0×10-5c，qc =+7.0×10-5c，且電量都保持不變，開始時三個物體均靜止。
現給物體a施加乙個豎直向上的力f，若使a由靜止開始向上作加速度大小為a=4.0m/s2的勻加速直線運動，則開始需給物體a施加乙個豎直向上的變力f，經時間t 後， f變為恒力。已知g=10m/s2，靜電力恒量k=9×109n·m2/c2，求：
（1）靜止時b與c之間的距離；
（2）時間t的大小；
（3）在時間t內，若變力f做的功wf=53.36j，則b所受的電場力對b做的功為多大？
6．如圖所示，水平地面上方被豎直線mn分隔成兩部分，m點左側地面粗糙，動摩擦因數為μ＝0.5，右側光滑．mn右側空間有一範圍足夠大的勻強電場．在o點用長為 r＝5m的輕質絕緣細繩，拴乙個質量ma＝0.04kg，帶電量為q＝+210-4 c的小球a，在豎直平面內以v＝10m/s的速度做順時針勻速圓周運動，運動到最低點時與地面剛好不接觸．處於原長的彈簧左端連在牆上，右端與不帶電的小球b接觸但不粘連，b球的質量mb=0.
02kg，此時b球剛好位於m點．現用水平向左的推力將b球緩慢推至ｐ點（彈簧仍在彈性限度內），mp之間的距離為l＝10cm，推力所做的功是w＝0.27j，當撤去推力後，b球沿地面右滑恰好能和a球在最低點處發生正碰，並瞬間成為乙個整體c（a、b、c均可視為質點），碰後瞬間立即把勻強電場的場強大小變為e＝6103n/c，電場方向不變．（取g＝10m/s2）求：
（1）a、b兩球在碰前勻強電場的大小和方向.
（2）碰撞後整體c的速度.
（3）整體c運動到最高點時繩的拉力大小.
7.（20分）如圖所示，在以座標原點o為圓心、半徑為r的半圓形區域內，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度為b，磁場方向垂直於xoy平面向里。一帶正電的粒子（不計重力）從o點沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經t0時間從p點射出。
（1）求電場強度的大小和方向。
（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從o點以相同的速度射入，經時間從半圓形區域的邊界射出。求粒子運動加速度的大小。
8．（18分）如圖，poy區域內有沿y軸正方向的勻強電場，pox區域內有垂直紙面向裡的勻強磁場，op與x軸成θ角．不計重力的負電荷，質量為m、電量為q，從y軸上某點以初速度v0垂直電場方向進入，經電場偏轉後垂直op進入磁場，又垂直x軸離開磁場．求：
（1）電荷進入磁場時的速度大小
（2）電場力對電荷做的功
（3）電場強度e與磁感應強度b的比值
9．（10分）如圖所示，在一次電單車飛越壕溝的表演中，電單車車手駕駛一輛電單車先在水平路面上加速至v0＝20m/s，然後靠慣性衝上斜坡並從斜坡頂部的平台上水平飛出，不計空氣阻力，g＝10m/s2，求：
(1)若已知平台高度為5m，電單車在衝上斜坡過程中克服摩擦力做功7800j，駕駛員和電單車的總質量為100kg，則從平台上飛出的初速度為多少？
(2)在第(1)問中，若電單車車身長約1.6m，問電單車能否安全飛過10m寬的壕溝？
10．(12分)如圖所示，在距水平地面高為0．4m處，水平固定一根長直光滑杆，桿上p處固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉動，在p點的右邊，桿上套一質量m＝3kg的滑塊a。半徑r＝0．3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上，其圓心o在p點的正下方，在軌道上套有一質量m＝3kg的小球b。用一條不可伸長的柔軟細繩，通過定滑輪將小球和滑塊連線起來。
杆和半圓形軌道在同一豎直麵內，滑塊和小球均可看作質點，且不計滑**小的影響。現給滑塊a施加乙個水平向右、大小為60n的恒力f，則：
（1）求把小球b從地面拉到半圓形軌道頂點c的過程中力f做的功？
（2）求小球b運動到c處時，a和b的速度各是多大？
（3）問小球b被拉到離地多高時滑塊a與小球b的速度大小相等？
11．（10分）在足夠大的真空空間中，存在水平向右的勻強電場。若用絕緣細線將質量為m 的帶電小球懸掛在電場中，靜止時，細線偏離豎直方向夾角θ=370。（1）、若將該小球從電場中某點豎直向上丟擲，初速度大小為v0，求：
小球在電場中運動過程中的最小速率？（2）、若有足夠多的小球從a點沿與水平方向α=370的方向不斷丟擲。一豎直方向放置的絕緣板在距a點的b處放置，板上塗有特殊的物質，帶電小球打到板上會使該物質持續發光。
從第乙個小球達到板上開始，板會緩慢向左平移直至a點，忽略電荷對電場的影響，小球可以看成質點，求板上的發光部分的長度？（、）
12．(15分) 【2011德州二模】如圖所示，用內壁光滑的薄壁細管彎成的「s」形軌道固定於豎直平面內，其彎曲部分是由兩個半徑均為r = 0.2 m 的半圓平滑對接而成(圓的半徑遠大於細管內徑)．軌道底端a與水平地面相切，頂端與乙個長為l = 0.9 m的水平軌道相切b點．一傾角為θ = 37°的傾斜軌道固定於右側地面上，其頂點d與水平軌道的高度差為h = 0.
45 m，並與其它兩個軌道處於同一豎直平面內．一質量為m = 0.1 kg 的小物體(可視為質點)在a點被彈射入「s」形軌道內，沿軌道abc運動，並恰好從d點無碰撞地落到傾斜軌道上．小物體與bc段間的動摩擦因數μ = 0.5． (不計空氣阻力，g取10 m/s2．sin37°= 0.
6，cos37°= 0.8)
(1)小物體從b點運動到d點所用的時間；
(2)小物體運動到b點時對「s」形軌道的作用力大小和方向；
(3)小物體在a點獲得的動能．
13．（15分）【2011聊城二模】一質量m=0.2kg、足夠長的木板靜止在水平面上，木板與水平面間的動摩擦因數μ1 =一質量m=0.2kg的小滑塊以v0=1.
2m／s的速度從木板的左端滑上木板，滑塊與木板間的動摩擦因數μ2 =0.4，如圖所示。則
（1）經過多長時間小滑塊與木板速度相同？
（2）從小滑塊滑上木板到最後靜止下來的過程中，小滑塊相對地面滑動的距離為多少？
14．（18分）【2011聊城二模】如圖所示，真空中有以m（r，o）為圓心，半徑為r的圓柱形勻強磁場區域，磁場方向垂直於紙面向裡，在第一象限y=r的直線上方足夠大的範圍內，有方向水平向左的勻強電場，第二象限內有和圓柱形勻強磁場的磁感應強度大小相等、方向相反的勻強磁場。在紙面內從o點以速率v0沿x軸正方向射人磁場的質子，恰好經過圓與y=r直線的切點。已知質子的電荷量為e，質量為m，電場強度的大小為e=，不計質子所受的重力。
（1）求圓柱形勻強磁場區域內磁感應強度的大小；
（2）求質子出發後第二次通過y軸的縱座標值；
（3）已知質子自第2次經過y軸到第3次經過y軸所用時間為t0，求質子從o點射人磁場開始至第2n+l（n=0，l，2，3…）次通過y軸經歷的時間；
（4）若質子從0點以速率v0沿與y軸負方向成60°角射入圓柱形勻強磁場，求質子飛出圓柱形勻強磁場區的位置座標和速度方向。
15. （18分）【2011淄博二模】在如圖所示的平行於直角座標系內，有一用特殊材料製成的pq，平行於y軸放置，該材料特性是只能讓垂直打到pq介面上的帶電粒子通過．其左側有一直角三角形區域，分布著方向垂直紙面向裡、磁感應強度為b的勻強磁場，其右側有豎直向上場強為e的勻強電場．現有速率不同的帶電粒子在紙面上從座標原點o沿不同方向射到三角形區域，不考慮帶電粒子間的相互作用及帶電粒子重力．已知帶電粒子的電荷量為e，質量為m，在△oac中，oa＝a，θ＝60°.求：
(1)要想使帶電粒子通過pq，帶電粒子帶正電還是帶負電？在經過磁場邊界oc時的速度方向與oc的夾角是多少？
（2）能通過pq介面的帶電粒子所具有的最大速度是多少？其從o點入射時與y軸夾角是多少？
(3)在pq右側x軸上能接收到帶電粒子的最遠位置座標．
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