1.质量为m的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s。耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为f,受到地面的阻力为自重的k倍,把所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。求:
1)拖拉机的加速度大小。
2)拖拉机对连接杆的拉力大小。
3)时间t内拖拉机对耙做的功。
2.如图所示,电源电动势内阻,电阻。间距的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度的匀强磁场。闭合开关,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度沿两板间中线水平射入板间。
设滑动变阻器接入电路的阻值为,忽略空气对小球的作用,取。
1)当时,电阻消耗的电功率是多大?
2)若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为,则是多少?
3.如图所示,空间有场强的竖直向下的匀强电场,长的不可伸长的轻绳一端固定于点,另一端系一质量的不带电小球,拉起小球至绳水平后,无初速释放。另一电荷量、质量与相同的小球,以速度水平抛出,经时间与小球与点下方一足够大的平板相遇。
不计空气阻力,小球均可视为质点,取。
1)求碰撞前瞬间小球的速度。
2)若小球经过路到达平板,此时速度恰好为o,求所加的恒力。
3)若施加恒力后,保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变,在点下方面任意改变平板位置,小球均能与平板正碰,求出所有满足条件的恒力。
1. (16分)
1)拖拉机在时间t内匀加速前进s,根据位移公式。
变形得。2)对拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力t,根据牛顿第二定律。
联立②③变形得 ④
根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为。
拖拉机对耙做的功。
联立④⑤解得。
2.(19分)
1)闭合电路的外电阻为。
根据闭合电路的欧姆定律。
r2两端的电压为。
r2消耗的功率为。
2)小球进入电磁场做匀速圆周运动,说明重力和电场力等大反向,洛仑兹力提供向心力,根据牛顿第二定律。
连立⑤⑥化简得。
小球做匀速圆周运动的初末速的夹角等于圆心角为60°,根据几何关系得。
r=d连立⑦⑧带入数据。
干路电流为。
3.(20分)
1)设p的加速度为a0、到d点的竖直速度为vy,合速度大小为v1,与水平方向的夹角为β,有。
联立①②③方程,代入数据解得:v1=6m/s
2)设a碰前速度为v2,此时轻绳与竖直线的夹角为β,由动能定理得:
设a、p碰撞后小球c的速度为v,由动量守恒定律得:
小球c到达平板时速度为0,应做匀减速直线运动,设加速度的大小为a 有。
设恒力大小为,f与竖直方向的夹角为α,如图,根据牛顿第二定律,得:
代入相关数据解得。
3)由于平板可距d点无限远,小球c必做匀速或匀加速直线运动,恒力f1的方向可从竖直方向顺时针转向无限接近速度方向,设恒力与速度方向夹角为θ,有:
在垂直于速度方向上,有:
则f1的大小满足条件为。
式中) ⒃
高三文科数学大题训练 4
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