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时间:2018-07-15
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1、高考物理热点题型作者:李淑芳(高中物理甘陇南物理一班)一.滑块模型【例题1】质量为M=4.0kg的平板小车静止在光滑的水平面上,如图所示,当t=0时,两个质量分别为mA=2kg、mB=1kg的小物体A、B都以大小为v0=7m/s。方向相反的水平速度,同时从小车板面上的左右两端相向滑动。到它们在小车上停止滑动时,没有相碰,A、B与车间的动摩擦因素μ=0.2,取g=10m/s2,求:(1)A在车上刚停止滑动时,A和车的速度大小(2)A、B在车上都停止滑动时车的速度及此时车运动了多长时间。(3)在给出的坐标系中画出小车运动的速度——时间图象。二.传送带、子弹打木块【例题2】如图所示,水平
2、传送带AB长l=8.3m,质量为M=1kg的木块随传送带一起以=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数m=0.5.当木块运动至最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹以=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u=50m/s,以后每隔1s就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/求(1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离?(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?(3)从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中,子弹、木块和传送带这一系统所产生的热能是多少?(g取1
3、0m/)三.弹性碰撞模型【例题3】如图所示,一水平放置的圆环形刚性槽固定在桌面上,槽内嵌放着三个大小相同的刚性小球,它们的质量分别为、、,==2。小球与槽的两壁刚好接触,而且它们之间的摩擦可以忽略不计。开始时,三球处于槽中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、的位置,彼此间距离相等,和静止,以速度沿槽运动,R为圆环的内半径和小球半径之和。各球之间的碰撞皆为弹性碰撞,求此系统的运动周期T。四.弹簧模型【例题4】如图所示,光滑水平面上,质量为2m的小球B连接着轻质弹簧,处于静止;质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动,接着逐渐压缩弹簧并使B运动,过一段时间,A与弹簧分离。(弹簧始终处于弹性限度以内)(1)在上
4、述过程中,弹簧的最大弹性势能是多大;(2)若开始时在B球的右侧某位置固定一块挡板(图中未画出),在A球与弹簧分离之前使B球与挡板发生碰撞,并在碰后立刻将挡板撤走。设B球与固定挡板的碰撞时间极短,碰后B球的速度大小不变但方向相反。试求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围。五、电磁炮模型【例题5】下图是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸).滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终
5、可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kI,比例常数k=2.5×10-6T/A.已知两导轨内侧间距l=1.5cm,滑块的质量m=30g,滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动).⑴求发射过程中电源提供的电流强度;⑵若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?⑶若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱,它嵌入砂箱的深度为s/.设砂箱质量为M,滑块质量为m,不计砂箱与水平面之间的摩擦,求滑块对砂箱平均冲击力的表达式.六、质谱仪模型【例题6】、如图所示为一种质谱仪示意图,
6、由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道的半径为R,均匀辐向电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。问:(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U应为多大?(2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?七、回旋加速器【例题7】正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术,它为临床诊断和治疗提供全新的手段.⑴PET在心脏疾病诊疗中,需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂.氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧
7、16获得的,反应中同时还产生另一个粒子,试写出该核反应方程.⑵PET所用回旋加速器示意如图,其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R,两盒间距为d,在左侧D形盒圆心处放有粒子源S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图所示.质子质量为m,电荷量为q.设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计,质子在加速器中运动的总时间为t(其中已略去了质子在加速电场中的运动时间),质子在电场中的加速次数于回旋半周的次数相同,加速质子时的电压大小可视为不变.求此加速器所需的高频电源频率f和加
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