高考物理复习题中的临界问题 新课标 人教版

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1、高考物理复习题中的临界问题一、做直线运动的物体“达到最大速度”的临界条件F图3—251.如图3—25所示,一个质量为的物体固定在劲度系数为的轻弹簧右端,轻弹簧的左端固定在竖直墙上,水平向左的外力推物体把弹簧压缩,使弹簧长度被压缩了,弹性势能为E。已知弹簧被拉长(或者压缩)x时的弹性势能的大小,求在下述两种情况下,撤去外力后物体能够达到的最大速度?(1)地面光滑。(2)物体与地面的动摩擦因数为。2.理综北京卷第23题(节选)如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金

2、属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦,求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。ABF图3—523.如图3—52所示,一个弹簧的两端分别固定着质量为的物体A和质量为2的物体B,置于光滑水平面上。水平向左的力把它们挤在竖直墙边。撤去,物体B首先开始运动,后来物体A也开始运动。此后,当A的运动速度达到最大值时,(A)弹簧的弹性势能是零。(B)物体A和B的速度相等。(C)物体B的速度最小。(D)处在弹簧的长度正在

3、缩短的过程中。BFe图3—514.图3—51中是一个固定的形金属框架,和边都很长,边长为,框架的电阻可不计。是放置在框架上与平行的导体杆,它可在框架上自由滑动(摩擦可忽略),它的质量为m、电阻为。现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场,磁感应强度为,方向垂直于纸面向里。当以恒力向右拉导体杆时,导体杆运动的最大加速度和最大速度各是多少?BEmq图3—4—45MN5.一竖直绝缘杆MN上套有一带正电,质量为的小铜环,环与杆之间的动摩擦因数为,杆处于水平匀强电场和水平匀强磁场共存的空间,如图3—4—45所示,电场强度为,磁感应强度为,电场和磁场方向垂直。当自由释放小铜

4、环后,它就从静止开始运动,设场区足够大,杆足够长,求环在运动中的最大加速度和最大速度。二、刚好运动到某一点的临界条件图3—286.如图3—28所示,两个金属板水平放置,两板间距离d=2.0cm,并分别与一直流电源的两极相连接,上面的金属板中心有一小孔。带电油滴的质量m=4.0×10-10kg,带电量大小q=8.0×10-13C,油滴从A点自由下落高度h=0.40m后进入平行金属板之间,刚好达到下极板。g取10m/s2。问液滴带正电还是负电?两极板间的电势差多大?7.2006年四川理综卷第24题如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm。

5、电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10m/s2)vMNA图3—298.如图3—29所示,挡板MN右侧存在着以MN为左边界的有界力场,质点从孔A向右射入力场中,在力场中质点的加速度大小恒为,方向向左,经过时间T后,由于力场中力的方向改变,质点的加速度的大小不变而方向变为向右。试讨论射入力

6、场的初速度v多大时,质点可以回到A孔,并离开力场。PMABN图3—539.如图3—53所示,平行板电容器两极板M、N水平放置,距离为d=1.0cm,其电容为,上极板M与地连接,且中央有一小孔A,开始时两极板不带电。一个装满油的容器置于小孔A正上方,带电油滴一滴一滴地,从容器下的小孔无初速滴下,正好掉入小孔。油滴下落高度处,带电量,质量,设油滴落在N板后把全部电量传给N板,N板上积存的油可以不考虑,g取10m/s2,求:(1)第几滴油滴在板间作匀速直线运动?(2)能够到达N板的油滴数量最多为多少?10.理综丙卷第25题一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央

7、。桌布的一边与桌的AB边重合,如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为,盘与桌面间的动摩擦因数为。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)三、刚好滑出(滑不出)小车的临界条件图3—3011.如图3—30所示,一质量为M、长为L的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量为的小木块A,。现以地面为参照系给A、B以大小相等、方向相反的初速度,使A开始向左运动、B开始向右运动,最后A刚好没有滑离B板。求:⑴它们最后速度的大小和方向。⑵小木块A向左运动到达的最远处(从

8、地面上看)

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