尖子生玩转模型　近年广东高考物理压轴题.doc

尖子生玩转近十年广东高考物理压轴题 2005年广东题 18．（17分）如图14所示，两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上，它们的间距s=2.88m。质量为2m，大小可忽略的物块C置于A板的左端。C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。开始时，三个物体处于静止状态。现给C施加一个水平向右，大小为的恒力F，假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起，要使C最终不脱离木板，每块木板的长度至少应为多少？ 设A、C之间的滑动摩擦力大小为f1，A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2 ∵　μ1＝0.22，μ2＝0.10 ∴　F＝mg＜f1＝μ12mg ① 且　F＝mg＞f2＝μ2（2m＋m）g ② ∴　一开始A和C保持相对静止，在F的作用下向右加速运动，有 　（F－f2）s＝　　③ B两木块的碰撞瞬间，内力的冲量远大于外力的冲量，由动量守恒定律得mv1=(m+m)v2 ④ 碰撞结束后到三个物体达到共同速度的相互作用过程中，设木块向前移动的位移为s1，选三个物体构成的整体为研究对象，外力之和为零，则2mv1+(m+m)v2=(2m+m+m)v3 ⑤ f1s1－f3s1＝　　⑥ f3＝μ2（2m+m+m）g ⑦ 对C物体，由动能定理 　⑧ 由以上各式，再代入数据可得l=0.3m ⑨ m/s AB相碰瞬间，AB动量守恒，碰后共同速度v2=4m/s C在AB上滑行全过程，ABC系统所受合外力为零，动量守恒，C到B右端时恰好达到共速： 2m v1+2m v2=4m v，因此共同速度v=6m/s C在AB上滑行全过程用能量守恒：F(2L=4m v2/2-(2m v12/2+2m v22/2)+μ1(2mg(2L 得L=3m 2007年广东题 20、（18分）图17是某装置的垂直截面图，虚线A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在A1A2的右侧区域，磁感应强度B＝0.4T，方向垂直纸面向外，A1A2与垂直截面上的水平线夹角为45°。在A1A2左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为S1、S2，相距L＝0.2 m。在薄板上P处开一小孔，P与A1A2线上点D的水平距离为L。在小孔处装一个电子快门。起初快门开启，一旦有带正电微粒通过小孔，快门立即关闭，此后每隔T＝3.0×10－3 s开启一次并瞬间关闭。从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为v0的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到P处小孔。通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的0.5倍。 ⑴经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度v0应为多少？ ⑵求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间。（忽略微粒所受重力影响，碰撞过程无电荷转移。已知微粒的荷质比。只考虑纸面上带电微粒的运动） 解：⑴如图2所示，设带正电微粒在S1S2之间任意点Q以水平速度v0进入磁场，微粒受到的洛仑兹力为f，在磁场中做圆周运动的半径为r，有： 解得： 欲使微粒能进入小孔，半径r的取值范围为： 代入数据得：80 m/s＜v0＜160 m/s 欲使进入小孔的微粒与挡板一次相碰返回后能通过小孔，还必须满足条件： 其中n＝1，2，3，…… 可知，只有n＝2满足条件，即有：v0＝100 m/s ⑵设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T0，从水平进入磁场到第二次离开磁场的总时间为t，设t1、t4分别为带电微粒第一次、第二次在磁场中运动的时间，第一次离开磁场运动到挡板的时间为t2，碰撞后再返回磁场的时间为t3，运动轨迹如答图2所示，则有： ； ； ； ； s 2008年广东题 20、（17分）如图所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端为半径R＝0.45 m的1/4圆弧面，A和D分别是圆弧的端点，BC段表面粗糙，其余段表面光滑，小滑块P1和P2的质量均为m，滑板的质量M＝4 m．P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1＝0.10和μ2＝0.40，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，开始时滑板紧靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，P1以v0＝4.0 m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下，与P2发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上，当P2滑到C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续滑动，到达D点时速度为零，P1与P2视为质点，取g＝10 m/s2．问： ⑴P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？ ⑵BC长度为多少？N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？ 解（1）P1滑到最低点速度为，由机械能守恒定律有： 解得： P1、P2碰撞，满足动量守恒，机械能守恒定律，设碰后速度分别为