知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图所示，轻杆长\(3L\)，在杆两端分别固定质量均为\(m\)的球\(A\)和\(B\)，光滑水平转轴穿过杆上距球\(A\)为\(L\)处的\(O\)点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球\(B\)运动到最高点时，杆对球\(B\)恰好无作用力\(.\)忽略空气阻力\(.\)则球\(B\)在最高点时\((\)　　\()\)

A．球\(B\)的速度为零

B．球\(A\)的速度大小为\( \sqrt {2gL}\)

C．水平转轴对杆的作用力为\(1.5mg\)

D．水平转轴对杆的作用力为\(2.5mg\)

难度：中等

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2．
如图，\(ABD\)为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中\(AB\)段是水平的，\(BD\)段为半径\(R=0.2m\)的半圆，两段轨道相切于\(B\)点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小\(E=5.0×10^{3}V/m.\)一不带电的绝缘小球甲，以速度\(v_{0}\)沿水平轨道向右运动，与静止在\(B\)点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为\(m=1.0×10^{-2}kg\)，乙所带电荷量\(q=2.0×10^{-5}C\)，\(g\)取\(10m/s^{2}.(\)水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移\()\)
\((1)\)甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点\(D\)，求乙在轨道上的首次落点到\(B\)点的距离；
\((2)\)在满足\((1)\)的条件下。求的甲的速度\(v_{0}\)；
\((3)\)若甲仍以速度\(v_{0}\)向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到\(B\)点的距离范围。

难度：中等

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3．
如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为\(R=0.2m\)，圆心为\(O\)，下端与绝缘水平轨道在\(B\)点相切并平滑连接，一带正电\(q=5.0×10^{-3}\)C、质量为\(m=3.0kg\)的物块\((\)可视为质点\()\)，置于水平轨道上的\(A\)点，已知\(A\)、\(B\)两点间的距离为\(L=1.0m\)，物块与水平轨道间的动摩擦因数为\(μ=0.2\)，重力加速度\(g=10m/s^{2}\)．
\((1)\)若物块在\(A\)点以初速度\(v_{0}\)向左运动，恰好能到达圆周的最高点\(D\)，则物块的初速度\(v_{0}\)应为多大？
\((2)\)若整个装置处于方向水平向左、场强大小为\(E=2.0×10^{3}N/C\)的匀强电场中\((\)图中未画出\()\)，现将物块从\(A\)点由静止释放，试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置\((\)结果可用三角函数表示\()\)；
\((3)\)在\((2)\)问的情景中，试求物块在水平面上运动的总路程．

难度：中等

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4．
某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，\(AB\)为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径为\(R\)铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为\(L\)，平台边缘与转盘平面的高度差\(H.\)选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从\(A\)点沿轨道做初速为零、加速度为\(a\)的匀加速直线运动\(.\)起动后\(2s\)悬挂器脱落\(.\)设人的质量为\(m(\)看作质点\()\)，人与转盘间的最大静摩擦力为\(μmg\)，重力加速度为\(g\)．
\((1)\)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度\(ω\)应限制在什么范围；
\((2)\)若\(H=3.2\) \(m\)，\(R=0.9\) \(m\)，取\(g=10m/s^{2}\)，当\(a=2m/s^{2}\)时选手恰好落到转盘的圆心上，求\(L\)；
\((3)\)若\(H=2.45\) \(m\)，\(R=0.8\) \(m\)，\(L=6m\)，取\(g=10m/s^{2}\)，选手要想成功落在转盘上，求加速度\(a\)的范围．

难度：较易

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5．

研究表明，蜜蜂是依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点来定位的，蜜蜂飞行时就是根据这三个位置关系呈\(8\)字型运动来告诉同伴蜜源的方位。某兴趣小组用带电粒子在如图所示的电场和磁场中模拟蜜蜂的\(8\)字形运动，即在\(y > 0\)的空间中和\(y < 0\)的空间内同时存在着大小相等，方向相反的匀强电场，上、下电场以\(x\)轴为分界线，在\(y\)轴左侧和图中竖直虚线\(MN\)右侧均无电场，但有方向垂直纸面向里、和向外的匀强磁场，\(MN\)与\(y\)轴的距离为\(2d\)。一重力不计的负电荷从\(y\)轴上的\(P(0,d)\)点以沿\(x\)轴正方向的初速度\(v_{0}\)开始运动，经过一段时间后，电子又以相同的速度回到\(P\)点，则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．电场与磁场的比值为\(v_{0}\)

B．电场与磁场的比值为\(4v_{0}\)

C．带电粒子运动一个周期的时间为\( \dfrac {2d}{v_{0}}+ \dfrac {2πd}{v_{0}}\)

D．带电粒子运动一个周期的时间为\( \dfrac {4d}{v_{0}}+ \dfrac {2πd}{v_{0}}\)

难度：较易

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6．
如图所示，遥控电动车赛车通电后电动机以额定功率\(P=3W\)工作，赛车\((\)可视为质点\()\)从\(A\)点由静止出发，经过时间\(t(\)未知\()\)后关闭电动机，赛车继续前进至\(B\)点后水平飞出，恰好在\(C\)点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，通过轨道最高点\(D\)后水平飞出，\(E\)点为圆弧形轨道的最低点\(.\)已知赛车在水平轨道\(AB\)部分运动时受到恒定阻力\(f=0.5N\)，赛车的质量\(m=0.8kg\)，轨道\(AB\)的长度\(L=6.4m\)，\(B\)、\(C\)两点的高度\(h=0.45m\)，赛车在\(C\)点的速度大小\(v_{C}=5m/s\)，圆弧形轨道的半径\(R=0.5m.\)不计空气阻力，取\(g=10m/s^{2}\)，\(\sin 37^{\circ}=0.6\)，\(\cos 37^{\circ}=0.8.\)求：
\((1)\)赛车运动到\(B\)点时的速度\(v_{B}\)的大小；
\((2)\)赛车电动机工作的时间\(t\)；
\((3)\)赛车经过最高点\(D\)时对轨道的压力的大小．

难度：较易

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7．

如图所示，一细线系一小球绕\(O\)点在竖直面做圆周运动，\(a\)、\(b\)分别是轨迹的最高点和最低点，\(c\)、\(d\)两点与圆心等高，小球在\(a\)点时细线的拉力恰好为\(0\)，不计空气阻力，则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．小球从\(a\)点运动到\(b\)点的过程中，先失重后超重

B．小球从\(a\)点运动到\(b\)点的过程中，机械能先增大后减小

C．小球从\(a\)点运动到\(b\)点的过程中，细线对小球的拉力先做正功后做负功

D．小球运动到\(c\)、\(d\)两点时，受到的合力指向圆心

难度：较难

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8．
如图所示，在直角坐标系\(0\leqslant x\leqslant L\)区域内有沿\(y\)轴正方向的匀强电场，在边长为\(2L\)的正方形\(abcd\)区域\((\)包括边界\()\)内有方向垂直纸面向外的匀强磁场。一电子从\(y\)轴上的\(A(0, \dfrac {3L}{2})\)点以大小为\(v_{0}\)的速度沿\(x\)轴正方向射入电场，已知电子的质量为\(m\)、电荷量为\(e\)，正方形\(abcd\)的中心坐标为\((3L,0)\)，且\(ab\)边与\(x\)轴平行，匀强电场的电场强度大小\(E= \dfrac {mv_{0}^{2}}{eL}\)。
\((1)\)求电子进入磁场时的位置坐标；
\((2)\)若要使电子在磁场中从\(ab\)边射出，求匀强磁场的磁感应强度大小\(B\)满足的条件。

难度：较易

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9．

研究表明，地球自转在逐渐变慢，\(3\)亿年前地球自转的周期约为\(22\)小时\(.\)假设这种趋势会持续下去，地球的其它条件都不变，则未来与现在相比\((\)　　\()\)

A．地球的第一宇宙速度变小

B．地球赤道处的重力加速度变小

C．地球同步卫星距地面的高度变小

D．地球同步卫星的线速度变小

难度：较难

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10．

有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行周期是地球近地卫星的\(2 \sqrt {2}\)倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合，卫星上有太阳能收集板可以把光能转化为电能，提供卫星工作所必须的能量。已知地球表面重力加速度为\(g\)，地球半径为\(R\)，忽略地球公转，此时太阳处于赤道平面上，近似认为太阳光是平行光，则卫星绕地球一周，太阳能收集板的工作时间为\((\)　　\()\)

A．\( \dfrac {10π}{3} \sqrt { \dfrac {R}{g}}\)

B．\( \dfrac {5π}{3} \sqrt { \dfrac {R}{g}}\)

C．\( \dfrac {10π}{3} \sqrt { \dfrac {2R}{g}}\)

D．\( \dfrac {5π}{3} \sqrt { \dfrac {2R}{g}}\)

难度：中等

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