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1、江山实验中学高三物理补充练习（8）1如图所示，水平面上固定着一个半径的光滑圆环形轨道。在轨道内放入质量分别是和的小球A和B（均可看作质点），两球间夹一轻质短弹簧（弹簧的长度相对环形轨道的半径和周长而言可忽略不计）。（1）开始时，两球将轻质弹簧压缩，释放后，弹簧不动，两球沿轨道反方向运动一段时间后又第一次相遇。在此过程中，A球转过的角度是多少？（2）如果压缩弹簧在弹开前储存的弹性势能，弹开后小球B在运动过程中受到的向心力是多大？2如图所示，纸面内半径为R的光滑绝缘竖直环上，套有一电量为q的带正电的小球，在水平正交的匀强电场和匀强磁场中已知小球所受电场力与重力的大小相等磁场的磁感强度为B则(1)
2、在环顶端处无初速释放小球，小球的运动过程中所受的最大磁场力(2) 若要小球能在竖直圆环上做完整的圆周运动，在顶端释放时初速必须满足什么条件？3如图所示，一束光线以 600 的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，在光屏上留下一光点 P （图中未画出）已知 PP = 2cm 透明体对光的折射率 n=，真空中的光速c3108m/s ( l ）作出后来的光路图，标出位置（在答题卡上作图） ( 2 ）求透明体的厚度d ( 3 ）求光在透明体里传播的时间t.4“勇
3、气”号探测器离火星地面12 m时与降落伞自动脱离，被众气囊包裹的探测器竖直下落到地面后又弹跳到5层楼的(以15 m进行计算)高度，这样上下碰撞了20多分后，才静止在火星表面上已知火星半径为地球半径的，质量为地球的(取地球表面的重力加速度为10 ms2，计算结果均取两位有效数字)(1)若探测器第一次碰到火星地面时其机械能损失为探测器12 m高处机械能的lO，不计空气的阻力，求探测器在12 m高处的速度(2)已知探测器和气囊的总质量为200kg，设与地面第一次碰撞时气囊和地面接触时间为O4 s，求探测器与火星碰撞时所受到的平均冲力?5如图所示，两块带有等量异种电荷的平行金属板分别固定在绝缘板的两端
4、，组成一带电框架，两平行金属板间的距离L1m，框架右端带负电的金属板上固定一根原长lo0.5m的绝缘轻弹簧，框架的总质量M9kg，由于带电，两金属板间产生了高电压U2103V，现用一质量m1kg，带电量q5102C的带电小球将弹簧压缩l0.2m后用细线拴住，致使弹簧具有EP65J的弹性势能，现使整个装置在光滑水平面上以V01m/s的速度向右运动，运动中拴小球的细线突然断裂致使小球被弹簧弹开，不计一切摩擦，且电势能的变化量等于电场力和相对于电场方向位移的乘积。问：(1)当小球刚好被弹簧弹开时，小球与框架的速度分别为多大？(2)在细线断裂以后的运动中，小球能否与左端金属板发生碰撞？6.如图所示，两
5、个相同的小球质量均为m0.2kg，用长L0.22m的细绳连接，放在倾角为30的足够长的光滑斜面上，初始时刻，细绳拉直，且与斜面底边平行在绳的中点O作用一个垂直于绳、沿斜面向上的恒力，大小F 2.2N在F的作用下两小球沿斜面向上运动，经过一段时间两小球第一次碰撞，又经过一段时间第二次发生碰撞每一次碰撞后，小球垂直于F方向的速度都比碰撞前减小当力F作用了2s时，两小球发生最后一次碰撞，且碰后不再分开取g 10m/s2，求：（1）最后一次碰撞后，小球的加速度Fmm30F（2）最后一次碰撞后，小球的最小速度。（3）整个过程中，系统由于碰撞而损失的机械能12解析：（1）设小球运动到C处vc为最大值，此时
6、OC与竖直方向夹角为，由动能定理得：而故有当时动能有最大值，vc也有最大值为，。（2）设小球在最高点的速度为v0，到达C的对称点D点的速度为vd，由动能定理知：，以代入，可得：。31.5m 210-10s4(1)设探测器在12 高处向下的速度为，则有 （） 在星球表面处有，可得 联立解得(2)设探测器与火星碰前瞬间的速度为，反弹的速度为，则有 ， 规定向上为正方向，对探测器由动量定理可得 ()解以上各式得F： N5(1)当弹簧刚好恢复原长时小球与弹簧分离，设此时小球的速度为v1,框架的速度为v2，根据动量守恒：mv1Mv2(mM)v0(2分)根据能量守恒：(3分) (2分)代入数值后解得：v1
7、8/s v22m/s(2分)(2)当小球与框架速度相等时，小球相对框架的位移最大，根据动量守恒，此时两者的共同速度仍为v0(2分)设从小球被弹开至两者速度再次相等小球对地的位移为s1，框架对地的位移为s2，根据动能定理有(3分)(3分)代入数值解得s131.5cms213.5cm(2分)因s1s20.45m0.5m，故小球不会碰到左侧金属板.(1分)6.解:（1）设沿斜面向上为正方向由牛顿第二定律：（ 3分 ）解得 （ 2分 ）（2）由分析可知:对两小球和绳组成的整体，两小球沿斜面向上的方向上，由牛顿第二定律：得a0.5m/s2 ，故两小球沿斜面向上的方向上始终做匀加速运动( 5分 )最后一次碰撞后，小球的最小速度为vat0.52m/s1m/s（ 2分 ）（3）2s内，小球沿斜面向上的位移为 （ 2分 ）设整个过程中，系统由于碰撞而损失的机械能为E ，由功能关系： （ 5分 ）解得（ 2分 ）