如圖所示，AB為傾角θ=37°的斜面軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙．BP為圓心角等于143°半徑R=1m的豎直光滑圓弧形軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)，P、0兩點(diǎn)在同一豎茛線上，輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，另一 0由端在斜面上C點(diǎn)處，現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的物塊在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)后（不栓接）釋放，物塊經(jīng)過C點(diǎn)后，從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中的位移與時(shí)間的關(guān)系為x=12t-4t²（式中X單位是m，t單位是s），假設(shè)物塊笫一次經(jīng)過B點(diǎn)后恰能到達(dá)P點(diǎn)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取1Om/s²．
試求：
（1）若

.

CD

=1m，試求物塊從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，彈簧對(duì)物塊所做的功；
（2）B、C兩點(diǎn)間的距離x
（3）若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板，小物塊與擋板碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損火，小物塊與彈簧相互作用不損失機(jī)械能，試通過計(jì)箅判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過程中是否會(huì)脫離軌道？

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如圖所示，AB為傾龜θ=37°的絕緣直軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙．BP為半徑R=1.0m的絕緣豎直光滑圓弧形軌道，O為圓心，圓心角∠BOP=143°、兩軌道相切于B點(diǎn)，P、O兩點(diǎn)在同一豎直線上．輕彈簧下端固定在A點(diǎn)上端自由伸展到C點(diǎn)，整個(gè)裝置處在豎直向下的足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)E=1.0×10⁶N/C．現(xiàn)有一質(zhì)量m=2.0kg、帶負(fù)電且電量大小恒為q=1.0×10^-5C的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)），靠在彈簧上端（不拴接），現(xiàn)用外力推動(dòng)物塊，使彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)，然后迅速撤去外力，物塊被反彈到C點(diǎn)時(shí)的速度V_C=10m/So物塊與軌道CB間的動(dòng)摩擦因素μ=0.50，C、D間的距離L=1．Om₅物塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)后恰能到P點(diǎn)．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取 10m/s²） 
（1）求物塊從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，彈簧對(duì)物塊所做的功W
（2）求B、C兩點(diǎn)間的距離X；
（3）若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板，物塊與擋板相碰后沿原路返回（不計(jì)碰撞時(shí)的能量損失），再次擠壓彈簧后又被反彈上去，試判斷物塊是否會(huì)脫離軌道？（要寫出判斷依據(jù)）

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如圖所示，AB為傾龜θ=37°的絕緣直軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙．BP為半徑R=1.0m的絕緣豎直光滑圓弧形軌道，O為圓心，圓心角∠BOP=143°、兩軌道相切于B點(diǎn)，P、O兩點(diǎn)在同一豎直線上．輕彈簧下端固定在A點(diǎn)上端自由伸展到C點(diǎn)，整個(gè)裝置處在豎直向下的足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)E=1.0×10⁶N/C．現(xiàn)有一質(zhì)量m=2.0kg、帶負(fù)電且電量大小恒為q=1.0×10^-5C的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)），靠在彈簧上端（不拴接），現(xiàn)用外力推動(dòng)物塊，使彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)，然后迅速撤去外力，物塊被反彈到C點(diǎn)時(shí)的速度V_C=10m/So物塊與軌道CB間的動(dòng)摩擦因素μ=0.50，C、D間的距離L=1．Om₅物塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)后恰能到P點(diǎn)．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取 10m/s²） 
（1）求物塊從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，彈簧對(duì)物塊所做的功W
（2）求B、C兩點(diǎn)間的距離X；
（3）若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板，物塊與擋板相碰后沿原路返回（不計(jì)碰撞時(shí)的能量損失），再次擠壓彈簧后又被反彈上去，試判斷物塊是否會(huì)脫離軌道？（要寫出判斷依據(jù)）

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第一部分  選擇題（每題4分，共40分，漏選給2分，錯(cuò)選、不選給0分）

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

CD

C

BC

ABC

BD

AC

BD

AC

CD

AC

CD

第二部分　非選擇題（共110分）

13．（1）(4分)直徑讀數(shù)為  2.010   mm； 長(zhǎng)度是  11.45   mm。

（每空2分，第一空最后一位估計(jì)允許偏差±0.001mm，第二空答案是唯一的）

（2）(10分)

（a）實(shí)驗(yàn)電路圖（2分，有錯(cuò)給0分）

（b）  110   W，    1.10   V。

（c）電動(dòng)勢(shì)E＝  1.30  V，內(nèi)電阻r＝__20__W.

（每空2分，有效數(shù)字不做要求）

14．（1）（2分）還需要的實(shí)驗(yàn)器材是：

   刻度尺、天平（配砝碼）  ．（每項(xiàng)1分）

（2）（每空2分）

還缺哪些實(shí)驗(yàn)步驟： 平衡摩擦力（適當(dāng)墊起長(zhǎng)木板的左端，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長(zhǎng)木板上勻速滑行為止）

應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件： 實(shí)驗(yàn)中保持．

要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式：

（3）（每空2分）

W＝；    ΔE_K＝．

本題第（1）、（2）問可能會(huì)出現(xiàn)許多不同的解答，可參考以下方案給分：

解一：（1）天平（1分）   刻度尺（1分）

（2）所缺的步驟：在沙桶中裝適量的細(xì)沙，直到輕推滑塊，滑塊能在水平長(zhǎng)木板上勻速運(yùn)動(dòng)為止（2分），用天平測(cè)出此時(shí)沙和小桶的總質(zhì)量m′（2分）．

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2分）

解二：（1）天平（1分）   刻度尺（1分） 

（2）所缺的步驟：在沙桶中裝適量的細(xì)沙直到輕推滑塊，滑塊能在水平長(zhǎng)木板上勻速運(yùn)動(dòng)為止（2分），用天平測(cè)出此時(shí)沙和小桶的總質(zhì)量m′（1分）．實(shí)驗(yàn)中保持．（1分）

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2分）

解三：（1）天平（1分）   刻度尺（1分）   小木塊（1分）

（2）所缺的步驟：先將空的小沙桶從滑輪上取下，用天平測(cè)定小沙桶的質(zhì)量（2分），再將空的小沙桶掛回，用小木塊將長(zhǎng)木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長(zhǎng)木板上勻速滑行為止（1分）．

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2分）

解四：（1）天平（1分）   刻度尺（1分）   小木塊（1分）

（2）所缺的步驟：先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長(zhǎng)木板的左端稍稍墊起（1分），直至輕推滑塊，滑塊能在水平長(zhǎng)木板上勻速滑行為止（1分）．實(shí)驗(yàn)中保持．（1分）

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2分）

解五：（1）天平（1分）   刻度尺（1分）    小木塊（1分）  

（2）所缺的步驟：先將空的小沙桶從滑輪上取下，用天平測(cè)定小沙桶的質(zhì)量（1分），再將空的小沙桶掛回，用小木塊將長(zhǎng)木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長(zhǎng)木板上勻速滑行為止（1分）．實(shí)驗(yàn)中保持．（1分）

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2分）

15．（10分）解：著陸器從高度為h處平拋到第二次著陸，由機(jī)械能守恒有：

                            2分

得出月球表面的重力加速度為：………①         3分

當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑為月球半徑R時(shí)，發(fā)射速度最小，設(shè)最小速度為，由萬有引力（約等于重力）提供向心力有：

………②                                    2分

   由①②式可得出：………③     3分

16．（12分）

解：（1）由左手定則和題意知，小球帶負(fù)電   ………2分

設(shè)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，則由動(dòng)能定理（或由機(jī)械能守恒定律）可得： ………2分

在最低點(diǎn)由向心力公式得：

………2分

解得：q=2.5×10^-3C ………1分

（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小球第二次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，速度大小仍為v………2分

由向心力公式得：………2分

解得：F=5.5×10^-2N………1分

17．(14分)

解：（1）金屬桿做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)………2分

（2）由圖象知：

   時(shí)，；

   此時(shí)由于平衡………2分

   得：………2分

（3）由圖象知：，

此時(shí)由牛頓第二定律：………2分

即：；………3分

解得：………3分

18．（15分）

解：（1）因油滴在第Ⅱ、Ⅲ象限中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以油滴受的合力為零，若油滴帶負(fù)電，則其合力一定不為零；若油滴帶正電，則其合力可以為零，所以油滴帶正電．………3分

 (2) 由平衡條件知： ………3分

 ………2分                 

（3）油滴從進(jìn)入區(qū)域到點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理：

   ………3分

   ；………2分

   ………2分

19．(16分)

解：（1）對(duì)球，從靜止到碰的過程由動(dòng)

能定理：；………1分

即：

得：…1分

    、碰撞由動(dòng)量守恒，令水平向左為正：有：………1分

    得：（向左）………1分

     加上豎直向上的電場(chǎng)后，整體仍做圓周運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理：

      ………1分

     得： ………1分

    在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律：………1分

    得：………1分

（2）整體能完成圓周運(yùn)動(dòng)的條件是：在點(diǎn)：………1分

即：    ………1分

得：………1分

、碰撞由動(dòng)量守恒，令水平向左為正：有：

   得：  ………1分  由  得：………1分

、碰撞由動(dòng)量守恒，令水平向右為正：有：

得：  ………1分  由  得：………1分

所以，滿足的條件是：或………1分

20.（17分）

解：解:(1)質(zhì)子在磁場(chǎng)中受洛侖茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)

牛頓第二定律有：………2分

得半徑為：………2分

(2)由于質(zhì)子的初速度方向與x軸正方向的夾角為30⁰，

且半徑恰好等于OA，因此質(zhì)子將在磁場(chǎng)中做半個(gè)圓周

運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸上的C點(diǎn)，如圖所示.

根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為: ………2分

質(zhì)子從出發(fā)運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)y軸的時(shí)間為: ………1分

質(zhì)子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)的方向相同，在電場(chǎng)中先做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₂，根據(jù)牛頓第二定律有:

………2分，得………1分

因此質(zhì)子從開始運(yùn)動(dòng)到第二次到達(dá)y軸的時(shí)間為: ………2分．

(3)質(zhì)子再次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度的方向與電場(chǎng)的方向相同，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)y軸的D點(diǎn).由幾何關(guān)系得CD=2Rcos30⁰  ………2分

則質(zhì)子第二次到達(dá)y軸的位置為

………2分

即質(zhì)子第三次到達(dá)y軸的坐標(biāo)為（0，34.6）. ………1分