13.(11分)如图,光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直放置,底端与一水平传送带相切,一
质量m。=1kg的小物块α从圆弧轨道最高点P由静止释放,到最低点Q时与另一质量
m,=3kg小物块b发生弹性正碰(碰撞时间极短)。已知圆弧轨道半径R=0.8m,传送带的
长度L=1.25m,传送带以速度v=1ms顺时针匀速转动,小物体与传送带间的动摩擦因数
4=0.2,,g=10m/s2。求
(1)碰撞前瞬间小物块α对圆弧轨道的压力大小:
(2)碰后小物块a能上升的最大高度;
(3)小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间。
R
>V
L
14.(13分)如图,虚线MN下方存在与竖直方向成45°角斜向左上方的匀强电场,在MN上、
下方各划定一个边长为d的正方形区域ABCD、CDFG,ABCD区域内曲线I上的点满足这
样的条件:任一点到CD边的距离y和到AD边的距离x满足y=
d
4
(x,y均为变量)。第
一次试验:将一质量为m、带电量为9(q>0)的小球P在曲线I上任意一点静止释放,P
仅在重力作用下竖直下落通过CD边,发现进入电场后P的加速度水平向左,最终离开
CDFG区域;第二次试验:将P从曲线I上距离CD边为0.5d的点静止释放,进入电场后,
当P到达CDFG边界某点时,与一静止不带电的质量为k(k>O)的小球Q发生弹性正碰(时
间极短)。已知碰后P的电荷量变为号、质量不变,Q离开CDFG边界后便不再与P相互作
用,重力加速度为8,求:
试卷第7页,共8页
曲线I
M
-.N
(1)电场强度E的大小;
(2)第一次试验中,P释放后离开CDFG区域时的点与G点的距离:
(3)第二次试验中,P发生碰撞后到离开CDFG区域经历的时间。
15.(12分)如图所示,光滑斜面与平台AB平滑连接且固定,上表面粗糙、下表面光滑的
木板P与光滑的圆弧轨道Q靠在一起(不粘连),静止放置在光滑地面CD上。某品牌人形
机器人从斜面的顶点由静止开始无动力下滑,从B点滑入P板,一段时间后与P板达到共
速。此时机器人提供动力开始向右匀加速跑动,当运动到P板右端时,P板的速度刚好为0,
机器人立即以一定的速度与水平方向成45°角跳离P板,恰好落在Q轨道的左端,且在极短
时间内机器人的竖直分速度减为0,此后撤去动力,机器人经过一段无动力滑行,机器人从
Q轨道的左端离开轨道。已知斜面的高度为,圆弧轨道半径为R,机器人与木板P的质
量均为m,轨道Q的质量为2m,机器人与P板间的动摩擦因数为“,重力加速度为g,机
器人匀加速运动的加速度大小为,机器人可视为质点。求:
8
9
R
2
Q
D
(1)木板P的长度:
(2)起跳的过程中,机器人做功:
(3)机器人离开轨道Q时机器人的速度。
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