21、（14分）如图所示，光滑水平面MN的左端M处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带恰平齐接触，传送带水平部分长度L=16m，沿逆时针方向以恒定速度V=2m/s匀速转动。ABCDE是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的，AB为水平轨道，弧BCD是半径为R的半圆弧轨道，弧DE是半径为2R的圆弧轨道，弧BCD与弧DE相切在轨道最高点D，R=0.6m．平面部分A点与传送带平齐接触。放在MN段的物块m（可视为质点）以初速度v0=4m/s冲上传送带，物块与传送带间的摩擦因数μ=0.2，物块的质量m=1Kg。结果物块从滑上传送带又返回到N端，经水平面与左端M处的固定弹射器相碰撞（弹射器的弹簧原来被压缩后被锁定），因碰撞弹射器锁定被打开，将物块弹回后滑过传送带，冲上右侧的圆弧轨道，物块恰能始终贴

2

着圆弧轨道内侧通过了最高点，最后从E点飞出．g取10m/s。求： （1）物块m从第一次滑上传送带到返回到N端的时间。

（2）物块m第二次在传送带上运动时，传送带上的电动机为了维持其匀速转动，对传送带所多提供的

能量多大？

22、（16分）如图所示，以A、B和C、D为端点的半径为R＝0.6m的两半圆形光滑绝缘轨道固定于竖直平面内，B端、C端与光滑绝缘水平地面平滑连接。A端、D端之间放一绝缘水平传送带。传送带下方B、5

C之间的区域存在水平向右的匀强电场，场强E＝5×10V/m。当传送带以6m/s的速度沿图示方向匀速运动

-3-8

时，现将质量为m=4×10kg,带电量q=+1×10C的物块从传送带的右端由静止放上传送带。小物块运动第

2

一次到A时刚好能沿半圆轨道滑下。不计小物块大小及传送带与半圆轨道间的距离，g取10m/s，已知A、D端之间的距离为1.2m。求：

（1）物块与传送带间的动摩擦因数；

（2）物块第1次经CD半圆形轨道到达D点时速度；

（3）物块第几次经CD半圆形轨道到达D点时的速度达到最大，最大速度为多大。

高2015级第二期期末考试物理试题参考答案

1.B 2.B 3.BD 4.D 5.C 6.BC 7.A 8.C 9.A 10.D 11.D 12.AD

二、填空题（共36分） 13、（1）过O点做重锤线的垂线为x轴 （2）g 2k2.26

6

2.88×10

14、2.28

4

15、3.84×10

222v0h3v0h16、2 2s2?GRs8

17、由西向东 2×10

1318、L 4

319、

(2分)

20、

v2 ① （1分） 1?2别为v1、v2，由运动合成与分解得v对m1、m2系统由功能关系得

1212mgR?mgh?mvv1211?m2222 ②

h?2Rsin30? ③ （2分）

设细绳断后m2沿斜面上升的距离为s′，对m2由机械能守恒定律得

12?mgssin30??mv2222 ④ （1分）

? ⑤ R?s小球m2沿斜面上升的最大距离s?22m?2m2s?(2?1)R2m?m12联立得 ⑥ （1分）

V126m12g?(1?22)m1m2gkQqkQq?2 （4分） （2）对m1 N?m1g?2?m1??????RR2m1?m2R由牛顿第三定律得N′=N

(1分)

1R2mv?mg1112 ⑦ （3）对 m1 由机械能守恒定律得： 2m22?11??1.9m2联立①②③⑦得2 （4分）

21、解：（1）物块B向右作匀减速运动，直到速度减小到零，然后反向匀减速运动，达到与皮带共速后与

皮带匀速物块B向右作匀减速运动过程：

mg??ma ；0?v0?at1； t1?物块向右达到的最大位移：S?V0?2s ?gv0?t1?4m （1分） 2反向匀加速运动过程加速度大小不变。达到与传送带共速的时间：

v?at2； t2?相对地面向左位移：S/?V?1s ?gV.t2?1m （1分） 2S?S/4?1??1.5s（1分） 共速后与传送带匀速运动的时间：t3?V2往返总时间：t?t1?t2?t3?4.5s （2分）

（2）由物块恰能通过轨道最高点D，并恰能始终贴着圆弧轨道内侧通过最高点可得， 物块是在半径为2R的圆弧上的最高点重力全部充当向心力。

2vD得：mg? （2分）

2R又由物块上滑过中根据机械能守恒得：

1212 mvD?mg?2R?mvB221g??t2 2代入数据解得：vB?6Rg?6m/s （2分） 物块第二次从N到A点：L?v1?t? 速度关系：vB?v1?g??t

2代入得：t?6t?16?0； 得：t?2s 或t??8s（舍）（2分）

物体运动时传送带的位移： s?vt?4m