内容正文:
限时集训06(辽宁卷)
时间:25min
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.2021年5月15日,我国“天问一号”探测器经过伞降、动力减速、悬停避障、缓降等一系列过程在火星乌托邦平原预定地点成功着陆,这种着陆方式具有可控、精确及选择性强等优势。相对于我国这种先进着陆方式,2012年美国发射的“机遇号”火星探测器则采用了气囊式着陆,该着陆方式存在着陆地点不可控、风险大等缺陷。图甲是“机遇号”火星探测器着陆时的画面,包裹着火星车的充气气囊高速到达火星表面,经过多次弹跳,最终在火星表面静止。这种着陆方式在着陆前的部分运动过程可简化为图乙所示,气囊在距火星表面H高处以某一初速度水平抛出,撞击火星表面后弹起,经过多次弹跳后最终静止。假设气囊每次撞击火星表面前后水平方向速度不变,竖直方向速度大小衰减。已知火星表面重力加速度为,气囊总质量为m,空气阻力不计,求:
(1)气囊第一次撞击火星表面过程损失的机械能;
(2)气囊第一次撞击火星表面后连续两次弹跳前进的距离之比。
2.如图,在空间直角坐标系中,界面I与平面重叠,界面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相互平行,且相邻界面的间距均为,与轴的交点分别为、、;在界面Ⅰ、Ⅱ间有沿轴负方向的匀强电场,在界面Ⅱ、Ⅲ间有沿轴正方向的匀强磁场。一质量为、电量为的粒子,从轴上距点处的点,以速度沿轴正方向射入电场区域,该粒子刚好从点进入磁场区域。粒子重力不计。求:
(1)电场强度的大小;
(2)要让粒子刚好不从界面III飞出,磁感应强度应多大。
3.如图所示,传送带与足够长的光滑水平地面平滑连接,滑块A与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带两轮之间的距离为L=2m,传送带以速率v0=2m/s顺时针匀速转动。滑块B的左端连接一轻弹簧,弹簧保持水平。滑块A从传送带左端M点由静止释放,与静止在水平地面上的滑块B通过弹簧发生弹性正碰。已知两滑块A、B的质量分别为1kg和4kg,且均视为质点,g=10m/s2,求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)从A、B第一次共速到第二次共速过程中,A与传送带间的摩擦生热Q为多少(共速时A、B速度不为零)。
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限时集训06(辽宁卷)
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.2021年5月15日,我国“天问一号”探测器经过伞降、动力减速、悬停避障、缓降等一系列过程在火星乌托邦平原预定地点成功着陆,这种着陆方式具有可控、精确及选择性强等优势。相对于我国这种先进着陆方式,2012年美国发射的“机遇号”火星探测器则采用了气囊式着陆,该着陆方式存在着陆地点不可控、风险大等缺陷。图甲是“机遇号”火星探测器着陆时的画面,包裹着火星车的充气气囊高速到达火星表面,经过多次弹跳,最终在火星表面静止。这种着陆方式在着陆前的部分运动过程可简化为图乙所示,气囊在距火星表面H高处以某一初速度水平抛出,撞击火星表面后弹起,经过多次弹跳后最终静止。假设气囊每次撞击火星表面前后水平方向速度不变,竖直方向速度大小衰减。已知火星表面重力加速度为,气囊总质量为m,空气阻力不计,求:
(1)气囊第一次撞击火星表面过程损失的机械能;
(2)气囊第一次撞击火星表面后连续两次弹跳前进的距离之比。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设气囊抛出的初速度大小为,第一次撞击火星表面前的速度大小为,弹起速度大小为
解得
(2)设从第1次撞击火星表面到第2次撞击经历的时间为,第2次撞击火星表面到第3次撞击经历的时间为,有
解得
2.如图,在空间直角坐标系中,界面I与平面重叠,界面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相互平行,且相邻界面的间距均为,与轴的交点分别为、、;在界面Ⅰ、Ⅱ间有沿轴负方向的匀强电场,在界面Ⅱ、Ⅲ间有沿轴正方向的匀强磁场。一质量为、电量为的粒子,从轴上距点处的点,以速度沿轴正方向射入电场区域,该粒子刚好从点进入磁场区域。粒子重力不计。求:
(1)电场强度的大小;
(2)要让粒子刚好不从界面III飞出,磁感应强度应多大。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)粒子在电场区域做类平抛运动,设电场中粒子加速度为,沿轴正方向看,如图所示
粒子从点进入右边磁场,则
联立方程解得
(2)设粒子到点时的速度为,与轴夹角为,如图所示,则
,
故
即有
在磁场区域,粒子做匀速圆周运动,粒子刚好不从界面Ⅲ飞出,如图所示,则
又根据几何关系
解得
3.如图所示,传送带与足够长的光滑水平地面平滑连接,滑块A与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带两轮之间的距离为L=2m,传送带以速率v0=2m/s顺时针匀速转动。滑块B