专题19计算题力与运动(基础题)1.【2016·海南卷】水平地面上有质量分别为m和4m的物A和B,两者与地面的动摩擦因数均为μ
细绳的一端固定,另一端跨过轻质动滑轮与A相连,动滑轮与B相连,如图所示
初始时,绳出于水平拉直状态
若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s,重力加速度大小为g
求:(1)物块B克服摩擦力所做的功;(2)物块A、B的加速度大小
【答案】(1)2μmgs(2)32Fmgm34Fmgm【考点定位】牛顿第二定律、功、匀变速直线运动【名师点睛】采用整体法和隔离法对物体进行受力分析,抓住两物体之间的内在联系,绳中张力大小相等、加速度大小相等,根据牛顿第二定律列式求解即可
解决本题的关键还是抓住联系力和运动的桥梁加速度
2.(15分)【2016·四川卷】中国科学院2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器
加速器是人类揭示物质本源的关键设备,在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用
如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成,相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极
质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变
设质子进入漂移管B时速度为8×106m/s,进入漂移管E时速度为1×107m/s,电源频率为1×107Hz,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的1/2
质子的荷质比取1×108C/kg
求:(1)漂移管B的长度;(2)相邻漂移管间的加速电压
【答案】(1)0
4m(2)4610V【解析】(1)设质子进入漂移管B的速度为Bv,电源频率、周期分别为f、T,漂移管A的长度为L,则1Tf①2BTLv②联立①②式并代入数据得0
4mL③(2)设质子进入漂移管E的速度为Ev,相邻漂移管间的加速电压为U,电场对质子所做的功