【正文】 溫所需要的能量Q殘=cmΔT.⑦　　殘片的動能為E殘= ⑧　　以E′表示其他方式散失的能量，則由能量守恒定律可得　　 E=Q汽+E殘+Q殘+E′. ⑨　　由此得E′=Mg(R地+h)(Mm)μcmΔT ⑩ (2)將題給數(shù)據(jù)代入得E′=1012J.帶電粒子在電磁場中運動問題帶電粒子在電磁場中運動問題，實質(zhì)是力學(xué)問題，通常從受力分析，運動情況分析入手，利用力學(xué)規(guī)律，并注意幾何關(guān)系即可求解。 （1）作為一道信息題，首先我們應(yīng)弄清題目所述的物理過程，建立一個正確的物理模型。（1） 試導(dǎo)出以下列各物理量的符號表示散失能量E′的公式.（2） （2）算出E′的數(shù)值（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）墜落開始時空間站的質(zhì)量M=105kg；軌道離地面的高度為h=146km；地球半徑R=106m；墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g=10m/s2；入海殘片的質(zhì)量=104kg；入海殘片的溫度升高=3000K；入海殘片的入海速度為聲速=340m/ｓ；空間站材料每1kg升溫1K平均所需能量c=103J；每銷毀1kg材料平均所需能量μ=107J. 分析與解：本題描述的是2001年世界矚目的一件大事：“和平號”空間站成功地墜落在南太平洋海域?！　、佟　　　、佟　∈街蠫為萬有引力恒量，因同步衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)動的角速度w與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，有 ②　　因 得 ③設(shè)嘉峪關(guān)到同步衛(wèi)星的距離為L，由余弦定理　　 ④　　所求時間為 ⑤　　由以上各式得 ⑥1“和平號”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過程可簡化為從一個近圓軌道（可近似看作圓軌道）開始，經(jīng)過與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化，最后汽化而銷毀，剩下的殘片墜入大海。如圖11所示，這樣由余弦定理就可求得L。和北緯α＝40176。如何求得L是解題的關(guān)鍵，首先我們知道同步衛(wèi)星是位于赤道上空的，題中說明，該同步衛(wèi)星的定點位置與東經(jīng)98176。試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時間（要求用題給的已知量的符號表示）。和北緯α＝40176。的經(jīng)線在同一平面內(nèi)。＋Ｒ＝Ｌ′⑤Ｒsin45176。（3）正確得出式，得4分，僅寫出式或式，得1分；僅寫出式，得1分，正確得出式，得1分。解：．（1） （赫） （赫） 輻射的頻率范圍為31012赫－1017赫（2）每小量從太陽表面輻射的總能量為 代入數(shù)所得W=1010焦 （3）設(shè)火星表面溫度為T，太陽到火星距離為，火星單位時間內(nèi)吸收來自太陽的輻射能量為 火星單位時間內(nèi)向外輻射電磁波能量為 火星處在平衡狀態(tài) 即 由式解得火星平均溫度（開） 評分標(biāo)準(zhǔn)：全題13分（1）正確得了，式，各得1分。（1）太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為210－9米~110－4米范圍內(nèi)，求相應(yīng)的頻率范圍。在下面的問題中，把研究對象都簡單地看作黑體。處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處在平衡狀態(tài)，則能量保持不變，若不考慮物體表面性質(zhì)對輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體，單位時間內(nèi)從黑體表面單位央積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比，即，其中常量瓦/（米2（2）9分，正確得出式，得6分，僅寫出、式，各得2分，僅寫出式，得1分，正確得出式，得3分，僅寫出式，得2分，g用數(shù)值代入的不扣分。正確得出式，得3分。=，cos37176。（2）保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間夾角為37176。 qUx/L，當(dāng)x=L/2時EK達(dá)最大，而x=at12/2，故t1= ]13．（12分）風(fēng)洞實驗室中可以產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實驗室，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑。煙塵顆粒受到的電場力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=⑵W=NALqU/2=104J ⑶設(shè)煙塵顆粒下落距離為x，則當(dāng)時所有煙塵顆粒的總動能EK=NA(Lx)現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒1013個，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個顆粒帶電量為q=+1017C，質(zhì)量為m=1015kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。1/2mv02 ⑥兩者之差就是克服摩擦力做功發(fā)出的熱量Q＝1/2mv02 ⑦可見，在小箱加速運動過程中，小箱獲得的動能與發(fā)熱量相等。求電動機(jī)的平均抽出功率。已知在一段相當(dāng)長的時間T內(nèi)，共運送小貨箱的數(shù)目為N。穩(wěn)定工作時傳送帶速度不變，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L。設(shè)大齒輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω，有R3ω＝R2ω1由以上各式解得ω＝(U/BSN)(R2r0/R3r1) 代入數(shù)據(jù)得ω＝－111．（22分）一傳送帶裝置示意如圖，其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時是水平的，經(jīng)過BC區(qū)域時變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成，未畫出），經(jīng)過CD區(qū)域時是傾斜的，AB和CD都與BC相切。設(shè)中子星的密度為ρ，質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，位于赤道處的小塊物質(zhì)質(zhì)量為m，則有GMm/R2＝mω2R 且ω＝2π/T，M＝4/3πρR3由以上各式得：ρ＝3π/GT2代人數(shù)據(jù)解得：ρ＝1014kg/m325．（20分）參考解答：當(dāng)自行車車輪轉(zhuǎn)動時，通過摩擦小輪使發(fā)電機(jī)的線框在勻強磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動，線框中產(chǎn)生一正弦交流電動勢，其最大值ε＝ω0BSN式中ω0為線框轉(zhuǎn)動的角速度，即摩擦小輪轉(zhuǎn)動的角速度。設(shè)線框由N＝800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S＝20cm2，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感強度B＝，自行車車輪的半徑R1＝35cm，小齒輪的半徑R2＝，大齒輪的半徑R3＝（見圖 2）。圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點、與ab邊平行，它的一端有一半徑r0＝，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖2所示。（引力常數(shù)G＝10－11m3/kg向該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。9．（15分）中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大。由以上各式可解得，反映系統(tǒng)性質(zhì)的物理量是 m=Fm/6gm0 ，L =36m02v02 g/5Fm2， A、B一起運動過程中的守恒量是機(jī)械能E，若以最低點為勢能的零點，則E=(m+m0)v12/2。 由圖2可知F2=0 。已知子彈射入的時間極短，且圖(2)中ｔ＝0為A、B開始以相同速度運動的時刻，根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖）提供的信息，對反映懸掛系統(tǒng)本身性質(zhì)的物理量（例如A的質(zhì)量）及A、B一起運動過程中的守恒量。已知有一質(zhì)量為ｍ0的子彈B沿水平方向以速度ｖ0射入A內(nèi)（未穿透），接著兩者一起繞C點在豎直面內(nèi)做圓周運動。當(dāng)A、D的速度相等時，彈簧伸至最長．此時的勢能為最大，設(shè)此時A、D的速度為，勢能為此題若用分析法求解，應(yīng)寫出待求量與已知量的關(guān)系式，顯然比較困難，由于物體所經(jīng)歷的各個子過程比較清楚，因此宜用綜合法求解。B在碰撞之后，有可能向左運動，即，結(jié)合①②式得： ⑤代入③式得： ⑥另一方面，整個過程中損失的機(jī)械能一定大于或等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功，即 ⑦ 即故在某一段時間里B運動方向是向左的條件是⑧光滑水平面上放有如圖所示的用絕緣材料料成的“┙”型滑板，（平面部分足夠長），質(zhì)量為4m，距滑板的A壁為L1距離的B處放有一質(zhì)量為m，電量為+q的大小不計的小物體，物體與板面的摩擦不計，整個裝置處于場強為E的勻強電場中，初始時刻，滑板與物體都靜止，試求：（1）釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前物體的速度v1多大？（2）若物體與A壁碰后相對水平面的速度大小為碰前的3/5，則物體在第二次跟A壁碰撞之前瞬時，滑板的速度v和物體的速度v2分別為多大？（均指對地速度）（3）物體從開始運動到第二次碰撞前，電場力做功為多大？（碰撞時間可忽略）解：（1）由動能定理得 ① （2）若物體碰后仍沿原方向運動，碰后滑板速度為V，由動量守恒 得物體速度，故不可能 ② ∴物塊碰后必反彈，由動量守恒 ③ 得 ④ 由于碰后滑板勻速運動直至與物體第二次碰撞之前，故物體與A壁第二次碰前，滑板速度⑤ 。解：（1）B與A碰撞后，B相對A向左運動，A受摩擦力向左，而A的運動方向向右，故摩擦力對A做負(fù)功。設(shè)A與B之間的滑動摩擦力為f，則由功能關(guān)系可知:　　對于B　　　　　 ②　　對于A　　　　　③ 　　　　　?、苡蓭缀侮P(guān)系 　　　 　⑤　由①、②、③、④、⑤式解得 ⑥解法2： 對木塊A和木板B組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律得： ⑦由①③⑦式即可解得結(jié)果 本題第（2）問的解法有很多種，上述解法2只需運用三條獨立方程即可解得結(jié)果，顯然是比較簡捷的解法。　　 　　解得：　，　方向向右　　　?、?2)A在B板的右端時初速度向左，而到達(dá)B板左端時的末速度向右，可見A在運動過程中必經(jīng)歷向左作減速運動直到速度為零，再向右作加速運動直到速度為V的兩個階段。解法1:　(1)A剛好沒有滑離B板，表示當(dāng)A滑到B板的最左端時，A、B具有相同的速度。(1)若已知A和B的初速度大小為v0，求它們最后的速度的大小和方向?，F(xiàn)以地面為參照系，給A和B以大小相等、方向相反的初速度(如圖5)，使A開始向左運動、B開始向右運動，但最后A剛好沒有滑離L板。高考物理壓軸題匯編如圖所示，在盛水的圓柱型容器內(nèi)豎直地浮著一塊圓柱型的木塊，木塊的體積為V，高為h，其密度為水密度ρ的二分之一，橫截面積為容器橫截面積的二分之一，在水面靜止時，水高為2h，現(xiàn)用力緩慢地將木塊壓到容器底部，若水不會從容器中溢出，求壓力所做的功。解：由題意知木塊的密度為ρ/2，所以木塊未加壓力時，將有一半浸在水中，即入水深度為h/2，木塊向下壓，水面就升高，由于木塊橫截面積是容器的1/2，所以當(dāng)木塊上底面與水面平齊時，水面上升h/4，木塊下降h/4，即：木塊下降h/4，同時把它新占據(jù)的下部V/4體積的水重心升高3h/4