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f13.解:(1)设小物块的初动能为Ek,小物块做平抛运动下落的高度为:
h=gt2
即t=2h=04s(1分)(1分)
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g
在C点时,速度的竖直分量为vCy=gt=4ms
根据题意,vCx=vCyta
37°=3ms,vC==5mscos53°即小物体在A点时的速度为vA=3ms(1分)
vx
(1分)
在小物块由B点到A点的过程中,由动能定理,得:12-μmgs=mvA-Ek2代入数据,得:Ek=105J。(2分)(2)在小物块由C点到D点的过程中,由动能定理,得:
2mgR(1-cos53°)=mv2D-mvC
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解得:vD=29ms
(2分)
2vDR
小球在D点时,由牛顿第二定律,得轨道对小物块的支持力的大小FN满足FN-mg=m代入数据解得FN=68N(1分)
由牛顿第三定律,得小物块对轨道的压力的大小FN′=FN=68N,其方向为竖直向下。
(1分)
14.解:(1)在x<0的区域内,设所加的电场强度为E′,则由运动情况分析知,小球受的重力mg必与电场力qE′是一对平第页11
f衡力,即qE′=mg
(2分)(2分)(2分)
如图甲所示,对小球在MN段的运动进行受力分析可知,mgta
30°=qE故可得:E′=3E,其方向为竖直向上。(2)又因小球做匀速直线运动,所以有:qvBsi
30°=qEv2qvB=mR(2分)
小球在第二、三象限的磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图乙所示,根据牛顿第二定律,得:(2分)
设N、P间的距离为L,则由图乙结合几何关系,有:L=2Rcos30°6E2解得:L=2。gB15.选修33(1)ADE(4分)(2分)(1分)
16选修34(1)ABE
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(4分)
si
45°1(2)解:设光线进入三棱镜后,其折射角为r,根据折射定律,有si
r==(1分)
2则r=30°,即折射光线平行于AB面(1分)(2分)
1光线在AC面上的入射角为60°,由si
C=可知三棱镜发生全反射的临界角C=45°
因此,光线在AC面上将发生全反射,如图所示。光线反射到AB面,其入射角为30°,根据折射定律,有:si
r′=
si
30°=即r′=45°22(2分)
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(1分)(1分)
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所以出射光线与出射面之间的夹角为45°。
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