題目列表(包括答案和解析)
如圖甲所示,光滑絕緣斜面AB,高h=0.1m,底端B與一塊質(zhì)量為M=2kg的均勻、水平放置的絕緣平板光滑連接,平板長為L=1 m,其距B端0.6m處C固定在高為R =0.5 m的豎直支架上,支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接,平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn),在支架正上方有一個水平向右的有界勻強電場E。在斜面頂端A放置帶正電q=1×10-5C的很小的物體,質(zhì)量為m,使其由靜止滑下,沿平板進入電場,能滑過D點,并從D點飛出到水平地面上,設(shè)物體從D點飛出的水平距離為x,如圖乙是x2與E圖像,重力加速度g取10 m / s2。問:
(1)圖乙中物體的質(zhì)量m為多大?物體與平板間的動摩擦因數(shù)m是多大?
(2)為保證不同質(zhì)量物體都能滑過D點,且平板不翻轉(zhuǎn),求物體的質(zhì)量的取值范圍?
(3)為保證不同質(zhì)量物體都能滑過D點,且平板不翻轉(zhuǎn),求水平勻強電場E的大小范圍?
(4)平板出現(xiàn)漏電是常有的事情(漏電不影響電場分布),假設(shè)圖乙中物體m的帶電減少量Δq隨在平板上滑過的長度成正比,即Δq=ks(k=5×10-6C/m),為保證物體滑到D點并且飛出的水平距離為1m,求此時勻強電場E的大小;請在圖乙中畫出平板漏電情況下的x2與E圖像。
如圖甲所示,光滑絕緣斜面AB,高h=0.1 m,底端B與一塊質(zhì)量為M=2 kg的均勻、水平放置的絕緣平板光滑連接,平板長為L=1 m,其距B端0.6 m處C固定在高為R=0.5 m的豎直支架上,支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接,平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn),在支架正上方有一個水平向右的有界勻強電場E.在斜面頂端A放置帶正電q=1×10-5 C的很小的物體,質(zhì)量為m,使其由靜止滑下,沿平板進入電場,能滑過D點,并從D點飛出到水平地面上,設(shè)物體從D點飛出的水平距離為x,如圖乙是x2與E圖像,重力加速度g取10 m/s2.問:
(1)圖乙中物體的質(zhì)量m為多大?物體與平板間的動摩擦因數(shù)m 是多大?
(2)為保證不同質(zhì)量物體都能滑過D點,且平板不翻轉(zhuǎn),求物體的質(zhì)量的取值范圍?
(3)為保證不同質(zhì)量物體都能滑過D點,且平板不翻轉(zhuǎn),求水平勻強電場E的大小范圍?
(4)平板出現(xiàn)漏電是常有的事情(漏電不影響電場分布),假設(shè)圖乙中物體m的帶電減少量Δq隨在平板上滑過的長度成正比,即Δq=ks(k=5×10-6 C/m),為保證物體滑到D點并且飛出的水平距離為1 m,求此時勻強電場E的大。徽堅趫D乙中畫出平板漏電情況下的x2與E圖像.
m | a |
m | a |
m | b |
m | a |
m | a |
m | b |
m | a |
m | b |
m | a |
m | b |
一、選擇題(每題4分,共4×10=40分,其中有些題只有一個答絮正確,有些有多個答
案正確,全選對的得4分,選不全但無錯的給2分,有選錯的不得分)
1.CD 2.B 3.D 4.AC 5.AD 6.CD
7. C 8.AD 9. B 10.A
二、實驗題(每空3分,共15分)
11.(1)增大 (2)減小 12.(1) > (2)不需要 (3)
三、計算題
13 (10分)解:(1)火車從第一根路標到第二根路標的過程,中間時刻速度
………………………………………………………………(2分)
火車第二根路標到第三根路標的過程,中間時刻速度
………………………………………………(2分)
(2)…………………………………………………………(2分)
14.(10分)(1)設(shè)宇航員質(zhì)量m.所受支持力F
…………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………………………(2分)
(2)當運動到最低點時支持力最大
………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………(2分)
15.(13分)(1)對細管:得 …………………………………(2分)
(2)對小球:由得………………………………………………(2分)
(3)小球與管底發(fā)生彈性碰撞,.設(shè)碰后小球和細管速度分別為v1,v2由彈性碰撞規(guī)律有:
………………………………………………………………………(2分)
……………………………………………………………(2分)
得: …………………………………………………(2分)
(若直接說明等質(zhì)量物體彈性碰撞速度交換得到此結(jié)論,給2分)
碰后,小球作自由落體運動,細管作勻速直線運動,設(shè)再經(jīng)時間t發(fā)生第二次碰撞,小
球速度為有m………………………………………………………(1分)
……………………………………………………………………………(1分)
第二次相碰s1=s2………………………………………………………………(1分`)
t…………………………………………………………………………(1分)
得……………………………………………………………………(1分)
16.(12分)解①取平板車與鐵塊為研究系統(tǒng),由M>m,系統(tǒng)每次與墻碰后總動量向右,
經(jīng)多次反復(fù)與墻碰撞,最終二者停在墻邊,又因碰撞不損失機械能,系統(tǒng)的動能全在
M相對m滑動時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。設(shè)M相對m滑動的距離為s,則.:
……………………………………………………………………(2分)
解得: ………………………………………………………(2分)
欲使M不從小車上落下,則L≥s故小車至少長…………………(1分)
②小車第一次反彈向左以10m/s的速度做減速運動,直到速度為零,其加速度大小為
…………………………………………………………………(1分)
故小車第一次向左的最大位移為,代人數(shù)據(jù)得…………………(1分)
設(shè)小車第n一1次碰后速度vn-1,第n次碰前速度為vn,則第n一1次碰后到第n次碰
前過程動量守恒,有:Mvn-1-mvn-1=(m+M)vn………………………………………………(1分)
……………………………………………………………(1分)
第n一1次碰后小車向左減速的最大位移為……………………………(1分)
隨后向右加速距離為,顯然所以在碰前有相等速度
第n次碰后向左運動的最大位移…………………………………………(1分)
所以,即成毒比數(shù)列
小車運動的總路程為:
解法2:一次一次累計也可以
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