1、简答题 如图所示,质量为0.2kg的物体带电量为4×10-4C,从半径为0.3m光滑的
圆弧滑轨上端静止下滑到底端,然后继续沿水平面滑动.物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,整个装置处于E=103N/C的匀强电场中,求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离:
(1)E水平向左;
(2)E竖直向下.(g取10m/s2)

参考答案:(1)当E水平向左时:
初速度和末速度都为0,由动能定理得:外力做的总功为0
即mgR-Ffx-qE(R+x)=0
其中Ff=mgμ
所以x=mgR-qERmgμ+qE=0.4m
(2)当E竖直向下时,由动能定理,初速度和末速度都为0,所以外力做的总功为0
即mgR-Ffx+qER=0
其中Ff=(mg+qE)μ
所以x=mgR+qER(mg+qE)μ=0.75m
答:(1)当E水平向左时物体在水平面上滑行的距离为0.4m
(2)当E竖直向下时物体在水平面上滑行的距离为0.75m
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,水平向左的匀强电场场强大小为E,一根不可伸长的绝缘细线长度为l,细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A,然后由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向夹角θ=60°的位置B时速度为零.以下说法中正确的是( )

A.A点电势低于B点电势
B.小球受到的电场力与重力的关系是Eq=
mg
C.小球在B点时,细线拉力为2mg
D.小球从A运动到B过程中,电场力对其做的功为
Eql
参考答案:B
本题解析:沿电场线方向电势降低,则A点的电势高于B点的电势,故选项A错误;由动能定理得:mglsin 60°=qEl(1-cos 60°),解得:qE=
mg,故选项B正确;小球在B点的受力如图所示,则细线的拉力F=mgsin 60°+qEcos 60°=
mg,故选项C错误;在运动过程中电场力做的功为W=qEl(1-cos 60°)=
qEl,故选项D错误.

本题难度:一般
3、计算题 科技馆中,有一个模拟万有引力的装置。在如图1所示的类似锥形漏斗固定的容器中,有两个小球在该容器表面上绕漏斗中心轴做水平圆周运动,其运行能形象地模拟了太阳系中星球围绕太阳的运行。图2为示意图,图3为其模拟的太阳系运行图。图2中离中心轴的距离相当于行星离太阳的距离。

(1)在图3中,设行星A1和B1离太阳距离分别为r1和r2,求A1和B1运行速度大小之比。
(2)在图2中,若质量为m的A球速度大小为v,在距离中心轴为x1的轨道面上旋转,由于受到微小的摩擦阻力,A球绕轴旋转同时缓慢落向漏斗中心。当其运动到距离中心轴为x2的轨道面时,两轨道面之间的高度差为H。求此过程中A球克服摩擦阻力所做的功。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)设A1和B2的质量分别为m1和m2,
根据万有引力定律和牛顿运动定律:
?①?
?②)3分
由①②得
?③1分
(2)设小球距离中心轴x2的轨道面速度为v′,由于小球模拟行星运动,则有:
?④1分
由动能定理:
?⑤,2分?解得:
⑥1分
点评:解决本题的关键掌握万有引力公式
,以及会通过动能定理求解复杂过程中功能的变化.
本题难度:一般
4、选择题 运动员把质量是500g的足球由静止踢出后,某人观察它在空中的运动情况,估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s,请你根据这个估计运动员在踢足球时对足球做的功为( )
A.100J
B.150J
C.0J
D.200J
参考答案:运动员对球做功转化为球的初始机械能,从球飞出到最高点,由机械能守恒可得:
W=E初=mgh+12mv2=0.5×10×10J+12×0.5×202J=150J;
运动员对足球做功为150J.
故选:B
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 物体从高为0.8m的斜面顶端以7m/s的初速度下滑,滑到底端时速度恰好为零,欲使此物体由底端上滑恰好到达顶端,物体开始上滑的初速度为______m/s.(g取10m/s2)
参考答案:对下滑的过程运用动能定理得,mgh-Wf=0-12mv2,解得Wf=mgh+12mv2=65m2.
对上滑的过程运用动能定理得,-mgh-Wf=0-12mv02,解得v0=
本题解析:
本题难度:一般