1、简答题 如图所示,空间有场强E=0.5N/C的竖直向下的匀强电场,长l=0.3
m的不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量m=0.01kg的不带电小球A,拉起小球至绳水平后,无初速释放.另一电荷量q=+0.1C、质量与A相同的小球P,以速度v0=3m/s水平抛出,经时间t=0.2s与小球A在D点迎面正碰并粘在一起成为小球C,碰后瞬间断开轻绳,同时对小球C施加一恒力,此后小球C与D点下方一足够大的平板相遇.不计空气阻力,小球均可视为质点,取g=10m/s2.
(1)求碰撞前瞬间小球P的速度.
(2)若小球C经过路程s=0.09m到达平板,此时速度恰好为0,求所加的恒力.
(3)若施加恒力后,保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变,在D点下方面任意改变平板位置,小球C均能与平板正碰,求出所有满足条件的恒力.
参考答案:


(1)小球P在碰撞前做类平抛运动,竖直方向的加速度
a=mg+qEm=0.01×10+0.1×0.50.01m/s2=15m/s2
小球P在碰撞瞬间竖直向下的速度为vy=at=15×0.2m/s=3m/s
所以小球P碰撞瞬间的速度vP=
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 (1)如图在研究平抛物体的运动的实验中,某同学按要求描绘了小球做平抛运动过程的轨迹,以抛出点O为坐标原点,轨迹上某点A的坐标为(x,y),则小球的初速度大小为______.
(2)研究平抛物体的运动,在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是______(填选项代号).
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度沿水平方向
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨道是一条抛物线.
参考答案:(1)根据平抛运动特点有:竖直方向:y=12gt2,
水平方向:x=v0t
所以解得:v0=x
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,宽L=1m、高h=7.2m、质量M=8kg的上表面光滑的木板在水平地面上运动,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2.当木板的速度为vo=3m/s时,把一质量m=2kg的光滑小铁块(可视为质点)无初速轻放在木板上表面的右端,取g=10m/s2.求:
(1)小铁块与木板脱离时木板的速度v1的大小
(2)小铁块刚着地时与木板左端的水平距离s.

参考答案:(1)根据牛顿第二定律得:a=μ(m+M)gM=0.2×1008m/s2=2.5m/s2
根据匀变速直线运动的公式v02-v2=2aL
代入数据,解得v=2m/s.
答:小铁块与木板脱离时木板的速度v1的大小为2m/s.
(2)根据h=12gt2得,t=
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为零,则小球落地点C距A处多远?

参考答案:解:在B点,由牛顿第二定律得:
解得:
小球平抛运动的时间由
得:
水平距离为:
。
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度va和vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力,下列关系式正确的是 ( )

A ta>tb,va<vb B.ta>tb,va>vb C.ta<tb,va<vb D.ta<tb,va>vb
参考答案:A
本题解析:平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的,由于a的高度比b的大,根据
,所以
,由于ab的水平的位移相等,而
,根据
可得
,所以A正确.
故选A.
考点:平抛运动;运动的合成和分解.
点评:研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同.
本题难度:一般