1、计算题 (15分)如图所示,现在有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q=2
10-4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m =0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E=103V/m,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的半圆形轨道,半径为R=40cm,取g =10m/s2,求:

(1)小物块恰好运动到轨道的最高点,那么小物块应该从水平哪个位置释放?
(2)如果在上小题的位置释放小物块,当它运动到P(轨道中点)点时对轨道的压力等于多少?
参考答案:(1)距N处为15.25m处开始释放?(2)3N
本题解析:(1)物块能通过轨道最高点的临界条件是
?
解得v="2m/s"
设小物块释放位置距N处为s
?
解得s=15.25m,即小物块应该从在水平位置距N处为15.25m处开始释放
物块到P点时,
?解得
?
(2)
?解得FN=3.0N?由牛顿第三运动定律可得物块对轨道的压力:
本题难度:一般
2、选择题 如图4所示,在托盘测力计的盘内固定一倾角为30°的光滑斜面,此时测力计读数为12N。现将一重为4N的物体轻轻放在斜面上,物体由静止下滑,托盘测力计始终保持不动。在物体下滑过程,下列说法正确的是:(g=10m/s2)

A.测力计的读数是16N
B.测力计的读数是15N
C.测力计对地面有向右的摩擦力
D.若斜面粗糙时物体下滑过程中测力计的示数为F1,斜面光滑时物体下滑过程中测力计示数F2,则F1< F2
参考答案:BC
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 一根弹簧下端挂一重物,上端用手提着使重物竖直向上做加速运动,加速度a<g,当手突然停下时起,到弹簧恢复原长为止,此过程中重物的加速度的大小
[? ]
A、逐渐增大
B、逐渐减小
C、先减小后增大
D、先增大后减小
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 图中a、b是一质量m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片.当t=0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动).图c是车内横杆上悬挂的手拉环的图象,测得θ=30°.根据题中提供的信息,无法估算出的物理量是 (?)

A.汽车的长度
B.4s末汽车的速度
C.4s内汽车牵引力所做的功
D.4s末汽车合外力的瞬时功率
参考答案:C
本题解析:以拉环为研究对象分析受力,如下图:

故可知
,所以可解得加速度的大小为
,所以可求得4s末汽车的速度为
,故B正确;而汽车在4s内的位移即汽车的长度,所以可求出,故A正确;由加速度和汽车的质量可求出汽车所受的合外力,根据
可求得汽车在4s末时合外力的瞬时功率,所以D正确;因不知道汽车所受到的阻力大小,所以不能求出牵引力,也就无法求出在4s内汽车索引力所做的功,所以C错误;本题问不能估算出的物理量,所以选择C;
本题难度:一般
5、计算题 如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。
(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1;
(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W;
(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量。(本小题不要求写出计算过程)

参考答案:解:(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,则有
qE+mgsin
=ma ①
?②
联立①②可得
③
(2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为
,则有
?④
从静止释放到速度达到最大的过程中,由动能定理得
?⑤
联立④⑤可得
s
(3)如图

本题解析:
本题难度:困难