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1、简答题 如图所示,绝缘水平面上的AB区域宽度为d,带正电、电量为q、质量为m的小滑块以大小为v0的初速度从A点进入AB区域,当滑块运动至区域的中点C时,速度大小为vC=
v0,从此刻起在AB区域内加上一个水平向左的匀强电场,电场强度保持不变,并且区域外始终不存在电场.
(1)若加电场后小滑块受到的电场力与滑动摩擦力大小相等,求滑块离开AB区域时的速度.
(2)要使小滑块在AB区域内运动的时间达到最长,电场强度应满足什么条件?并求这种情况下滑块离开AB区域时的速度.(设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力)
参考答案:
(1)设滑块所受滑动摩擦力大小为f,则滑块从A点运动至C点过程,由动能定理得
fd2=12m(v02-vc2)----①
假设最后滑块从B点离开AB区域,则滑块从C点运动至B点过程,由动能定理得
(qE1+f)d2=12m(vc2-vB2)------②
?将vc=
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 一固定的斜面,倾角为θ=45°,斜面长L=3.0m.在斜面的下端有一与斜面垂直的挡板.一质量为m的小滑块可视为质点,从斜面的最高点由静止下滑.滑块与挡板碰撞无机械能损失.滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.20,求
(1)滑块与挡板第一次碰后沿斜面上升的最大距离?
(2)滑块运动的总路程?
参考答案:(1)设滑块与挡板第一次碰撞后沿斜面上升的最大距离为L1,在此过程中根据动能定理有:
mg(L-L1)sinθ-μmgcosθ(L+L1)
代入数据解得:L1=2.00m
(2)设滑块运动的总路程为x
则根据在滑动运动至停止的过程使用动能定理有:
mgLsinθ-μmgxcosθ=0
代入数据可得:x=15m
答:滑块与挡板第一次碰后沿斜面上升的最大距离为2m
滑块运动的总路程为15m.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (10分)下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图,整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道DE,以及水平的起跳平台CD组成,AB与CD圆滑连接。运动员在助滑雪道AB上由静止开始,在重力作用下,滑到D点水平飞出,不计飞行中的空气阻力,经2s在水平方向飞行了60m,落在着陆雪道DE上,已知从B点到D点运动员的速度大小不变,
(g=10m/s2),求
(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小;
(2)若不计阻力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度。
(3)若运动员的质量为60Kg,在AB段下降的实际高度是50m,其他条件不变,求运动员克服阻力做的功。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)(3分)运动员从D点飞出时的水平速度,
由题意知运动员在AB段下滑到B点的速度大小等于运动员在D点的速度大小即30m/s
(2)(3分)下滑过程中机械能守恒,有
下降的高度
(3)(4分)由动能定理,
则运动员克服阻力做功
本题难度:简单
4、选择题 若物体在某运动过程中受到的合外力大小和方向不变(不为零),则在该运动过程中,下列说法正确的是( )
A.物体的加速度一定改变
B.物体的速度方向可能改变、也可能不改变
C.物体的动能可能总不改变
D.物体的动量一定改变
参考答案:A、根据牛顿第二定律知,合力大小和方向不变,则加速度不变.故A错误.
B、加速度不变,速度的方向可能改变,也可能不变,当加速度方向与速度在同一条直线上并且同向,速度方向不变,当加速度方向与速度方向不在同一条直线上,速度方向改变.故B正确.
C、合力方向大小都不变,合力一定做功,根据动能定理知,动能发生改变.故C错误.
D、根据动量定理知,合力的冲量不为零,则动量一定变化.故D正确.
故选BD.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器,电容为C.电容器的A板接地,且中间有一小孔S.一个被加热的灯丝K与S位于同一水平线,从灯丝上可以不断地发射出电子,电子经过电压U0加速后通过小孔S沿水平方向射入A、B两极板间.设电子的质量为m,电荷量为e,电子从灯丝发射时的初速度不计.如果到达B板的电子都被B板吸收,且单位时间内射入电容器的电子数为n,随着电子的射入,两极板间的电势差逐渐增加,最终使电子无法到达B板.
求:(1)当B板吸收了N个电子时,A、B两板间的电势差.
(2)A、B两板间可达到的最大电势差.
(3)从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间.
参考答案:(1)当B板吸收了N个电子时,电容器所带电荷量为Q=Ne,根据电容的定义 C=QU
得此时A、B两板间的电压为U=NeC

(2)电子经过U0的电压加速后,进入A、B板间的动能为eU0,进入A、B板间电场后做减速运动.随着B板电荷增加,电子在A、B间的加速度越来越大,直至电子到达B板的速度为零,此时A、B板间的电压达到最大值Um,
? 根据动能定理得:eU0-eUm=0
得出 Um=U0
(3)设从电子进入A、B板间,直到板间电压达到最大值Um,经过的时间为t,则B板吸收的总电荷为
Q=net,最大电量Q=CUm=CU0,
可以得出 t=U0Cne
答:
(1)当B板吸收了N个电子时,A、B两板间的电势差是NeC.
(2)A、B两板间可达到的最大电势差是U0.
(3)从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间是U0Cne.
本题解析:
本题难度:一般
He that is ill to himself will be good to nobody. 不能自爱,焉能爱人。