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1、简答题 一束相同的带电粒子自平行板电容器边缘垂直电场方向进入电场.如图所示,A、B板间距离为d,板长为L,两板间电势差为U.部分粒子自C点离开电场,部分粒子自B板边缘离开电场.C点距离A板为
.求这两部分粒子动能增加量之比.
参考答案:对两种粒子应用动能定理得:
从C点射出电场的带电粒子:qUAC=△Ek1? ①
从B板边缘离开电场的带电粒子:qU=△Ek2 ②
设两板间电场强度为E,则有:U=Ed,UAC=Ed3
由①:②得
? △Ek1△Ek2=UACU=13
答:这两部分粒子动能增加量之比是1:3.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 学校举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L=10m后,由B点进入半径为R=0.4m的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续沿光滑平直轨道运动,然后冲上光滑斜坡,最后从C点水平飞出落到水平轨道的D点。已知赛车质量m=0.1kg,通电后电机以额定功率P=2.0w工作了t=1.6s后关闭,此时赛车尚未到达B点。赛车到达竖直圆轨道的最高点E时对轨道的压力大小等于赛车的重力。赛车在AB段运动中所受阻力恒定。(取g=10m/s2)求:
小题1:赛车在AB段运动时所受阻力的大小
小题2:同学甲认为C点离水平轨道BD越高,小车在空中飞行时间就越长,落点D离飞出点C的水平距离就越大。同学乙认为C点离水平轨道越近,小车水平飞出时的速度就越大,落点D离?飞出点C的水平距离就越大。请你通过的计算得落点D离飞出点C的最大水平位移,并对甲、乙两同学的说法做出判断。
参考答案:
小题1:0.2N
小题2:1.2m
本题解析:(1)设赛车到达B点的速度为v1,到达圆轨道最高点E的速度为v2,,由牛顿第二定律及机械能守恒定律得:
?①(2分)
?②(2分)
赛车在水平轨道AB上运动时所受阻力为f,根据动能定理:
?③(2分)
由①②③可得??f=0.2N?(1分)
(2)设赛车离开竖直圆轨道后沿光滑水平直轨道运动时机械能为E(以水平轨道为零势能参考面),C点离水平轨道的高度为h,赛车从C点飞出时速度大小为v3,赛车在空中飞行时间为T,落点D到飞出点C的水平距离为x,则由机械能守恒可得:
?(2分)
解得
由平抛关系得:

?(2分)
所以当
时x最大,最大值是
="1.2m?" (1分)
本题难度:一般
3、选择题 如图,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且m、M间及M与地面的接触面均光滑。开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,从两物体开始运动以后的全部运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度。对于m、M和弹簧组成的系统,下列说法中正确的有:①由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒;②当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M各自的动能最大;③由于F1、F2大小不变,所以m、M各自一直做匀加速运动;④由于F1、F2等大反向,故系统的总动量始终为零。

A.①④
B.②③
C.①②④
D.②④
参考答案:D
本题解析:由于F1、F2等大反向,A、B系统所受合外力为零,因此动量守恒,故系统的总动量始终为零④正确;开始阶段弹簧弹力小于F1和F2,A、B都做加速运动,动能增加,当弹力增大到与F1和F2等大时,A、B动能都最大,系统机械能一直增大①错误,②正确;上述加速过程弹簧弹力逐渐增大,合力逐渐减小,不是匀加速运动,③错误,所以应该选D.
本题难度:一般
4、选择题 当物体做变速运动时
A.合外力一定要对物体做功
B.对物体一定要施力、且合外力不为零
C.物体的动能一定会改变
D.物体一定有不为零的加速度,且加速度的方向不是与速度同向,就是反向
参考答案:B
本题解析:合外力对物体所做的功,等于动能的改变量速度发生改变,当物体做变速运动时,若速度大小不变方向改变,则动能不变,故合外力不做功,所以AC错误
当物体做变速运动时,速度发生改变,则物体一定具有加速度,即对物体一定要施力、且合外力不为零,故B正确
当物体做变速运动时,物体一定有不为零的加速度,但是加速度方向不确定,故D错误
故选B
本题难度:简单
5、选择题 质量为m的铅球在离沙地表面h高处由静止开始下落,不计空气阻力,落入沙中静止下来.关于此过程中功和能的说法,正确的是
A.从开始到最后静止的过程中,合外力做的功为零
B.全过程中重力做的功为mgh
C.全过程中机械能减少了mgh
D.全过程中内能增加了mgh
参考答案:A
本题解析:注意全过程开始和最后都静止,且铅球在沙中还有下降高度.
本题难度:一般