题目内容

（12分）“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l，可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动。两端各固定一个金属小球A、B；其中A球质量为m、带负电、电荷量为q（q > 0）；B球不带电，质量为m。重力加速度为g 。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

（1）A、B两球的最大动能之和为多少？
（2）若在空间加竖直向下的匀强电场，OB杆仍从原来位置释放后，能转过的最大角度为127°，则该电场的电场强度大小为多少？

(1)  (2)

解析试题分析：（1）设转过θ角时系统的总动能为Ek。由机械能守恒定律得：
                2分
整理得：            1分
设，则：
               2分
由上式可知，当sin（θ +φ）= 1时，系统的总动能最大，设为Ekm，则：
                   1分
由题意得：
                      2分
（2）到达最大角度时，两球动能为零，由功能关系得：
          2分
解得：                        2分
考点：机械能守恒定律；功能关系．

练习册系列答案
相关题目

如图所示，物体在一个沿斜面的拉力F的作用下，以一定的初速度沿倾角为30°的斜面向上做匀减速运动，加速度的大小为a=3m/s2，物体在沿斜面向上的运动过程中，以下法正确的有

A．拉力F比摩擦力小
B．物体的机械能减少
C．物体动能的减少等于F与摩擦力所做功的总功
D．F与摩擦力所做功的总功等于物体机械能的增加量

（19分）如图所示，正方形单匝均匀线框abcd边长L=0.4m，每边电阻相等，总电阻R=0.5Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连接绝缘物体P，物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上，斜面倾角θ=30°，斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场，上边界I和下边界II都水平，两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平且垂直纸面向里，磁感应强度大小B=0.5T。现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放，且线框在运动过程中始终与磁场垂直，cd边始终保持水平，物体P始终在斜面上运动，线框刚好能以v=3m/s的速度进入并匀速通过磁场区域。释放前细线绷紧，重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力。

(1) 线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中，c、d 间的电压是多大？
(2) 线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大？
(3) 在cd边刚进入磁场时，给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域，在此过程中，力F做功W =0.23J，求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少？

（12分）如图所示为某娱乐场的一种游戏装置的滑道示意图，其中AB为曲面滑道，BC为长28m水平滑道，动摩擦因数为0.2；水平滑道BC与半径为10m的四分之一圆弧滑道CD相切，DE为水池的水平面，水池足够深，以确保人落水后的安全。某人坐滑车从坡顶的A点由静止滑下，经过高度差为20m的B点时的速度为16 m/s，最后落在水面上。人和滑车的质量共为70kg，将人和滑车作为质点处理，g取l0rn/s2。问：

（1）从A到B的过程中，人的机械能是否守恒，
（2）到达C点时的速度为多少？
（3）落水点与C点的水平距离。

(18分)如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根轻质 弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m，可视为质点的小木块A质量m=1kg，原来静止于滑板的左端，滑板与木块A之间的动摩擦因数μ=0.2．当滑板B受水平向左恒力F=14N作用时间t后，撤去F，这时木块A恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧的最大压缩量为s=5cm．g取10m/s2．  
求：

（1）水平恒力F的作用时间t；
（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能；
（3）当小木块A脱离弹簧且系统达到稳定后，整个运动过程中系统所产生的热量．

(10分)在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场．若将一个质量为m、带正电电量q的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为53°的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出，求运动过程中（sin53°=0.8，）
（1）此电场的电场强度大小；
（2）小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U；
（3）小球的最小动能

成都七中某课外兴趣小组同学为了研究过山车的原理，提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个质量m=1kg的小物块以初速度v0=4.0m/s，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.50（g取10m/s2，sin37°="0.60" ,cos37°=0.80）求：

（1）小物块的抛出点和A点的高度差；
（2）若小物块刚好能在竖直圆弧轨道上做完整圆周运动，求小物块在D点对圆弧轨道的压力；
（3）为了让小物块不脱离轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。

（8分）把带电荷量2×10-8 C的正点电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功8×10-6 J，若把该电荷从无限远处移到电场中的B点，需克服电场力做功2×10-6 J，取无限远处电势为零.求：
(1)A点的电势.
(2)A、B两点的电势差.
(3)若把2×10-5C的负电荷由A点移动到B点，电场力做的功.

如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上．一颗子弹水平射入木块A，并留在其中．在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　 ）

A．动量守恒、机械能守恒                      B．动量守恒、机械能不守恒
C．动量不守恒、机械能守恒                    D．动量、机械能都不守恒

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