[题目]一质量为=4kg带电量为= -0.1C的小球P从倾角=37°的光滑斜面顶端由静止开始滑下.斜面高=6.0m.斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连.整个装置处在水平向右的匀强电场中.场强=200N/C.忽略小球在连接处的能量损失.当小球运动到水平面时.立即撤去电场.水平面上放一静止的不带电的质量也为的圆槽Q.圆槽光滑且可� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】一质量为=4kg带电量为= -0.1C的小球P从倾角=37°的光滑斜面顶端由静止开始滑下，斜面高=6.0m，斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连。整个装置处在水平向右的匀强电场中，场强=200N/C，忽略小球在连接处的能量损失，当小球运动到水平面时，立即撤去电场。水平面上放一静止的不带电的质量也为的圆槽Q，圆槽光滑且可沿水平面自由滑动，圆槽的半径=3m，如图所示。（sin37°=0.6，cos37°=0.8 ， =10m/s2。）

（1）在沿斜面下滑的整个过程中，P球电势能增加多少？

（2）小球P运动到水平面时的速度大小

（3）试判断小球P能否冲出圆槽Q

【答案】（1）160J （2） m/s （3）不能

【解析】试题分析：（1）在整个过程中,电场力对P球做功为：

(2)根据受力分析可知，斜面对P球的支持力为：

根据动能定理得：

(3)设当两者速度相等时，小球上升的高度为H，根据水平方向动量守恒得：

根据机械能守恒得：

代入已知数据得：H=0.625m<R,所以小球没有冲出圆槽。

练习册系列答案

实验步骤如下：

①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；

②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t；

③用s表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，表示滑块在挡光片遮住光线的t时间内的平均速度大小，求出；

④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；

⑤多次重复步骤④；

⑥利用实验中得到的数据作出–t图，如图（c）所示。

完成下列填空：

（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和t的关系式为=_______。

（2）由图（c）可求得，vA=_______cm/s，a=_______cm/s2。（结果保留3位有效数字）

【题目】一位同学设计了用打点计时器测量小车沿斜面下滑的加速度的实验，实验装置示意图如图甲所示．图乙是所打出的纸带的一段，用毫米刻度尺量得数据如下：s1=1.50cm，s2=2.29cm，s3=3.03cm，s4=3.82cm，s5=4.58cm，s6=5.36cm，s7=5.65cm．

利用所测数据计算小车沿斜面下滑的加速度时，有一数据不可靠，这一数据是（填数据的字母代号）；已知打点计时器的电源频率为50Hz，可求出小车下滑的加速度为m/s2 （结果保留3位有效数字）．

【题目】某同学利用如图所示的实验装置测定重力加速度的大小，具体的操作和相应的数据记录如下：

A．接通电磁铁的电源（图中未画出），让小铁球吸在开始端；

B．用游标卡尺测出小铁球的直径为d=10．0 mm；

C．用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为L=82 cm；

D．电磁铁断电时，小铁球自由下落。

（1）在小铁球经过光电门的时间内，计时装置记下小铁球经过光电门所用的时间为t=2．50×10－3s，由此可得小铁球经过光电门的速度公式为v=_________（用题目中给的物理量的字母表示），速度大小为________ m/s。

（2）计算重力加速度的公式为g=__________，重力加速度的值为________ m/s2。

【题目】如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（　　）

A.运动员踢球时对足球做功 mv2
B.足球上升过程重力做功mgh
C.运动员踢球时对足球做功mgh+ mv2
D.足球上升过程克服重力做功mgh+ mv2

【题目】如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心．两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力．下列说法中正确的是（　　）

A.M、N均带负电荷
B.M在b点的速度小于它在a点的速度
C.N在c点的电势能小于它在e点的电势能
D.N在从e点运动到d点的过程中电场力先做正功后做负功

【题目】如图所示，用控制变量法可以研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为Ｓ，极板间的距离为ｄ，静电计指针偏角为θ。实验中极板所带电荷量不变，若

A. 保持S不变，减小d，θ则变小；

B. 保持S不变，减小d，θ则不变

C. 保持d不变，减小S，θ则变小；

D. 保持d不变，增大S，θ则不变

【题目】如图所示，在光滑斜面上，有一轻质弹簧的一端固定在斜面上，有一物体A沿着斜面下滑，当物体A刚接触弹簧的一瞬间到弹簧压缩到最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A.物体的加速度将先增大，后减小
B.物体的加速度将先减小，后增大
C.物体的速度将先增大，后减小
D.物体的速度将先减小，后增大

【题目】光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都由光发射和接收装置组成．当有物体从光电门中间通过时，与之相连的计时器就可以显示物体的挡光时间．如图甲所示，图甲中NM是水平桌面、PM是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上相距为L的两个光电门（与之连接的计时器没有画出）．滑块A上固定着用于挡光的窄片K，让滑块A在重物B的牵引下从木板的顶端滑下，计时器分别显示窄片K通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为和；

（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度（如图乙）d=_________m（已知）；

（2）用刻度尺测量两光电门的间距为L，则滑块的加速度表达式为a=_______（用字母表示）；

（3）利用该装置还可以完成的实验有：______

A．验证牛顿第二定律

B．验证A、B组成的系统机械能守恒

C．测定滑块与木板之间的动摩擦因数

D．只有木板光滑，才可以验证牛顿第二定律

E．只有木板光滑，才可以验证A、B组成的系统机械守恒定律．

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