【文档说明】安徽省淮北市树人高级中学2020-2021学年高一下学期6月月考物理试卷 PDF版含答案.pdf,共(20)页,1.201 MB,由小赞的店铺上传
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1高一物理试题时间90分钟总分100分一选择题(每题4分,共计48分,1—8题为单选题,9—12题为多选题)1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的
是()A.伽利略发现了行星运动的规律B.牛顿通过实验测出了引力常量C.库仑发现了点电荷的相互作用规律D.安培通过油滴实验测定了元电荷的数值2.如图所示,在水平放置的木棒上的M、N两点,系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小金属环.现将木棒绕其
左端逆时针缓慢转动一个小角度,则关于轻绳对M、N两点的拉力F1、F2的变化情况,下列判断正确的是()A.F1和F2都变大B.F1变大,F2变小C.F1和F2都变小D.F1变小,F2变大3.如图所示,悬线一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球
,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为A.vsinθB.vcosθC.vtanθD..v/tanθ4.某科技
比赛中,参赛者设计了一个轨道模型,如图9所示.模型放到0.8m高的水平桌子上,最高点距离水平地面2m,右端出口水平.现让小球由最高点静止释放,忽略阻力作用,为使小球飞得最远,右端出口距离桌面的高度应设计为A.0B
.0.1mC.0.2mD.0.3m5.肩扛式反坦克导弹发射后,喷射气体产生推力F,一段时间内导弹在竖直面内沿下列图中虚线向前运动。其中导弹飞行姿势可能正确的是()A.B.C.D.6.有a、b、c、d四颗卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球一起
转动,b在地面附近近地轨道上正常运行,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,设地球自转周期为24h,所有卫星的运动均视为匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则下列关于卫星的说法中正确的是()A.a的向心加速度等于重力加速度gB.c在4h内转过的圆心角为π6C.b在相
同的时间内转过的弧长最长D.d的运动周期可能是23h27.如图所示,在x轴上放有两个电荷量分别为q1和q2的点电荷,其中q1位于x轴的坐标原点,电荷q2的右侧各点电势φ随x变化的关系如图曲线所示,其余部分的电势变
化情况没有画出,其中B点电势为零,BD段中的电势最低点为C点,则()A.B点的电场强度大小为零B.A点的电场强度强度方向向左C.两点电荷的电荷量的大小关系为q1<q2D.将一带负电的试探电荷从C点移到D点,电场力做负功8.如图所示,长度不同的两根轻绳L1与L2,一端分别连接质量
为m1和m2的两个小球,另一端悬于天花板上的同一点O,两小球质量之比m1∶m2=1∶2,两小球在同一水平面内做匀速圆周运动,绳L1、L2与竖直方向的夹角分别为30°与60°,下列说法中正确的是A.绳L1、L2的拉力大
小之比为1∶3B.小球m1、m2运动的向心力大小之比为1∶6C.小球m1、m2运动的向心加速度大小之比为1∶6D.小球m1、m2运动的线速度大小之比为1∶29.如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由
A点运动到B点的过程中()A.小球的机械能保持不变B.小球受的合力对小球不做功C.水平拉力F的瞬时功率逐渐减小D.小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大10.如图所示,真空中M、N点处固定有两等量异种点电荷,其连线的中点为O,实线是连线的中垂线,A、B、C、D分别是连线及延
长线和中垂线上的点,其中B、D分别是MO和ON的中点,且AO=3BO,取无穷远处电势为零,则()A.A点电势比B点电势低B.B点和C点电场强度方向相同C.B、O两点电场强度大小之比为20:9D.若把单位正电荷从O点移到D点,电场力做功为W,则D点电势为W11.如图所示,轻质弹簧左端固
定在竖直墙壁上,右端与一个质量为m的滑块接触,弹簧处于原长,现施加水平外力F缓慢地将滑块向左压至某位置静止,此过程中外力F做功为1W,滑块克服摩擦力做功为环2W,撤去F后滑块向右运动,和弹簧分离后继续向右运动一段距离。滑块所受摩擦力大小恒定。则()A.此过程中,弹簧最大弹性势能为12W
WB.撤去F后,滑块和弹簧组成的系统机械能守恒C.在刚与弹簧分离时,滑块的加速度为零D.在刚与弹簧分离时,滑块的动能为122WW12.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动
轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为Aa、Ba,电势能分别为PAE、PBE.下列说法正确的是()A.电子一定从A向B运动B.若Aa>Ba,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有PAE<PBED.B点电势可能高于A点电势3二.实验题(共2小题,13题10分,14
题5分,共15分)13.做“验证机械能守恒定律”的实验(1)已知打点计时器所用电源的频率为f,重物的质量为m,当地的重加速度为g。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,把打下的第一个点记作O,在纸带上测量四个连续的点A、B、C、D到O点的距离分别为hA、hB、h
C、hD。则重物由O点运动到C点的过程中,计算重力势能减少量的表达式为ΔEp=_______,计算动能增加量的表达式为ΔEk=_______。(2)由实验数据得到的结果应当是重力势能的减少量_______动能的增加量(选填“大于
”、“小于”或“等于”),原因是_______________。(3)小红利用公式cc2vgh计算重物的速度vc,由此计算重物增加的动能2kc12Emv,然后计算此过程中重物减小的重力势能pE,则结果应当是pE_______(选填
“>”、“<”或“=”)kE。14.某同学用如图甲所示的电路测量一个电容器的电容,图中R为20kΩ的电阻,电源电动势为6.0V,内阻可不计。①实验时先将开关S接1,经过一段时间后,当电流表示数为_____μA时表示电容器极板间电压最大。②将开关S接2,将传感器连接在计算机上
,经处理后画出电容器放电的i﹣t图象,如图乙所示。由图象可知,图象与两坐标轴所围的面积表示电容器放出的电荷量。试根据i﹣t图象,求该电容器所放出的电荷量q=_____C;该电容器的电容C=_____μF.(计算结果保留两位有效数字)。三.计算题(共4小题,6分+9分+10分+12分,共计
37分)15.如图所示,“天宫一号”空间站正以速度v绕地球做匀速圆周运动,运动的轨道半径为r,地球半径为R,万有引力常量为G。求:(1)空间站运动的周期T;(2)地球的质量M;(3)地球的第一宇宙速度1v。416.如图所示,水平面与竖直面内半径为R的
半圆形轨道在B点相切.一个质量为m的物体将弹簧压缩至离B点3R的A处由静止释放,物体沿水平面向右滑动,一段时间后脱离弹簧,经B点进入半圆轨道时对轨道的压力为8mg,之后沿圆形轨道通过高点C时速度为gR。物体与水平面间动摩擦因数为0.5,不计空气阻力.求:(1)经B点时物体的向心力
大小;(2)离开C点后物体运动的位移;(3)弹簧的弹力对物体所做的功。17.如图所示,离子发生器发射一束质量为m、电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界,已知ab长为L,匀强电
场的方向与ad边平行且由a指向d.(1)求加速电压U0;(2)若离子恰从c点飞离电场,求a、c两点间的电势差Uac;(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02,求此时匀强电场的场强大小E.18.如
图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下。最大
静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB′;(3)B被敲击后获得的初速度大小vB。高一物理试题答案与解析1——8CCACBCBB9BD10
BC11AD12BC1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是()A.伽利略发现了行星运动的规律B.牛顿通过实验测出了引力常量C.库仑发现了点电荷的相互作用规律D.安培通过油滴实验测定了元电荷的数值
1.【答案】C【解析】【详解】A.科学家开普勒第一次对天体做圆周运动产生了怀疑,并且凭借超凡的数学能力发现了行星运动的三大定律,故A错误;B.卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量G,故B错误;C.库仑通过扭秤实验总结出来的点电荷的相互作用规律,故C正确;D.密立根通过油
滴实验测定了元电荷的数值,故D错误。故选C。2.如图所示,在水平放置的木棒上的M、N两点,系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小金属环.现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度,则关于轻绳对M、N两点的拉力F1、F2的变化情况,下列判断正确的是A.F1和F2都变
大B.F1变大,F2变小C.F1和F2都变小D.F1变小,F2变大2.解析由于是一根不可伸长的柔软轻绳,所以绳子的拉力相等.木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度后,绳子之间的夹角变小,绳对小金属环的合力等于重力
,保持不变,所以绳子上的拉力变小,选项C正确,A、B、D错误.3.如图所示,悬线一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,CD光盘中央小孔始终紧挨
桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为A.vsinθB.vcosθC.vtanθD..v/tanθ3.由题意可知,悬线与光盘交点参与两个运动,一是沿着悬线方向的运动,二是垂直悬线
方向的运动,合运动的速度大小为v,则有v线=vsinθ;而悬线速度的大小即为小球上升的速度大小,故A正确.4.某科技比赛中,参赛者设计了一个轨道模型,如图9所示.模型放到0.8m高的水平桌子上,最高点距离水平地面2m,右端出口水平.现让小球由最高点静止释放,忽略阻力作用,为使小球飞得最远
,右端出口距离桌面的高度应设计为A.0B.0.1mC.0.2mD.0.3m4解析小球从最高点到右端出口,满足机械能守恒,从右端出口飞出后小球做平抛运动,根据数学知识知,当H-h=h时,x最大,即h=1m时,小球飞得最远,此时右端出口距离桌面高度为
Δh=1m-0.8m=0.2m,故C正确.5.肩扛式反坦克导弹发射后,喷射气体产生推力F,一段时间内导弹在竖直面内沿下列图中虚线向前运动。其中导弹飞行姿势可能正确的是()A.B.C.D.5【答案】B【解析】【详解】A.A图中导弹向后喷气,产生沿
虚线向右的作用力,重力竖直向下,则合力方向向右下方,不可能沿虚线方向,故导弹不可能沿虚线方向做直线运动,故A不符合题意;B.B图中导弹向后喷气,产生斜向右上方的作用力,重力竖直向下,则合力方向有可能沿虚线方向,故导弹可能沿虚线方向做直线运动
,故B符合题意;C.C图中导弹向后喷气,产生斜向右下方的作用力,重力竖直向下,则合力方向不可能沿虚线方向,故导弹不可能沿虚线方向做直线运动,故C不符合题意;D.D图中导弹做曲线运动,导弹向后喷气,产生斜向右上方的作用力,重力竖直向下,此时则合力方向不可能沿虚线凹侧,故导弹不可能沿虚线方向
做曲线运动,故D不符合题意。故选B。6.有a、b、c、d四颗卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球一起转动,b在地面附近近地轨道上正常运行,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,设地球自转周期为24h,所有卫星的运动均视为匀速圆周
运动,各卫星排列位置如图4所示,则下列关于卫星的说法中正确的是()图4A.a的向心加速度等于重力加速度gB.c在4h内转过的圆心角为π6C.b在相同的时间内转过的弧长最长D.d的运动周期可能是23h解析同步卫星的运行周期与地球自转周期
相同,角速度相同,则a和c的角速度相同,根据a=ω2r知,c的向心加速度大,由GMmr2=ma知,c的向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,故a的向心加速度小于重力加速度g,选项A错误;由于c为同步卫星,所以c的周期为24h,因此4h内转过的圆心角为θ=π3,
选项B错误;由四颗卫星的运行情况可知,b运行的线速度是最大的,所以其在相同的时间内转过的弧长最长,选项C正确;d的运行周期比c要长,所以其周期应大于24h,选项D错误。答案C7.如图所示,在x轴上放有两个电荷量分别为q1和q2的点电荷,其中q1
位于x轴的坐标原点,电荷q2的右侧各点电势φ随x变化的关系如图曲线所示,其余部分的电势变化情况没有画出,其中B点电势为零,BD段中的电势最低点为C点,则()A.B点的电场强度大小为零B.A点的电场强度强度方向向左C.两点电荷的电荷量的大小
关系为q1<q2D.将一带负电的试探电荷从C点移到D点,电场力做负功7.【答案】B【解析】【分析】【详解】A.根据Ex,可得B点的电场强度等于图像在B点的斜率,故B点的电场强度大小不为零,故A错误;BC.根据Ex
,由图知CD段电场强度向右,可得电荷q2为正电荷,BC段电场强度向左,可得电荷q1为负电荷,C点电场强度强度为0,且C点靠近电荷q2,故q1>q2,故A点的电场强度强度方向向左,故B正确,故C错误;D.根据电场力做功()()
0CDCDWUqe将一带负电的试探电荷从C点移到D点,电场力做正功,故D错误。故选B。8.如图11所示,长度不同的两根轻绳L1与L2,一端分别连接质量为m1和m2的两个小球,另一端悬于天花板上的同一点O,两小球质量之比m1∶m2=1∶2,两
小球在同一水平面内做匀速圆周运动,绳L1、L2与竖直方向的夹角分别为30°与60°,下列说法中正确的是A.绳L1、L2的拉力大小之比为1∶3B.小球m1、m2运动的向心力大小之比为1∶6C.小球m1、m2运动的向心加速度大小之比为1∶6D.小球m
1、m2运动的线速度大小之比为1∶29.如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中()A.小球的机械能保持不变B.小球受的合力对小球不做功C.水平拉力F的瞬时功率逐渐减小D.
小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大9【答案】BD【解析】【详解】试题分析:由于以恒定速率从A到B,说明动能没变,由于重力做负功,拉力不做功,所以外力F应做正功.因此机械能不守恒A错,B对.因为小球是以恒定速率运动,即它是做匀速圆周运
动,那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点.设绳子与竖直方向夹角是θ,则FtanG=(F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上)得FG*tan=而水平拉力F的方向与速度V的方向夹
角也是θ,所以水平力F的瞬时功率是PF*V*cos水平=即PG*tan*V*cosG*V*sin水平=()=显然,从A到B的过程中,θ是不断增大的,所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的,C错D对.10.如图所示,真空中M、N点处固定有两等量异种点电荷,其连线的中点为O,实
线是连线的中垂线,A、B、C、D分别是连线及延长线和中垂线上的点,其中B、D分别是MO和ON的中点,且AO=3BO,取无穷远处电势为零,则()A.A点电势比B点电势低B.B点和C点电场强度方向相同C.B、
O两点电场强度大小之比为20:9D.若把单位正电荷从O点移到D点,电场力做功为W,则D点电势为W10【答案】BC【解析】【详解】A.如果只有正点荷存在,则A点和B点的电势相等,由于负点电荷的存在且B点离负点电荷更近,由电势叠加可知,
A点电势比B点电势高,故A错误;B.由等量异种电荷连线和中垂线上的电场线分布可知,BC两点的电场强度方向都平等于连线向右,故B正确;C.由电场叠加原理可知,B点的场强为2221099BkQkQkQELLL
同理,O点场强为222442OkQkQkQELLL则209BOEE故C正确;D.由题意可知,O点电势为0,则单位正电荷在D点具有的电势能为把单位正电荷从D点移到O电场力所做的功即为W,则D点电势为W,故D错误。故选BC。11.如图所示,轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端与一个质量为m
的滑块接触,弹簧处于原长,现施加水平外力F缓慢地将滑块向左压至某位置静止,此过程中外力F做功为1W,滑块克服摩擦力做功为环2W,撤去F后滑块向右运动,和弹簧分离后继续向右运动一段距离。滑块所受摩擦力大小恒定。则
()A.此过程中,弹簧最大弹性势能为12WWB.撤去F后,滑块和弹簧组成的系统机械能守恒C.在刚与弹簧分离时,滑块的加速度为零D.在刚与弹簧分离时,滑块的动能为122WW【答案】AD【解析】【详解
】A.由能量关系可知,撤去F时,弹簧的弹性势能为W1-W2,选项A正确;B.撤去F后,由于有摩擦力做功,则滑块和弹簧组成的系统机械能减小,选项B错误;C.滑块与弹簧分离时,弹力为零,但是有摩擦力,则此时滑块的加速度不为零,选项C
错误;D.滑块与弹簧分离时弹簧处于原长状态,整个过程中摩擦力做功为2W2,则根据动能定理,滑块与弹簧分离时的动能为W1-2W2,选项D正确。故选AD。12.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向
未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为Aa、Ba,电势能分别为PAE、PBE.下列说法正确的是()A.电子一定从A向B运动B.若Aa>Ba,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有PAE
<PBED.B点电势可能高于A点电势12【答案】BC【解析】【详解】由于不知道电子速度变化,由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动,故A错误;若aA>aB,则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端;又由运动轨迹可
知,电场力方向指向凹的一侧即左侧,所以,在MN上电场方向向右,那么Q靠近M端且为正电荷,故B正确;由B可知,电子所受电场力方向指向左侧,那么,若电子从A向B运动,则电场力做负功,电势能增加;若电子从B向A运动,则电场力做正功,电势能减小,所以,一定有EpA<EpB
求解过程与Q所带电荷无关,只与电场线方向相关,故C正确;由B可知,电场线方向由M指向N,那么A点电势高于B点,故D错误;故选BC.二.实验题(共2小题,13题10分,14题5分,共15分)13.利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒
定律”的实验。(1)已知打点计时器所用电源的频率为f,重物的质量为m,当地的重加速度为g。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,把打下的第一个点记作O,在纸带上测量四个连续的点A、B、C、D到O点的距离分别为hA、hB、hC
、hD。则重物由O点运动到C点的过程中,计算重力势能减少量的表达式为ΔEp=_______,计算动能增加量的表达式为ΔEk=_______。(2)由实验数据得到的结果应当是重力势能的减少量_______动能的增加量(选填“大于”、“小于”或“等于”),原因
是_______________。(3)小红利用公式cc2vgh计算重物的速度vc,由此计算重物增加的动能2kc12Emv,然后计算此过程中重物减小的重力势能pE,则结果应当是pE_______(选填“>”、“<”或“=”)kE。13【答案】(每空2分)(1).mghc(2
).228DBmfhh(3).大于(4).重物和纸带克服摩擦力和空气阻力做功,有一部分重力势能转化成了内能(5).=【解析】【详解】(1)[1]重物由O点运动到C点的过程中,重力势能减小量为pCEmgh[2]在匀变速直线运动中时间中点
的瞬时速度等于该过程中的平均速度,则有222BDDBDBCxhhhhvfTT所以动能增加量为22k2()128DBCmfhhEmv(2)[3][4]结果中,往往会出现重物的重力势能的减小量大于
其动能增加量,出现这样结果的主要原因是重物与纸带克服空气与摩擦阻力做功,导致少部分重力势能转化为内能。(3)[5]若利用公式cc2vgh计算重物的速度vc,则说明重物就是做自由落体运动,重物的机械能守恒,则重
物增加的动能2k12CEmv,而此过程中重物减小的重力势能pCEmgh,则有pkEE。14.某同学用如图甲所示的电路测量一个电容器的电容,图中R为20kΩ的电阻,电源电动势为6.0V,内阻可不
计。①实验时先将开关S接1,经过一段时间后,当电流表示数为_____μA时表示电容器极板间电压最大。②将开关S接2,将传感器连接在计算机上,经处理后画出电容器放电的i﹣t图象,如图乙所示。由图象可知,图象与两坐标轴所围的面积表示电容器放出的电荷量。试根据i﹣t图象,求该电容器所放出的电
荷量q=_____C;该电容器的电容C=_____μF.(计算结果保留两位有效数字)。14【答案】(1).0(1分)(2).9.0×10﹣10(2分)(3).1.5×10﹣4(2分)【解析】【详解】(1)[1]当电容器充电完成后,电路中电流为0,故当电流表示数为0时,电容器极板间的电
压最大;(2)[2][3]it围成的面积即为电容器上储存的电荷量,由图中可得,其面积约为86格,故66108620100.510C910Cq由QCU可得104910F1.510μF6C四.计算题(共4小题)17.如图所示,“天宫一号”空间站正以速度v绕
地球做匀速圆周运动,运动的轨道半径为r,地球半径为R,万有引力常量为G。求:(1)空间站运动的周期T;(2)地球的质量M;(3)地球的第一宇宙速度1v。【答案】(1)2rTv;(2)2vrMG;(3)1rvvR【解析】【详解】(1)由公式2rvT代入公
式得2rTv(2)由牛顿第二定律和万有引力定律得22MmvGmrr解得2vrMG(3)由第一宇宙速度定义、牛顿第二定律和万有引力定律得212vMmGmRR解得1rvvR19.如图所示,水平面与竖直面内半径为R的半圆形轨道在B点相切.一个质量为
m的物体将弹簧压缩至离B点3R的A处由静止释放,物体沿水平面向右滑动,一段时间后脱离弹簧,经B点进入半圆轨道时对轨道的压力为8mg,之后沿圆形轨道通过高点C时速度为gR。物体与水平面间动摩擦因数为0.5,不计空气阻力.求:(1)经B
点时物体的向心力大小;(2)离开C点后物体运动的位移;(3)弹簧的弹力对物体所做的功。【答案】(1)7mg;(2)22R,方向与水平面成45°的角斜向左下方;(3)5mgR【解析】【详解】(1)物块对轨道的压力F1,轨道对物体的支持力F2,由牛顿第三定律知F1=
F2对物块在B点受力分析得27FFmgmg向心力(2)离开C点后物体做平抛运动2122yRgtCxvt又CvgR物体运动的总位移22sxytanyx整理得22sR,o45总位移大小为22R,方向与水平面成45°角斜向
左下方。(3)物体从A到B过程中,克服摩擦力做功AB1.5fWmgxmgR在B点根据牛顿第二定律2BvFmR向心力物块在B点动能2kBB13.52EmvmgR设弹簧的弹力对物体所做的功为W,物块从A到B根据动能定理2102fBWWmv解
得5WmgR20.如图所示,离子发生器发射一束质量为m、电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形是该匀强电场的边
界,已知ab长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d.(1)求加速电压U0;(2)若离子恰从c点飞离电场,求a、c两点间的电势差Uac;(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02,求此时匀强电场的场强大小E.【答案】(1)202mvq(2)202mvq(3)20mvq
L【解析】【详解】(1)对直线加速过程,根据动能定理,有:qU0=201mv2解得:U0=202mvq(2)设此时场强大小为E,则:ab方向,有L=v0tad方向,有:L=22122qEattmUac=EL
=202mvq(3)根据20kEmv可知,离子射出电场时的速度02vv,方向与ab所在直线的夹角为45°,即xyvv,根据xxvt,2yvyt,可得x=2y,则离子将从bc边上的中点飞出,即2Ly根据动能定理,有:220012Eqymvmv解得20mvEqL如图10所示,质
量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动
,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:图10(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB′;(3)
B被敲击后获得的初速度大小vB。解析A、B的运动过程如图所示(1)由牛顿第二定律知,A加速度的大小aA=μg匀变速直线运动v2A=2aAL解得vA=2μgL。(2)设A、B的质量均为m对齐前,B所受合外力大小F=3μmg由牛顿第二定律F=maB,得aB=3μg
对齐后,A、B整体所受合外力大小F′=2μmg由牛顿第二定律F′=2maB′,得aB′=μg。(3)设经过时间t,A、B达到共同速度v,位移分别为xA、xB,A加速度的大小等于aA则v=aAt,v=vB-aBtxA=12aAt2,xB=vBt-12aBt2且xB-xA
=L解得vB=22μgL。答案(1)2μgL(2)3μgμg(3)22μgL