（19分）如图所示，竖直固定的光滑绝缘的直圆筒底部放置一场源A，其电荷量Q = ＋4×10－3 C，场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为
，其中k为静电力恒量，r为空间某点到A的距离．有一个质量为
的带正电小球B，B球与A球间的距离为a =" 0.4" m，此时小球B处于平衡状态，且小球B在场源A形成的电场中具有的电势能表达式为
，其中r为q与Q之间的距离．有一质量也为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H =" 0.8" m处自由下落，落在小球B上立刻与小球B粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，它们向上运动到达的最高点P．（取
，
），求：
（1）小球C与小球B碰撞后的速度为多少？
（2）小球B的带电量q为多少？
（3）P点与小球A之间的距离为多大？
（4）当小球B和C一起向下运动与场源A距离多远时，其速度最大？速度的最大值为多少？
（1）
（2）
（3）
（4）
，
解析试题分析:（1）小球C自由下落H距离的速度 
（2分）
小球C与小球B发生碰撞，由动量守恒定律得：
，所以 （2分）
（2）小球B在碰撞前处于平衡状态，对B球进行受力分析知：
， 代入数据得： （2分）
（3）C和B向下运动到最低点后又向上运动到P点，运动过程中系统能量守恒，设P与A之间的距离为
，由能量守恒定律得：
（4分）
代入数据得： （或
） （2分）
（4）当C和B向下运动的速度最大时，与A之间的距离为
，对C和B整体进行受力分析有：
，代入数据有： （或
） （3分）
由能量守恒定律得：
（3分）
代入数据得：（或
） （1分）
考点：本题考查了匀变速直线运动规律，平衡条件，系统能量守恒定律和能量守恒定律。
名校课堂系列答案科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（12分）汽车以
=10m/s的速度在水平路面上匀速运动，刹车后经2s速度变为6m/s，求：
（1）刹车后2s内前进的距离和刹车过程中的加速度大小。
（2）刹车后8s内前进的距离。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（12分）如图所示，质量为2.0kg的木块放在水平桌面上的A点，受到一瞬时冲量后以某一速度在桌面上沿直线向右运动，运动到桌边B点后水平滑出落在水平地面C点。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20，桌面距离水平地面的高度为1.25m，A、B两点的距离为4.0m， B、C两点间的水平距离为1.5m，g=10m/s2。不计空气阻力，求：
（1）滑动摩擦力对木块做功是多少；
（2）木块在A点时的动能；
（3）木块运动的总时间。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（10分）为了安全，公路上行驶的汽车间应保持必要的距离。某市规定，车辆在市区内行驶的速度不得超过40km/h。有一辆车发现前面25m处发生交通事故紧急刹车，紧急刹车产生的加速度为5m/s2，反应时间为t=0.5s。经测量，路面刹车痕迹为S=14.4m。该汽车是否违章驾驶？是否会有安全问题？
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（10分）如图所示为某辆汽车制动过程的频闪照片，汽车匀速运动到A位置时照相机开始拍照，以后汽车沿直线向右运动的过程中，照相机每隔0.5 s拍照一次，且汽车到达B位置时开始制动．仔细观察频闪照片，求：
(1) 汽车匀速运动时的速度大小；
(2) 汽车制动过程的加速度大小；
(3) 汽车从开始制动到静止所运动的距离．( 保留三位有效数字)
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（10分）一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶，现因故紧急刹车，已知汽车刹车过程中加速度的大小为5m/s2，求
（1）汽车刹车3s末和5s末的速度
（2）汽车从开始刹车到6s末所通过的位移
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（8分）如图所示为利用阻拦系统让舰载机在航母的飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。设飞机着舰时恰好钩住阻拦索中间位置，经过图示位置时开始沿水平方向做匀减速直线运动，经过时间t后速度减小到零。在图示位置时阻拦索与两个定滑轮（大小不计）连线的夹角为θ1，速度减小到零时阻拦索与两个定滑轮连线的夹角为θ2，已知飞机的质量为m，飞机受到甲板和空气的阻力为恒力f，两个定滑轮之间的距离为L。求图示位置阻拦索的张力大小。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示，在足够大的粗糙水平面上，有一直角坐标系，在坐标原点处有一物体，质量m＝5kg，物体和水平面间的动摩擦因数为μ＝0.08，物体受到沿坐标轴的三个恒力F1、F2、F3的作用而静止于水平面.其中F1＝3N，方向沿x轴正方向；F2＝4N，方向沿y轴负方向；F3沿x轴负方向，大小未知，从t＝0时刻起，F1停止作用，到第2秒末，F1再恢复作用，同时F2停止作用.物体与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度的大小g＝10m/s2.
（1）判断F3的大小是否一定等于3N；（要求有必要的计算推理过程.）
（2）求物体静止时受到的摩擦力的大小和方向；
（3）求第2s末物体速度的大小；
（4）求第4s末物体所处的位置坐标；
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（10分）如图所示，足够长的斜面倾角?=370，一物体以v0=24m/s的初速度从斜面上A点处沿斜面向上运动；加速度大小为a=8m/s2，g取10m/s2．求：
（1）物体沿斜面上滑的最大距离x；
（2）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（3）物体从A点出发需经多少时间才能回到A处．
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