题目列表(包括答案和解析)
如图甲所示,光滑绝缘斜面AB,高h=0.1m,底端B与一块质量为M=2kg的均匀、水平放置的绝缘平板光滑连接,平板长为L=1 m,其距B端0.6m处C固定在高为R =0.5 m的竖直支架上,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转,在支架正上方有一个水平向右的有界匀强电场E。在斜面顶端A放置带正电q=1×10-5C的很小的物体,质量为m,使其由静止滑下,沿平板进入电场,能滑过D点,并从D点飞出到水平地面上,设物体从D点飞出的水平距离为x,如图乙是x2与E图像,重力加速度g取10 m / s2。问:
(1)图乙中物体的质量m为多大?物体与平板间的动摩擦因数m是多大?
(2)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求物体的质量的取值范围?
(3)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求水平匀强电场E的大小范围?
(4)平板出现漏电是常有的事情(漏电不影响电场分布),假设图乙中物体m的带电减少量Δq随在平板上滑过的长度成正比,即Δq=ks(k=5×10-6C/m),为保证物体滑到D点并且飞出的水平距离为1m,求此时匀强电场E的大小;请在图乙中画出平板漏电情况下的x2与E图像。
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如图甲所示,光滑绝缘斜面AB,高h=0.1 m,底端B与一块质量为M=2 kg的均匀、水平放置的绝缘平板光滑连接,平板长为L=1 m,其距B端0.6 m处C固定在高为R=0.5 m的竖直支架上,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转,在支架正上方有一个水平向右的有界匀强电场E.在斜面顶端A放置带正电q=1×10-5 C的很小的物体,质量为m,使其由静止滑下,沿平板进入电场,能滑过D点,并从D点飞出到水平地面上,设物体从D点飞出的水平距离为x,如图乙是x2与E图像,重力加速度g取10 m/s2.问:
(1)图乙中物体的质量m为多大?物体与平板间的动摩擦因数m 是多大?
(2)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求物体的质量的取值范围?
(3)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求水平匀强电场E的大小范围?
(4)平板出现漏电是常有的事情(漏电不影响电场分布),假设图乙中物体m的带电减少量Δq随在平板上滑过的长度成正比,即Δq=ks(k=5×10-6 C/m),为保证物体滑到D点并且飞出的水平距离为1 m,求此时匀强电场E的大小;请在图乙中画出平板漏电情况下的x2与E图像.
| m | a |
| m | a |
| m | b |
| m | a |
| m | a |
| m | b |
| m | a |
| m | b |
| m | a |
| m | b |
一、选择题(每题4分,共4×10=40分,其中有些题只有一个答絮正确,有些有多个答
案正确,全选对的得4分,选不全但无错的给2分,有选错的不得分)
1.CD 2.B 3.D 4.AC 5.AD 6.CD
7. C 8.AD 9. B 10.A
二、实验题(每空3分,共15分)
11.(1)增大 (2)减小 12.(1) > (2)不需要 (3) 
三、计算题
13 (10分)解:(1)火车从第一根路标到第二根路标的过程,中间时刻速度
………………………………………………………………(2分)
火车第二根路标到第三根路标的过程,中间时刻速度
………………………………………………(2分)
(2)
…………………………………………………………(2分)
14.(10分)(1)设宇航员质量m.所受支持力F
…………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………………………(2分)
(2)当运动到最低点时支持力最大
………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………(2分)
15.(13分)(1)对细管:
得
…………………………………(2分)
(2)对小球:由
得
………………………………………………(2分)
(3)小球与管底发生弹性碰撞,.设碰后小球和细管速度分别为v1,v2由弹性碰撞规律有:
………………………………………………………………………(2分)
……………………………………………………………(2分)
得:
…………………………………………………(2分)
(若直接说明等质量物体弹性碰撞速度交换得到此结论,给2分)
碰后,小球作自由落体运动,细管作匀速直线运动,设再经时间t发生第二次碰撞,小
球速度为
有
m………………………………………………………(1分)
……………………………………………………………………………(1分)
第二次相碰s1=s2………………………………………………………………(1分`)
t…………………………………………………………………………(1分)
得
……………………………………………………………………(1分)
16.(12分)解①取平板车与铁块为研究系统,由M>m,系统每次与墙碰后总动量向右,
经多次反复与墙碰撞,最终二者停在墙边,又因碰撞不损失机械能,系统的动能全在
M相对m滑动时转化为内能。设M相对m滑动的距离为s,则.:
……………………………………………………………………(2分)
解得:
………………………………………………………(2分)
欲使M不从小车上落下,则L≥s故小车至少长
…………………(1分)
②小车第一次反弹向左以10m/s的速度做减速运动,直到速度为零,其加速度大小为
…………………………………………………………………(1分)
故小车第一次向左的最大位移为
,代人数据得
…………………(1分)
设小车第n一1次碰后速度vn-1,第n次碰前速度为vn,则第n一1次碰后到第n次碰
前过程动量守恒,有:Mvn-1-mvn-1=(m+M)vn………………………………………………(1分)
……………………………………………………………(1分)
第n一1次碰后小车向左减速的最大位移为
……………………………(1分)
随后向右加速距离为
,显然
所以在碰前有相等速度
第n次碰后向左运动的最大位移
…………………………………………(1分)
所以
,即成毒比数列
小车运动的总路程为:

解法2:一次一次累计也可以
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