精品解析:2024-2025学年度河南省高二上学期第三次月考
2024-12-02
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 开封市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.44 MB |
| 发布时间 | 2024-12-02 |
| 更新时间 | 2024-12-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49057310.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025年度河南省高二上学期第三次月考
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前、考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第三册,选择性必修第一册第一章。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1∼7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8∼10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 质量的汽车在郑州的中州大道以的速度行驶,其动量大小为( )
A. B.
C. D.
2. 2021年7月4日,航天员走出离地面高度约为400km的中国空间站,标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站的。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 韦伯通过实验捕捉到电磁波,并证实了麦克斯韦的电磁场理论
B. 只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
C. 航天员出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.013s
D. 电磁波频率越高,其能量子的能量越大
3. 图为一有两个量程的电压表的内部电路,当使用A、B两个端点时,量程为0~10 V;当使用A、C两个端点时,量程为0~100 V。已知表头的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=1mA,电阻R1、R2的值分别为( )
A. 950Ω、9000Ω B. 9500Ω、90000Ω
C. 99500Ω、9500Ω D. 90000Ω、9500Ω
4. 如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是某金属元件的曲线,若把该元件分别与电源1、电源2 单独连接,则下列说法正确的是( )
A. 电源1与电源2的内阻之比是7:11
B. 电源1与电源2的电动势不同
C. 在这两种连接状态下,该元件消耗的功率之比是1:2
D. 在这两种连接状态下,该元件的电阻之比是1:2
5. 图甲为电荷均匀分布、半径为R的固定大圆环,A点在B点上方,B、C两点关于圆心O对称。以圆心O为坐标原点、竖直向上为x轴正方向建立坐标系(未画出),大圆环产生的电场的电场强度在x轴上的分布如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 沿A→B→O方向电势逐渐降低
B. 大圆环带正电,电场强度沿轴线向外先增大后减小
C. 若把带负电的点电荷依次放在B、C两点,则它所受电场力相同
D. 若把带负电的点电荷依次放在A、B两点,则它在B点具有的电势能比在A点的小
6. 如图所示,三根通电平行直导线均垂直于纸面,通过三根导线电流大小均为Ⅰ,导线B和C的电流方向均垂直纸面向里,导线D的电流方向垂直纸面向外,A点是B、D连线的中点,AC垂直于BD,且AB=AC=AD=r,已知通有电流Ⅰ的长直导线在距其r处产生磁场的磁感应强度大小,(其中k为常量),那么A点的磁感应强度( )
A. 大小为,方向与BD的夹角为θ且指向右下方,且
B. 大小,y方向沿CA向上
C. 大小为,方向与BD的夹角为θ且指向左下方,且
D. 大小为,方向与BD的夹角为θ且指向右下方,且
7. 如图甲所示,在粗糙的水平面上静止放置一滑块,时刻在滑块上施加一水平向右的外力F,外力大小随时间变化的规律如图乙所示,滑块的加速度随时间变化的规律如图丙所示,已知滑块与水平面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 滑块质量为4kg
B. 末滑块的速度大小为8m/s
C. 在0∼1s的时间内,摩擦力的冲量大小为
D. 在0∼4s的时间内,摩擦力的冲量大小为
8. 下列说法正确的是( )
A. 静电力常量没有单位 B. 两点电荷的电荷量越大,库仑力一定越大
C. 自然界中电荷的总量保持不变 D. 电荷量是不能连续变化的物理量
9. 如图所示的电路中,各电表为理想电表,为定值电阻,电源内阻为r且,在滑动变阻器的滑片从某位置向左移动一小段距离的过程中,设电压表V1、电压表V2、电流表A的示数分别是U1、U2、I,电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量的绝对值分别为,、,则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数增大,电压表V1示数增大
B. U1与I 的比值不变
C. 与的比值小于与的比值
D. 电源的输出功率一定增大
10. 如图,质量和半径都相同的四分之一光滑圆弧体A、B静止在光滑的水平面上,圆弧面的最低点和水平面相切,圆弧的半径为R。圆弧体B锁定,圆弧体A可以自由滑动,一个小球从圆弧体A的最高点由静止释放,在圆弧体B中上升的最大高度为。已知重力加速度大小为g,则( )
A. 小球与圆弧体的质量之比为
B. 在小球从圆弧体A的最高点滑到最低点的过程中,A的位移为
C. 小球再次滑上A,在A中上升的最大高度为
D. 若圆弧体B没有锁定,则圆弧体B最终获得速度大小为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. “祖冲之”研究小组用伏安法测量电阻R 的阻值,进而求出电阻率ρ,其测出了6组电压、电流值,并在U—I图像中进行描点,如图甲所示。
(1)阻值R=________Ω。(结果保留三位有效数字)
(2)待测电阻是由均匀材料制成的圆柱体,用50分度的游标卡尺测量其长度与直径,结果分别如图乙、丙所示。由图可知其长度为________cm,直径为________ cm。
(3)由以上数据可求出ρ=________Ω·m。(结果保留一位有效数字)
12. 某同学利用打点计时器和气垫导轨做探究碰撞中的不变量的实验,气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;已知碰后两滑块一起运动;
⑥先______________,然后________,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。
(1)请完善实验步骤⑥的内容(填到步骤⑥横线上)。
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为________kg·m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为________kg·m/s。(保留三位有效数字)
13. 如图所示,电源电动势E=5V,内阻不计,R=2Ω,,电容器的电容C=1×10-5F,当开关闭合,电路稳定后,求:
(1)电容器上下两极板的电势差△;
(2)电容器的电荷量Q。
14. 如图所示,一斜面体A,其右端轻靠着长度的直木板B,连接处等高,刚开始一起静止在光滑的水平地面上,滑块C以的初速度从木板B的右端水平向左运动,已知,滑块C与木板B间的动摩擦因数,斜面体A的上表面是半径的光滑圆弧,取重力加速度大小。
(1)滑块C滑到斜面体A的瞬间,求木板B的速度大小;
(2)滑块C滑到斜面体A的瞬间,求水平地面受到斜面体A的压力大小F;
(3)请判断滑块C能不能从斜面体A的顶端飞出。
15. 如图所示,倾角为30°的斜面固定在竖直向下的匀强电场中,电场强度大小为 E,一个质量为m、带电荷量为+q(q>0)的小球从斜面上的 A 点以初速度v0水平抛出,落在斜v0面上的B 点。已知重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求小球从抛出到离斜面距离最大时所用的时间t;
(2)求小球离斜面的最大距离h;
(3)取另外一个质量为m、带电荷量为-q(q>0)的小球,仍然从斜面上的 A 点以初速度v0水平抛出,落在斜面上的B'点(未画出)。求带电荷量为+q的小球从A 点到B 点过程所用的时间t1与带电荷量为-q 的小球从A点到B'点过程所用的时间t2的比值。
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2024-2025年度河南省高二上学期第三次月考
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前、考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第三册,选择性必修第一册第一章。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1∼7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8∼10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 质量汽车在郑州的中州大道以的速度行驶,其动量大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】动量
代入数据解得
故选B。
2. 2021年7月4日,航天员走出离地面高度约为400km的中国空间站,标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站的。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 韦伯通过实验捕捉到电磁波,并证实了麦克斯韦的电磁场理论
B. 只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
C. 航天员出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.013s
D. 电磁波频率越高,其能量子的能量越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.赫兹通过实验捕捉到电磁波,并证实了麦克斯韦的电磁场理论,故A错误;
B.只要空间某处的电场或磁场发生周期性变化,就会在其周围产生电磁波,故B错误;
C.航天员出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约为
故C错误;
D.根据可知,电磁波频率越高,其能量子的能量越大,故D正确。
故选D。
3. 图为一有两个量程的电压表的内部电路,当使用A、B两个端点时,量程为0~10 V;当使用A、C两个端点时,量程为0~100 V。已知表头的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=1mA,电阻R1、R2的值分别为( )
A. 950Ω、9000Ω B. 9500Ω、90000Ω
C. 99500Ω、9500Ω D. 90000Ω、9500Ω
【答案】D
【解析】
【详解】当使用A、B两个端点时,有
代入数据解得
当使用A、C两个端点时,有
代入数据解得
故选D。
4. 如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是某金属元件的曲线,若把该元件分别与电源1、电源2 单独连接,则下列说法正确的是( )
A. 电源1与电源2的内阻之比是7:11
B. 电源1与电源2的电动势不同
C. 在这两种连接状态下,该元件消耗的功率之比是1:2
D. 在这两种连接状态下,该元件的电阻之比是1:2
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据电源的U-I图线知两电源的电动势相等为
内阻等于图像斜率绝对值,分别为
电源1与电源2的内阻之比
故AB错误;
CD.灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态,则小灯泡与电源1连接时电压为,电流为,小灯泡消耗的功率为
小灯泡的电阻
小灯泡与电源2连接时电压为,电流为,小灯泡消耗的功率为
小灯泡的电阻
因此,
,
故C正确,D错误。
故选C。
5. 图甲为电荷均匀分布、半径为R的固定大圆环,A点在B点上方,B、C两点关于圆心O对称。以圆心O为坐标原点、竖直向上为x轴正方向建立坐标系(未画出),大圆环产生的电场的电场强度在x轴上的分布如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 沿A→B→O方向电势逐渐降低
B. 大圆环带正电,电场强度沿轴线向外先增大后减小
C. 若把带负电的点电荷依次放在B、C两点,则它所受电场力相同
D. 若把带负电的点电荷依次放在A、B两点,则它在B点具有的电势能比在A点的小
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题意可知,A点、B点均在x轴正方向上,由图乙可知B点电场强度方向为负值,说明电场强度的方向沿A→B→O方向,根据沿电场线方向电势逐渐降低,则沿A→B→O方向电势逐渐降低,故A正确;
B.由图乙可知B点电场强度方向为负值,与规定正方向相反,说明电场强度的方向沿A→B→O方向;C点电场强度方向为正值,与规定正方向相同,说明电场强度的方向沿C→O方向,可得大圆环带负电,而电场强度沿轴线向外先增大后减小,故B错误;
C.由图乙可知,在B、C两点电场强度大小相等、方向相反,根据
若把带负电的点电荷依次放在B、C两点,则它所受电场力大小相同,方向相反,故C错误;
D.根据A选项分析可知A点电势比B点高,由于负电荷在电势低的地方具有的电势能大,则它在B点具有的电势能比在A点的大,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,三根通电平行直导线均垂直于纸面,通过三根导线的电流大小均为Ⅰ,导线B和C的电流方向均垂直纸面向里,导线D的电流方向垂直纸面向外,A点是B、D连线的中点,AC垂直于BD,且AB=AC=AD=r,已知通有电流Ⅰ的长直导线在距其r处产生磁场的磁感应强度大小,(其中k为常量),那么A点的磁感应强度( )
A. 大小为,方向与BD的夹角为θ且指向右下方,且
B. 大小为,y方向沿CA向上
C. 大小为,方向与BD的夹角为θ且指向左下方,且
D. 大小为,方向与BD的夹角为θ且指向右下方,且
【答案】A
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则可知,导线B和D的电流在A点产生的磁感应强度方向由A点指向C点,导线C的电流在A点产生的磁感应强度方向由A点指向D点;则A点的磁感应强度大小为
方向与BD的夹角为θ且指向右下方,且
故选A。
7. 如图甲所示,在粗糙的水平面上静止放置一滑块,时刻在滑块上施加一水平向右的外力F,外力大小随时间变化的规律如图乙所示,滑块的加速度随时间变化的规律如图丙所示,已知滑块与水平面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 滑块的质量为4kg
B. 末滑块的速度大小为8m/s
C. 在0∼1s的时间内,摩擦力的冲量大小为
D. 在0∼4s的时间内,摩擦力的冲量大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题图乙可知,外力F与时间的关系的表达式为
由题图丙可知,在时,滑块开始有加速度,故此刻拉力与最大静摩擦力平衡,则有
由题图丙可知,在时,滑块的加速度为,根据牛顿第二定律有
解得
选项A错误;
B.由图像的面积表示速度的变化量可知,滑块由静止开始加速运动,故4s内图像的面积即表示4s末滑块速度的大小,则
选项B错误;
C.在0~1s的时间内,有静摩擦力作用,故摩擦力的冲量大小不为0,其大小等于F的冲量大小
选项C正确:
D.在1s~4s的时间内、摩擦力的冲量大小
故在0~4s的时间内,摩擦力的冲量大小
选项D错误
故选C。
8. 下列说法正确的是( )
A. 静电力常量没有单位 B. 两点电荷的电荷量越大,库仑力一定越大
C. 自然界中电荷的总量保持不变 D. 电荷量是不能连续变化的物理量
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据
可知
静电力常量的单位为
A错误;
B.根据
可知,两点电荷的距离不变时,电荷量越大,库仑力越大,B错误;
C.根据电荷守恒定律可知,电荷既不能被创生,也不能被消灭,所以自然界中的电荷的总量保持不变,C正确;
D.因为所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,所以电荷量是不能连续变化的物理量,D正确。
故选CD。
9. 如图所示的电路中,各电表为理想电表,为定值电阻,电源内阻为r且,在滑动变阻器的滑片从某位置向左移动一小段距离的过程中,设电压表V1、电压表V2、电流表A的示数分别是U1、U2、I,电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量的绝对值分别为,、,则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数增大,电压表V1示数增大
B. U1与I 的比值不变
C. 与的比值小于与的比值
D. 电源的输出功率一定增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图可知与串联,V1测两端的电压,V2测两端的电压,若滑片向左端移动,则滑动变阻器接入电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流I增大,即电流表示数增大,则内电压增大,两端的电压U1增大,即电压表示数增大,故两端的电压U2减小,因路端电压减小,V1示数增大,V2示数减小,而两电表之和等于路端电压,故可知V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值,故A正确;
B.根据欧姆定律可知U1与I 的比值不变,故B正确;
C.由以上分析可知,V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值,所以与的比值大于与的比值,故C错误;
D.根据电功率公式
得
当时,最大,由于,所以的滑片从某位置向左移动一小段距离的过程中电源的输出功率增大,故D正确。
故选ABD。
10. 如图,质量和半径都相同的四分之一光滑圆弧体A、B静止在光滑的水平面上,圆弧面的最低点和水平面相切,圆弧的半径为R。圆弧体B锁定,圆弧体A可以自由滑动,一个小球从圆弧体A的最高点由静止释放,在圆弧体B中上升的最大高度为。已知重力加速度大小为g,则( )
A. 小球与圆弧体的质量之比为
B. 在小球从圆弧体A的最高点滑到最低点的过程中,A的位移为
C. 小球再次滑上A,在A中上升的最大高度为
D. 若圆弧体B没有锁定,则圆弧体B最终获得的速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题可知,对小球从A上滑下到与A分离的过程用机械能守恒及水平方向动量守恒有
对小球滑上B的过程用机械能守恒有
综合以上各式得
,,
小球与圆弧体的质量之比为,选项A错误;
B.由
,
得
选项B错误;
C.小球最终会以重新滑回A,并与A共速,由水平方向动量守恒有
由机械能守恒有
得
选项C正确;
D.若圆弧体B没有锁定,则小球与B接触到分离的全过程有
由上式可得
选项D正确。
故选CD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. “祖冲之”研究小组用伏安法测量电阻R 的阻值,进而求出电阻率ρ,其测出了6组电压、电流值,并在U—I图像中进行描点,如图甲所示。
(1)阻值R=________Ω。(结果保留三位有效数字)
(2)待测电阻是由均匀材料制成的圆柱体,用50分度的游标卡尺测量其长度与直径,结果分别如图乙、丙所示。由图可知其长度为________cm,直径为________ cm。
(3)由以上数据可求出ρ=________Ω·m。(结果保留一位有效数字)
【答案】(1)229()
(2) ①. 0.800 ②. 0.190
(3)(或其他正确答案)
【解析】
【小问1详解】
作图线,图线应为过原点的直线,使直线过尽可能多的点,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,偏离较远的点(从左边数第2个点)应舍弃,如图所示
图线的斜率即为电阻阻值,则有
【小问2详解】
[1]由图乙读数
[2]由图丙读数
【小问3详解】
根据
解得
12. 某同学利用打点计时器和气垫导轨做探究碰撞中的不变量的实验,气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;已知碰后两滑块一起运动;
⑥先______________,然后________,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。
(1)请完善实验步骤⑥的内容(填到步骤⑥横线上)。
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为________kg·m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为________kg·m/s。(保留三位有效数字)
【答案】 ①. 接通打点计时器的电源 ②. 放开滑块1 ③. 0.620 ④. 0.618
【解析】
【分析】
【详解】⑥[1][2] 使用打点计时器时,先接通电源后释放纸带,所以先接通打点计时器的电源,后放开滑块1;
(2)[3][4] 放开滑块1后,滑块1做匀速运动,跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动,根据纸带的数据得碰撞前滑块1的动量为:
碰撞后滑块1、2速度相等,所以碰撞后总动量为:
13. 如图所示,电源电动势E=5V,内阻不计,R=2Ω,,电容器的电容C=1×10-5F,当开关闭合,电路稳定后,求:
(1)电容器上下两极板的电势差△;
(2)电容器的电荷量Q。
【答案】(1)-2V (2)
【解析】
【小问1详解】
电路总电阻为
总电流为
因两之路电阻相等,所以两支路电流相等,为,左端比右端的电势高
左端比右端的电势高
所以电容器下极板电势比上极板的电势高,上下两极板的电势差为
【小问2详解】
由公式
得
电容器的电荷量
14. 如图所示,一斜面体A,其右端轻靠着长度的直木板B,连接处等高,刚开始一起静止在光滑的水平地面上,滑块C以的初速度从木板B的右端水平向左运动,已知,滑块C与木板B间的动摩擦因数,斜面体A的上表面是半径的光滑圆弧,取重力加速度大小。
(1)滑块C滑到斜面体A的瞬间,求木板B的速度大小;
(2)滑块C滑到斜面体A瞬间,求水平地面受到斜面体A的压力大小F;
(3)请判断滑块C能不能从斜面体A的顶端飞出。
【答案】(1)
(2)
(3)能从斜面体A的顶端飞出,见解析
【解析】
【小问1详解】
滑块C在木板B上运动,系统动量守恒
由动能定理得
解得
【小问2详解】
由牛顿第二定律得
解得
【小问3详解】
假设滑块C可滑到斜面体A的顶端,设此时C的速度为v0
解得
由于
因此滑块C能从斜面体A的顶端飞出。
15. 如图所示,倾角为30°的斜面固定在竖直向下的匀强电场中,电场强度大小为 E,一个质量为m、带电荷量为+q(q>0)的小球从斜面上的 A 点以初速度v0水平抛出,落在斜v0面上的B 点。已知重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求小球从抛出到离斜面距离最大时所用的时间t;
(2)求小球离斜面的最大距离h;
(3)取另外一个质量为m、带电荷量为-q(q>0)的小球,仍然从斜面上的 A 点以初速度v0水平抛出,落在斜面上的B'点(未画出)。求带电荷量为+q的小球从A 点到B 点过程所用的时间t1与带电荷量为-q 的小球从A点到B'点过程所用的时间t2的比值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球做类平抛运动,根据牛顿第二定律有
解得
当小球离斜面最远时,其速度方向与斜面平行,则有
又
解得
【小问2详解】
沿斜面和垂直斜面方向建立直角坐标系,如图所示
则有
,
由(1)知经过时间,小球离斜面最远,y轴方向有
解得
【小问3详解】
带电荷量+q的小球从A点到B点过程中,有
,,
解得
带电荷量-q的小球从A点到点过程中,根据牛顿第二定律有
解得
根据类平抛运动规律有
,,
联立解得
故时间比值为
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