内容正文:
答案第 1页,共 14页
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D A C A B BD BC BD
1.C
【详解】A.若甲取得胜利,说明甲与地面间的摩擦力大于乙与地面间的摩擦力,而甲与地
面间的摩擦力的大小不仅与其重力有关,还与甲和地面间的动摩擦因数有关,故 A错误;
B.结合以上分析可知,若乙与地面间的动摩擦因数大,但乙与地面间的摩擦力不一定大,
则乙不一定能取得胜利,故 B错误;
C.绳静止不动时,由于绳对两人的拉力大小相等,根据二力平衡可知,两人受到的摩擦力
大小相等,故 C正确;
D.根据牛顿第三定律可知,无论谁取得胜利,甲、乙受绳的拉力大小都相等,故 D错误。
故选 C 。
2.A
【详解】A.“天舟五号”飞船在与空间站连体运行和独立运行两种状态下,都做圆周运动,
根据
2
2 2
4MmG m r
r T
可得
2 34 rT
GM
脱离前后处于同轨道运行,因此绕地球运动的周期相等,故 A正确;
B.“天舟五号”飞船在与空间站连体运行时,空间站中的宇航员虽然处于完全失重状态,对
接触物的压力为零,但仍受重力,重力不为零,故 B错误;
C.“天舟五号”飞船独立运行时做圆周运动,万有引力提供向心力,不是处于受力平衡状态,
故 C错误;
D.要实现重新对接,“天舟五号”飞船需要在低轨道加速向前,故 D错误;
故选 A。
3.D
【详解】AB.直导线与磁场的方向成 角时,直导线所受的安培力
sinF BIl
则当 90 时
答案第 2页,共 14页
2 NF BIl
当 0 时, F是零,AB错误;
C.直导线与磁场的方向不一定互相垂直,C错误;
D.由左手定则可知,只要 F 不是零, F 的方向总是垂直于直导线和磁场的方向,D正确。
故选 D。
4.A
【详解】B.对圆球进行受力分析如图所示
N2 N1cosF F
N2 sinF G
在物块缓慢向右移动的过程中, 在逐渐减小,物块对圆球的支持力增大,墙壁对圆球的支
持力在增大,根据牛顿第三定律可知,球对墙壁的压力逐渐增大,B错误;
ACD.将圆球和物块看成整体,并对其进行受力分析如图所示
NF G G 块
NfF F
N1fF F F
由此可知,地面对长方体物块的支持力不变,地面对长方体物块的摩擦力也不变,由于球对
答案第 3页,共 14页
墙壁的压力逐渐增大,拉力 F 在逐渐减小,A正确,CD错误。
故选 A。
5.C
【详解】A.若小球能到达最高点,根据机械能守恒,有
2 2
0
1 12 ' ' 0
2 2
mg l mv mv v
根据小球在竖直面内的圆周运动受力特点,可知恰好做完整的圆周运动,则在最高点时小球
重力恰好提供所需向心力,根据牛顿第二定律可得
2vmg m
l
在最高时小球的最小速度为
0v gl
故 A错误;
B.分析小球从最低点运动到最右端的过程,根据机械能守恒,有
2 2
1 0 1
1 1 2
2 2
mgl mv mv v gl
根据牛顿第二定律和向心力可得,小球的向心力为
2
1 2
mv
F mg
l
向
又因为小球受重力作用,根据平行四边形定则可知小球所受的合力为
2 2 5F F mg mg 合 向 ( )
故 B错误;
C.当轻绳第一次刚好松弛时,绳的拉力为零,设此时的速度大小为 v2,轻绳与竖直向上方
向夹角为α,如图所示
由径向合力提供向心力,有
答案第 4页,共 14页
2
2cos
mv
mg
l
由机械能守恒有
2 2
2 0
1 1( cos )
2 2
mg l l mv mv
联立解得
2
2
3
glv ,
2cos
3
故 C正确;
D.小球在最低点,根据牛顿第二定律有
2
0 5
mv
F mg F mg
l
轻绳受到的拉力大小为 5mg,故 D错误。
故选 C。
6.A
【详解】船和垂钓者组成的系统动量守恒,故每时每刻均有
mv Mv人 船
进而有
mv M v人 船
也有
mv t Mv t人 船
即
mx Mx人 船
且有
x x L 人 船 , x d船
联立可解得
m L d
M
d
故选 A。
7.B
【详解】AB.理想电压表 V1测量定值电阻 R1两端的电压,根据欧姆定律可得
答案第 5页,共 14页
1 1U IR
理想电压表 V2测量电源的路端电压,根据闭合电路欧姆定律可得
2U E Ir
理想电压表 V3测量滑动变阻器两端的电压,根据闭合电路欧姆定律可得
3 1U E I R r
则有
1
1
U
R
I
= , 2
U
r
I
, 3 1
U R r
I
可知 1
U
I
、 2
U
I
、 3
U
I
均不变,由于定值电阻 R1的阻值小于 r,则有
ΔU1﹤ΔU2
故 A错误,B正确;
C.电源的输出功率为
2
2 EP I R
R r
出
R
2
2
4r
E
R r
R
( )
可知当外电阻(即 R1与滑动变阻器接入电路的阻值之和)等于 r时,电源的输出功率最大,
由于 R1< r,则滑动变阻器滑片上移,接入电路的阻值变大,外电阻变大。若滑片移动前,
外电阻小于内阻,则滑片上移,电源的输出功率可能增大,可能先增大后减小,若滑片移动
前,外电阻大于内阻,则滑片上移,电源的输出功率减小;电源效率为
2
2
1
( ) 1
I RP
rP I R r
R
外出
总 外
外
由于外电阻增大,则电源效率增大,故 C错误;
D.将滑动变阻器滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,由闭
合电路欧姆定律
EI
R r
外
可知电路电流减小,根据
3 1U E I R r
可知电容器极板间电压增大,根据
QC
U
答案第 6页,共 14页
可知电容器的电荷量 Q增大,电容器充电,所以定值电阻 2R 中有从 b流向 a的瞬间电流。
由
UE
d
可知极板间匀强电场的电场强度 E变大,向上的电场力变大,则带电液滴将向上运动。故 D
错误。
故选 B。
8.BD
【详解】滑动变阻器的滑动头 P向左滑动,则 R1阻值变大,根据闭合电路欧姆定律可知,
回路电流变小,则 R2两端电压
2 2U IR
变小,则电容器两端电压减小,要放电,但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电,
则电容器带电量不变,电容器两板电压不变,场强不变,则油滴仍静止,油滴初始位置与下
极板间距不变,则油滴初始位置的电势不变。
故选 BD。
9.BC
【详解】AB.小球b c、 初始时速度为零,当小球 a到达M 点时,小球b c、 的速度仍为零,
表明b c、 两小球先加速运动,后减速运动,进而表明两细杆对b c、 两小球先有推力,后有
拉力,可知在此过程中某时刻两细杆的作用力大小为零,在此时刻之后的一段时间内,小球
a的加速度大于 g,细杆先对小球 a做负功,后做正功,因而小球 a的机械能先减小后增大,
故 A错误,B正确;
C.据题中条件可知初始时 0.8m, 0.6maM bM cM ,当小球b向左移动 0.2m时,可求
得此时细杆与水平方向的夹角
37
如图所示
答案第 7页,共 14页
a b c、 、 三小球组成的系统机械能守恒,则有
2 21 1sin sin 2
2 2a b
mgL mgL mv mv
且有
cos cosa bv v
联立解得
23 m / s
17b
v
故 C正确;
D.小球 a到达M 点时的速度最大,对三个小球组成的系统有
2
m
1sin
2
mgL mv
解得
m 4m / sv
故 D错误。
故选 BC。
10.BD
【详解】A.Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小,滑块在 x=3m 处所受电场
力为 0,所受合外力
0.5Nf μmg
故 A错误;
B.在 x=3m处电场力为 0,电场强度为 0,则
1 2
2 2
1 2
Q Qk k
r r
由于 1 2r r ,所以
1 2Q Q
滑块在 x=3m处电势能最低,因为滑块带负电,所以 x=3m处的电势最高,两场源电荷均带
答案第 8页,共 14页
负电,故 B正确;
C.滑块在 x=1m处所受电场力大小为
p 3 1N 1N
2
E
F
x
所以在 1mx 处,滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反,电场力大于摩擦力,则滑块加
速运动,故 C错误;
D.滑块在 x=1m处的电势能与在 x=4m处的电势能相等,根据能量守恒定律,若滑块能够
经过 x=4m处,则应满足
2
0
1
2
mv f x
由
2 2
0
1 1 1 2 J 2J
2 2
mv , 0.5 4 1 J 1.5Jf x
根据题中数据可知实际情况并满足上式,所以滑块一定可以经过 x=4m处的位置,故 D正确。
故选 BD。
11.(1)
(2) 0 1 2a a bm h m h m h
(3) 0 1 2h h h
【详解】(1)若 a b、 两小球碰撞过程中动量守恒,且无机械能损失,则有
2 2 2
0 0
1 1 1,
2 2 2a a a b b a a a b b
m v m v m v m v m v m v
联立可解得
0
a b
a
a b
m mv v
m m
要使小球 a碰后沿圆弧CB上升,需满足 0av ,即
a bm m
(2)据机械能守恒定律有
2 2 2
0 0 1 2
1 1 1, ,
2 2 2a a a a a b b b
m gh m v m gh m v m gh m v
解得
0 0 1 22 , 2 , 2a bv gh v gh v gh
结合
答案第 9页,共 14页
0a a a b bm v m v m v
求得
0 1 2a a bm h m h m h
(3)碰撞过程动量守恒有
0a a b bm v v m v
机械能无损失有
2 2 20a a b bm v v m v
联立可解得
0 a bv v v
即
0 1 22 2 2gh gh gh
也即
0 1 2h h h
12.(1)2.0
(2)偏小
(3) Q 500
(4)如图所示
(5)54
【详解】(1)当电流表半偏时,说明 1R与电流表分流相等,故 0 1 2.0ΩR R ;
(2)在认为并联上 1R后电路中的电流不变时,据并联电路的特点可有 1 AR R 测,而实际上
答案第 10页,共 14页
并联 1R后,电路的总电阻将减小,电路中的总电流将增大,通过 1R的电流大于通过 AR 的电
流,可推知
1 AAR R R 测真
故测量值偏小;
(3)
[1]因电流表内阻已知,所以电流表应采用内接法,故A端应接在Q点;
[2]当A端接在Q点时,有
T 0
UR R
I
代入数据可求得
T 500ΩR
(4)拟合各点,作出的 TR t 图像如图所示
(5)由作出的 TR t 图像可求得,该阻值对应的温度为54℃。
13.(1)滑块第一次到达 C点时速度大小是 2 5 m/ s;
(2)弹簧获得的最大弹性势能是 2.75J;
(3)滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度是 0.2m.
【详解】(1)对滑块从 D到 C由动能定理得: 20
1
2
mgh mv ,解得: 0 2 5m/ sv
(2)对滑块从 D到 O由能量守恒定律得: P 2 1( )E mgh mg L L x ,解得:Ep=2.75J
(3)设滑块返回到达 B点速度为 v1
由能量守恒定律得:
2
P 1 1
1 ( )
2
E mv mg L x ,解得:v1=1m/s.
答案第 11页,共 14页
滑块再次进入传送带后匀加速运动,由牛顿第二定律得:μmg=ma,解得:a=2.5m/s2,
滑块速度增加到 2 m/s时的位移为:
2 2
1
20.6m2
v vL L
a
,
所以滑块再次回到 C点的速度为 2 m/s,对滑块从 C到最高点,由机械能守恒得:
2
1
1
2
mv mgh ,解得:h1=0.2m.
14.(1)1.2m;(2)75N
【详解】(1)设重力与电场力的合力方向与竖直方向成α角,故
tan Eq
mg
解得
37
重力与电场力合力大小为
2 2 5
4
F Eq mg mg
由释放点到最大速度点由动能定理得
21( )
2
F s R mv
对该点由牛顿第二定律得
2vN F m
R
由牛顿第三定律得压力
F NN
解得
1.2ms
(2)若电场反向,设小球于 B点左侧α角处达到最大速度,同理解得
37
合力大小仍为 F,沿如图所示 OD方向,
此时若小球能到达 C点,应先恰能到达 E点,对 E点受力分析得
答案第 12页,共 14页
2
2 2 EvF Eq mg m
R
解得
5 2 m / s
2E
v
对 D到 E由动能定理得
2 21 12
2 2E D
F R mv mv
解得
5 10 m / s
2D
v
对该点由牛顿第二定律得
2
DvN F m
R
由牛顿第三定律得压力
N 75NF N
15.(1)12m / s
(2) 20N
(3)3.15m,1.2s
【详解】(1)设物块第一次与滑板碰撞前的速度大小为 1v ,碰后的速度大小为 1v ,则对物
块与滑板碰撞过程满足动量守恒,有
2 1 2 1 1m v m v m v
根据能量守恒
2 2 2
2 1 2 1 1
1 1 1
2 2 2
m v m v m v
解得
1 12m / sv
1 0v
(2)因滑板内表面光滑,物块在风力作用下向右减速运动时,滑板不动,由动能定理,有
2 2
0 2 1 2 0
1 1
2 2
Fx m v m v
解得
20NF
答案第 13页,共 14页
(3)第一次碰撞后,物块由静止开始向左做匀加速运动,滑板向右做匀减速运动,直到物
块在滑板的左侧与滑板发生第二次碰撞,设两物体的加速度大小为 a,此过程经历的时间为
1t ,则有
F ma
物块向左的位移
2
1
1
2
x at
滑板向右的位移
2
1 1
1
2
x vt at
且有
0x x x
联立解得
210m / sa
1 0.3st
3.15mx
设物块和滑板第二次碰撞前的速度大小分别为 2v 和 3v ,则有
2 1 3m / sv at
3 0 1 9m / sv v at
设物块与滑板碰撞后的速度大小分别为 2v 和 3v ,根据动量守恒,有
1 3 2 2 1 3 2 2m v m v m v m v
根据能量守恒,有
2 2 2 2
1 3 2 2 1 3 2 2
1 1 1 1
2 2 2 2
m v m v m v m v
可解得
2 9m / sv
方向向右;
3 3m / s v
方向向左;
设再经过时间 2t 物块与滑板在滑板的右侧发生第三次碰撞,物块向右的位移
答案第 14页,共 14页
2
1 2 2 2
1
2
x v t at
滑板向左的位移
2
1 3 2 2
1
2
x v t at
且有
1 1 0x x x
解得
2 0.3st
1 1.35mx
设物块与滑板从第三次碰撞到第四次碰撞经过的时间为 3t ,该过程滑板向右运动的位移为
2x ,物块与滑板从第四次碰撞到第五次碰撞经过的时间为 4t ,该过程滑板向左运动的位移
为 3x ,同理可解得
3 0.3st
2 1.35mx
4 0.3st
3 3.15mx
因 1 2 3,x x x x 表明当滑板恰好运动至挡板处时物块与滑板发生第五次碰撞,所以滑板的
A端离开挡板的最大距离
Δ 3.15mL
从 A端开始离开挡板到它再次回到挡板经历的总时间
1 2 3 4 1.2st t t t t
答案第 1页,共 6页
高三 2024-2025 学年 12 月份物理试题
一、单选题(7 个小题,每题 4分,共 28 分)
1.如图所示为一趣味比赛的情景,一轻绳两端分别系在甲、乙两人的腰间,两人手中各持有一个
木槌,面前各悬挂一铜锣,且人与铜锣的距离相等,比赛开始后,两人奋力向前拉绳,以最先击
打铜锣者为胜。在比赛中,绳始终在同一水平面内,则下列说法正确的是( )
A.若甲的质量更大,则甲一定能取得胜利
B.若乙与地面间的动摩擦因数更大,则乙一定能取得胜利
C.若两人奋力拉绳时,绳始终静止不动,则两人受到的摩擦力大小一定相等
D.若甲最终取得胜利,则乙受到的绳的拉力可能比甲的大
2.2023年 5月 5日,“天舟五号”从与空间站连体运行状态(如图甲),通过喷气实现与空间站同
轨道脱离,之后两者处于同轨道独立运行的状态(如图乙),6月 6日又实现重新对接,成为我国
独立飞行时间最长的飞船。下列说法正确的是( )
A.“天舟五号”飞船在与空间站连体运行和独立运行两种状态下,绕地球运动的周期相等
B.“天舟五号”飞船在与空间站连体运行时,空间站中的宇航员所受重力为零
C.“天舟五号”飞船独立运行时处于受力平衡状态
D.要实现重新对接,天舟五号加速向前即可
3.一段长 0.4 m,通有 2.5 A电流的直导线,置于磁感应强度大小为 2 T的匀强磁场中,关于它
所受的安培力 F,下列说法正确的是( )
A.F一定为 2 N B.F不可能为零
C.不论 F多大,F、直导线和磁场的方向总是两两垂直
D.只要 F不为零,F的方向总是垂直于直导线和磁场的方向
答案第 2页,共 6页
4.如图所示,粗糙水平地面上的长方体物块将一重为 G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上,现用
水平向右的拉力 F缓慢拉动长方体物块,在圆球与地面接触之前,下面的相关判断正确的是( )
A.水平拉力 F逐渐减小
B.球对墙壁的压力逐渐减小
C.地面对长方体物块的支持力逐渐增大
D.地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大
5.如图所示,长度为 l的轻绳一端固定在 O点,另一端系着一个质量为 m的小球,当小球在最低
点时,获得一个水平向右的初速度 0 2v gl ,重力加速度为 g,不计空气阻力。在此后的运动过
程中,下列说法正确的是( )
A.小球恰好能到达竖直面内的最高点
B.当小球运动到最右端时,小球所受的合力大小为 2mg
C.轻绳第一次刚好松弛时,轻绳与竖直方向夹角的余弦值为
2
3
D.初状态在最低点时,细绳对小球的拉力大小为 4mg
6.如图所示,平静湖面上静止的小船的船头直立一垂钓者,距离船头右侧 d处有一株荷花,当此
人沿直线走到船尾时,船头恰好到达荷花处。若已知人的质量
为m,船长为 L,不计水的阻力,则船的质量为( )
A. m L d
d
B. m L d
d
C.
md
L d
D.
md
L d
7.如图所示,电源电动势 E、内阻 r可认为不变,定值电阻 R1=0.5r,定值电阻 R2=2r,滑动变阻
器的最大阻值等于 r,闭合开关 S,平行板电容器两板间有一带电液滴恰好保持静止。将滑动变阻
器滑片向上移动,稳定后理想电压表 V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,
理想电流表 A示数变化量的绝对值为ΔI,下列说法正确的是( )
A. 1 2U U
B. 1
U
I
、 2
U
I
、 3
U
I
均不变
C.电源的输出功率变大,电源效率变大
D.带电液滴将向下运动,定值电阻 R2中有从 a
流向b的瞬间电流
答案第 3页,共 6页
二、多选题(3 个小题,每题 6分,共 18 分)
8.如图所示为在竖直平面的电路,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,二极管为理想二极管,电源
电动势为 E,内阻不计。闭合开关 S1和 S2后,带电油滴在电容器 C内部处于静止状态。当滑动变
阻器的滑动头 P向左滑动时,下列说法正确的是( )
A.油滴向下运动
B.油滴仍然静止
C.油滴初始位置的电势降低
D.油滴初始位置的电势不变
9.如图所示,足够长的水平杆和竖直杆固定于M ,三个质量相等的小球a b c、 、 分别套在竖直杆
和水平杆上,小球 a b、 和 a c、 之间通过铰链用长度均为 1.0mL 的轻杆相连。初始时,三个小球
均静止,轻杆与水平杆的夹角 53 ,已知 sin 53 0.8,cos53 0.6 ,重力加速度 210m / sg ,
不计一切摩擦及小球的大小,则小球 a从释放到到达M 点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球 a的加速度不可能大于 g
B.小球 a的机械能先减小后增大
C.小球b向左移动 0.2m时,其速度大小为 23 m / s
17
D.小球 a的最大速度为3.2m / s
10.如图甲所示,粗糙、绝缘的水平地面上,一质量 m=1kg的带负电小滑块(可视为质点)在 x=1m
处以 v0=2m/s的初速度沿 x轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.05。在 x=0 及 x=5m 处
有两个电性未知,电荷量分别为 Q Q₁、 ₂的点电荷场源,滑块在不同位置所具有的电势能 Ep如图
乙所示,P点是图线最低点,虚线 AB是图像在 x=1m处的切线, 210m/sg 下列说法正确的选项
是( )
A.滑块在 x=3m处所受合外力小于 0.5N B.两场源电荷均带负电,且|Q1|>|Q2|
C.滑块向右运动过程中,速度始终减小 D.滑块向右一定可以经过 x=4m处的位置
答案第 4页,共 6页
第 II 卷(非选择题)
三、实验题(2 个小题,共 16 分)
(6分)11.某同学利用图示半圆形轨道(可不计摩擦)装置验证
动量守恒定律,AB为水平直径,C为轨道的最低点,a b、 为表面
涂有不同颜料的小球,它们沿轨道运动时,可在轨道上留下印迹,
测得 a b、 的质量分别为 a bm m、 ,初始时b球位于C点。
(1)在适当的位置由静止释放小球 a,在C点与b球碰撞后,两小球均沿圆弧CB上升,则 am
(填“>”“=”或“<”) bm 。
(2)测得小球 a在C点左右两侧印迹的竖直高度分别为 0h 和 1h ,小球b在C点右侧印迹的竖直高度
为 2h (未到达 B点),若碰撞过程中两小球的动量守恒,则应满足的关系式为 。(用题中
所给的字母表示)
(3)若碰撞过程中两小球无机械能损失,则应满足的关系式为 。(用 0h 、 1 2h h、 表示)
(10分)12.某型号的热敏电阻 TR 在25 80℃ ℃范围内阻值的标称值如表中所示,小组同学欲利
用电路对标称值进行核实。由于电流表内阻未知,先用图甲电路测量电流表的内阻。
/t ℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
T / ΩR 900.0 680.0 520.0 390.0 320.0 270.0 240.0
答案第 5页,共 6页
(1)在图甲电路中,调节滑动变阻器 R使其接入电路的阻值最大,只闭合K,调节 R,使电流表指
针满偏,闭合 1K ,只调节电阻箱 1R,使电流表指针半偏,此时电阻箱示数为 2.0Ω,则电流表内阻
0R Ω。
(2)电流表内阻的测量值理论上与真实值相比略 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(3)再用图乙所示的电路图核实 TR 标称值,忽略以上测量 0R 的误差值,实验时与电压表相连的导线
的A端应接在图中的 (填“P”或“Q”)点。正确连接电路后,小组同学发现只有温控室内的
温度为40.0℃时,热敏电阻的测量值与标称值不符,此时电压表的示数为 1 5.02VU ,电流表的示
数为 1 10mAI ,则此温度下热敏电阻的阻值为 Ω(保留 3位有效数字)。
(4)请依据热敏电阻核实后的阻值,在图丙坐标纸上补齐数据点,并作出 TR t 图像。
(5)当热敏电阻的阻值为360Ω时,热敏电阻的温度为 ℃(保留两位有效数字)。
四、解答题(3 个小题,共 38 分)
(12分)13.如图所示,装置的左边 AB部分是长为 L1=1m的水平面,一水平放置的轻质弹簧左
端固定并处于原长状态.装置的中间 BC部分是长为 L2=2m的水平传送带,它与左右两边的台面
等高,并能平滑对接,传送带始终以 v=2m/s的速度顺时针转动.装置的右边是一光滑的曲面,
质量 m=1kg的小滑块从其上距水平台面 h=1m的 D处由静止释放,滑块向左最远到达 O点,OA
间距 x=0.1m,并且弹簧始终处在弹性限度内.已知物块与传送带及左边水平面之间的摩擦因数μ
=0.25,取 g=10m/s2.
(1)求滑块第一次到达 C点时速度大小;
(2)求弹簧获得的最大弹性势能;
(3)求滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度.
答案第 6页,共 6页
(12分)14.如图所示,电场强度大小为
3
4
mgE
q
、方向水平向左的匀强电场充满整个空间,电
场中有一个与水平方向成θ=53°的光滑斜面与一个光滑的半径 R=1m的竖直圆轨道在 A点相切,B
点为圆轨道的最低点,C点为圆轨道的最高点。一质量为 m=1kg,电荷量为-q(q>0)的带电小球
从斜面上静止释放,已知重力加速度大小 g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,若小球能通过 C点,
则其会被其它装置取走。
(1)若运动过程中小球对轨道的最大压力大小为 67.5N,求小球释放点与 A的距离;
(2)若将电场方向反向,场强大小不变,小球恰能到达 C点,求小球运动在过程中对轨道的最大
压力大小。
(14分)15.如图所示,在风洞实验中,固定竖直档板右侧存在水平向左的恒定风力 F ,“ ”
形光滑滑板置于光滑水平面上,其左端A紧贴挡板,质量 1 2.0kgm ,左、右两端相距 0 3.6mx ,
可视为质点的物块处于滑板的左侧,其质量 2 2.0kgm 。现给物块水平向右的初速度 0 6 6m / sv ,
已知物块与滑板第一次碰后滑板的速度大小为 12m / sv ,滑板 B端对物块所受风力无影响,两物
体所受风力 F始终恒定且相等,碰撞过程中无能量损失,且碰撞时间极短。求;
(1)物块第一次与滑板碰撞前瞬间的速度大小;
(2)恒定风力 F 的大小;
(3)在以后的运动过程中,A端离挡板的最大距离 L 及从A端开始离开挡板到A端再次回到挡板处
所经历的时间 t。