精品解析：浙江省宁波市余姚中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理（学考）试题

余姚中学2024学年第二学期期中检测 高一物理学科试卷（学考） 一、单选题（本题共18小题。每小题只有一项是符合题目要求的，每小题3分共54分。） 1. 下列各组物理量中，全部是矢量的一组是（　　） A. 频率、周期 B. 速度、加速度 C. 功、功率 D. 势能、动能 2. 关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是 A. 沿电场线的方向电势可以升高 B. 电场强度的方向一定与等势面垂直 C. 电场强度为零的地方，电势也为零 D. 随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 3. 小明骑自行车沿平直公路匀速行驶，骑行速度为5m/s，所受阻力约为20N，小明骑车做功的功率约为（　　） A. 4W B. 100W C. 500W D. 1000W 4. 电场线、等势面均可形象的描述电场。某区域的电场分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面，A 、B、C 三点的电场强度分别为、、，电势分别为、、。关于这三点电场强度和电势的比较，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 两个点电荷相距r，相互作用力为F，则（　　） A. 电荷量不变，距离加倍时，作用力变为 B. 其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力大不变 C. 每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都变为2倍时，作用力大小不变 D. 将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力一定不变 6. 质量为2kg的物体在光滑水平地面上受到与水平面成60ο大小为10N的外力作用下沿水平面运动了运动5m，速度从零变成了5m/s，则该力做的功为（ ） A. 0J B. 25J C. 50J D. 100J 7. 关于静电屏蔽，下列说法不正确的是（ ） A. 图甲是静电释放器，给汽车加油前用手触摸一下，其目的是导走加油枪上的静电 B. 图乙中建筑物顶端的避雷针必须通过导线与大地保持良好接触 C. 图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，可把高压线屏蔽起来，免遭雷击 D. 图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时利用异种电荷相互吸引，使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀 8. 在真空中，有两个相距为r等量异种点电荷，电量大小都是Q，则在它们连线中点处电场强度的大小为（　　） A. 0 B. C. D. 9. 如图所示，质量为m的苹果从距地面高度为H的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑。不计空气阻力。若以地面为零势能参考平面，则苹果刚要落到坑底时的重力势能和机械能分别为（ ） A. - mgh和mgH B. mgH和 - mgh C. - mgh和mg(H + h) D. - mgh和 - mgh 10. 利用功能关系研究重力势能过程中，我们用到了如图所示的情景：物体沿任意坡面从A运动到B。下列说法正确的是（　　） A 物体下滑过程中重力做正功，重力势能增加 B. 物体沿光滑坡面下滑时重力做功小于沿粗糙坡面下滑重力所做的功 C 这个过程可以用来证明重力做功跟运动路径无关 D. 当物体的位置低于参考平面时，重力势能为负数，所以重力势能是矢量 11. 我国东汉学者王充早在公元一世纪就有关于静电现象的描述——“顿牟掇芥”，即摩擦过的玳瑁能够吸引芥菜子之类的轻小物体。下列现象与“顿牟掇芥”作用原理相同的是（　　） A. 秋冬季节用手指触摸金属时手指常感受到刺痛 B. 空气中的飞絮很容易附在行进中的汽车挡风玻璃上 C. 梳完头发后，部分头发反而根根竖立起来 D. 摩擦过的琥珀靠近验电器，验电器的金属箔片张开 12. 如图所示，四个图象描述了对给定的电容器充电时，电容器电量Q、电压U和电容C三者的关系，正确的图象有（　　） A. B. C. D. 13. 试探电荷带的电荷量为，把该试探电荷放在电场中的点，具有的电势能，把同样的试探电荷放在电场中的点，具有的电势能。下列说法正确的是（　　） A. 电场中点的电势为 B. 电场中两点间的电势差 C. 如果用带负电的试探电荷放入电场，点的电势将低于点的电势 D. 把该试探电荷从点移到点的过程中，克服电场力做功 14. 如图所示，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与电位差计的外壳均接地。用电位差计测量平行板电容器两极板间的电势差U，电位差计的张角越大，说明两板的电压越大。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，电位差计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容所带电量Q不变，下面的操作中将使电位差计指针张角变大的是（　　） A. 仅将M板向右平移 B. 仅将M板向上平移 C. 仅在M、N之间插入一本书 D. 因为Q不变，上述三种操作张角均不变 15. 如图所示，、、为真空中边长为的正三角形的三个顶点，为中点，在、两点各固定一个电荷量为的点电荷，在点固定一个电荷量为的点电荷，静电力常量为，则点的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 16. 如图所示，乘客随摩天轮座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ） A. 乘客在最高点处于失重状态 B. 乘客在最低点受到的支持力大小等于其重力 C. 从最低点向最高点转动的过程中，乘客的机械能不变 D. 从最低点向最高点转动的过程中，座舱对乘客的支持力不做功 17. 如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的B处，获得的速度为v，AB的水平距离为s，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小车重力做功是mgh B. 合力对小车做的功是 C. 推力对小车做的功是 D. 小车阻力做的功是 18. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　） A. 重力做功2mgR B. 合外力做功 C. 克服摩擦力做功 D. 重力势能减少2mgR 二、填空题（每空2分，共22分） 19. 电火花计时器是下图中的________（选填“A”或“B”），该计时器使用的电源是________________（选填“干电池组”或“220V交流电源”）。 A. B. 20. 在“验证机械能守恒定律”实验中，质量m=1kg的物体自由下落，得到如图示的纸带。相邻计数点时间间隔为0.04s，则打点计时器打B点时的速度是vB=____m/s；从起点O到打下B点过程中，物体的重力势能减少Ep =____J，此过程中物体动能的增加量Ek =____J。（g取10m/s2） 21. 如图所示，真空中电荷量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为2r，B、C为它们连线上两点（其中B 为中点），AB 为它们连线的中垂线。已知静电力常量为k，则 （1）将试探电荷+q置于B 点时，+Q对试探电荷的库仑力大小为 __________________，+Q在 B 点产生的电场强度大小为_____________。 （2）将试探电荷+q沿着直线从B 移动到 C，其所受静电力_________；将试探电荷+q沿着曲线从 B 移动到C，其所受静电力__________。 （上述两空选填“做正功”、“做负功”或“不做功”） （3）将试探电荷+q沿着直线从A 移动到 B，其所受静电力_________，它的电势能_____________。（上述两空选填“增大”、“减小”或“不变”） 三、解答题 22. 如图所示，一质量为，带电量大小为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成，小球在运动过程中电量保持不变，重力加速度取10m/s²。 （1）小球带正电荷还是负电荷 （2）求电场强度大小； （3）细线受到的拉力大小。（） 23. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0 m，现有一个质量为m=0.2 kg、可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，D、E两点间的距离h=1.6 m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2.不计空气阻力，求： （1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小； （2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长； （3）若斜面已经满足（2）要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，求在此过程中系统损失的机械能E的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 余姚中学2024学年第二学期期中检测 高一物理学科试卷（学考） 一、单选题（本题共18小题。每小题只有一项是符合题目要求的，每小题3分共54分。） 1. 下列各组物理量中，全部是矢量的一组是（　　） A. 频率、周期 B. 速度、加速度 C. 功、功率 D. 势能、动能 【答案】B 【解析】 【详解】矢量是指既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量。其中频率、周期和功、功率以及势能、动能为标量，速度、加速度为矢量。 故选B。 2. 关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是 A. 沿电场线的方向电势可以升高 B. 电场强度的方向一定与等势面垂直 C. 电场强度为零地方，电势也为零 D. 随着电场强度大小逐渐减小，电势也逐渐降低 【答案】B 【解析】 【详解】A．顺着电场线方向电势降低，由匀强电场U=Ed可知，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故A错误． B．电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，所以电场强度的方向与等势面垂直，故B正确； C．电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零时，电势不一定为零；电势为零，电场强度不一定为零，故C错误； D．电势与电场强度无直接关系，电场强度的大小逐渐减小，但电势不一定逐渐降低．故D错误； 故选B． 3. 小明骑自行车沿平直公路匀速行驶，骑行速度为5m/s，所受阻力约为20N，小明骑车做功的功率约为（　　） A. 4W B. 100W C. 500W D. 1000W 【答案】B 【解析】 【详解】小明骑自行车沿平直公路匀速行驶，可知此时牵引力等于阻力，则小明骑车做功的功率约为 故选B 4. 电场线、等势面均可形象的描述电场。某区域的电场分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面，A 、B、C 三点的电场强度分别为、、，电势分别为、、。关于这三点电场强度和电势的比较，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据电场线疏密代表场强可知 A正确，B错误； CD．沿电场线方向电势降低，则有 CD错误。 故选A。 5. 两个点电荷相距为r，相互作用力为F，则（　　） A. 电荷量不变，距离加倍时，作用力变为 B. 其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力大不变 C. 每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都变为2倍时，作用力大小不变 D. 将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力一定不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．真空中两个静止点电荷间的静电力大小为 当电量不变距离加倍时，静电力大小为 A错误； B．其中一个电荷的电量和两电荷间距都减半时，根据库仑定律可知，库仑力为2F，B错误； C．每个电荷的电量和两电荷间距都加倍时，根据库仑定律得，作用力仍不变，C正确； D．将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，根据库仑定律可知，作用力一定变化，D错误。 故选C。 6. 质量为2kg的物体在光滑水平地面上受到与水平面成60ο大小为10N的外力作用下沿水平面运动了运动5m，速度从零变成了5m/s，则该力做的功为（ ） A. 0J B. 25J C. 50J D. 100J 【答案】B 【解析】 【详解】由功的公式可知，拉力所做的功为：W=FLcos60°=10×5×0.5 J=25J，故选B． 7. 关于静电屏蔽，下列说法不正确的是（ ） A. 图甲是静电释放器，给汽车加油前用手触摸一下，其目的是导走加油枪上的静电 B. 图乙中建筑物顶端的避雷针必须通过导线与大地保持良好接触 C. 图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，可把高压线屏蔽起来，免遭雷击 D. 图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时利用异种电荷相互吸引，使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀 【答案】A 【解析】 【详解】A．汽车加油前用手触摸一下静电释放器的目的是将人体由于摩擦产生的电荷释放到大地，故A错误； B．带正电的云层在避雷针处感应出负电荷（来自大地），当电荷聚集较多时，产生尖端放电现象，将云层中的电荷导入大地，因此图甲中建筑物顶端的避雷针必须通过导线与大地保持良好接触，免遭雷击，故B正确； C．三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属网，可把高压线屏蔽起来，免遭雷击，故C正确； D．静电喷漆时利用高压静电场使涂料微粒带上负电，根据异种电荷相互吸引，使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀，故D正确。 该题选择不正确的选项，故选A。 8. 在真空中，有两个相距为r的等量异种点电荷，电量大小都是Q，则在它们连线中点处电场强度的大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据可知，两个等量异种点电荷在中点产生的电场强度大小相等，方向相同，则合场强 故选D。 9. 如图所示，质量为m的苹果从距地面高度为H的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑。不计空气阻力。若以地面为零势能参考平面，则苹果刚要落到坑底时的重力势能和机械能分别为（ ） A. - mgh和mgH B. mgH和 - mgh C. - mgh和mg(H + h) D. - mgh和 - mgh 【答案】A 【解析】 【详解】以地面为零势能面，坑在地面以下，所以苹果落到坑中时的重力势能为 Ep = - mgh 以地面为重力势能的参考平面，苹果刚下落时的机械能为mgH，下落过程中苹果只受重力，机械能守恒，则知当苹果将要落到坑底时，其机械能等于刚下落时的机械能mgH。 故选A。 10. 利用功能关系研究重力势能过程中，我们用到了如图所示的情景：物体沿任意坡面从A运动到B。下列说法正确的是（　　） A. 物体下滑过程中重力做正功，重力势能增加 B. 物体沿光滑坡面下滑时重力做功小于沿粗糙坡面下滑重力所做的功 C. 这个过程可以用来证明重力做功跟运动路径无关 D. 当物体的位置低于参考平面时，重力势能为负数，所以重力势能是矢量 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体下滑过程中重力做正功，重力势能减少，A错误； BC．物体沿任意坡面从A下滑到B，重力做功为 可知物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关，因此物体沿光滑坡面下滑时重力做功等于沿粗糙坡面下滑重力所做的功，B错误，C正确； D．重力势能为负数，只是表示比规定的零重力势能要小，跟方向无关，重力势能也不是矢量，D错误。 故选C。 11. 我国东汉学者王充早在公元一世纪就有关于静电现象的描述——“顿牟掇芥”，即摩擦过的玳瑁能够吸引芥菜子之类的轻小物体。下列现象与“顿牟掇芥”作用原理相同的是（　　） A. 秋冬季节用手指触摸金属时手指常感受到刺痛 B. 空气中的飞絮很容易附在行进中的汽车挡风玻璃上 C. 梳完头发后，部分头发反而根根竖立起来 D. 摩擦过的琥珀靠近验电器，验电器的金属箔片张开 【答案】B 【解析】 【详解】“顿牟掇芥”的原理是带电体有吸引轻小物体的性质。 A．秋冬季节用手指触摸金属时手指常感受到刺痛，是静电感应现象。故A错误； B．空气中的飞絮很容易附在行进中的汽车挡风玻璃上，是因为挡风玻璃与空气摩擦成为带电体，可以吸引轻小物体的缘故。故B正确； C．梳完头发后，部分头发反而根根竖立起来，是因为梳子与头发摩擦使部分头发带上同种电荷相互排斥造成的。故C错误； D．摩擦过的琥珀，成为带电体，靠近验电器时，由于静电感应，验电器的金属箔片张开。故D错误。 故选B。 12. 如图所示，四个图象描述了对给定的电容器充电时，电容器电量Q、电压U和电容C三者的关系，正确的图象有（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．根据 可知对于给定的电容器来说，电容不随电量Q、电压U的变化而变化，故ABD错误； C．根据 可知在给定的电容器状况下，电荷量与电压成正比关系，故C正确。 故选C。 13. 试探电荷带的电荷量为，把该试探电荷放在电场中的点，具有的电势能，把同样的试探电荷放在电场中的点，具有的电势能。下列说法正确的是（　　） A. 电场中点的电势为 B. 电场中两点间的电势差 C. 如果用带负电的试探电荷放入电场，点的电势将低于点的电势 D. 把该试探电荷从点移到点的过程中，克服电场力做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．试探电荷带电荷量为，在电场中的点具有的电势能，电场中点的电势 A错误； B．电场中点的电势 电场中两点间的电势差 B正确； C．电势大小与试探电荷无关，如果用带负电的试探电荷放入电场，点的电势仍高于点的电势。C错误； D．把该试探电荷从点移到点的过程中，静电力做功 D错误。 故选B。 14. 如图所示，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与电位差计的外壳均接地。用电位差计测量平行板电容器两极板间的电势差U，电位差计的张角越大，说明两板的电压越大。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，电位差计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容所带电量Q不变，下面的操作中将使电位差计指针张角变大的是（　　） A. 仅将M板向右平移 B. 仅将M板向上平移 C. 仅在M、N之间插入一本书 D. 因为Q不变，上述三种操作张角均不变 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】仅将M板向上平移，两极板正对面积减小，根据 电容减小，而电容器的电荷量不变，由 得知，板间电压增大，静电计指针张角变大；同理，仅将M板向右平移，板间距离减小，电容增大，而电容器的电荷量不变，故板间电压减小，静电计指针张角变小；同理，仅在M、N之间插入一本书，电解质常数增大，电容增大，而电容器的电荷量不变，故板间电压减小，静电计指针张角变小,B正确。 故选B。 15. 如图所示，、、为真空中边长为的正三角形的三个顶点，为中点，在、两点各固定一个电荷量为的点电荷，在点固定一个电荷量为的点电荷，静电力常量为，则点的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A、B两点的点电荷在的电场强度大小相等，方向相反，即A、B两点的点电荷在的合电场强度为零，则点的电场强度大小为 根据几何关系可得 联立可得点的电场强度大小 故选D。 16. 如图所示，乘客随摩天轮座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ） A. 乘客在最高点处于失重状态 B. 乘客在最低点受到的支持力大小等于其重力 C. 从最低点向最高点转动的过程中，乘客的机械能不变 D. 从最低点向最高点转动的过程中，座舱对乘客的支持力不做功 【答案】A 【解析】 【详解】A．乘客在最高点，合力提供向心力，方向向下，加速度方向向下，乘客处于失重状态，故A正确； B．座舱在最低点时，根据 可知，座椅对乘客的支持力大小大于重力，故B错误； C．从最低点到最高点转动过程中，乘客做匀速圆周运动，动能不变，但势能变大，机械能增大，故C错误； D．从最低点向最高点转动的过程中，座椅的作用力向上，故座椅对乘客的作用力做正功，故D错误。 故选A。 17. 如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的B处，获得的速度为v，AB的水平距离为s，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小车重力做功是mgh B. 合力对小车做的功是 C. 推力对小车做的功是 D. 小车阻力做的功是 【答案】B 【解析】 【详解】A．重力做功为 故A错误； B．根据动能定理可知，合外力对小车做的功为 故B正确； C．推力对小车做的功为 故C错误； D．设小车克服阻力做的功为，根据动能定理可知 则 故D错误。 故选B。 18. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　） A. 重力做功2mgR B 合外力做功 C. 克服摩擦力做功 D. 重力势能减少2mgR 【答案】C 【解析】 【详解】AD．从P到B的过程中，重力做功 因此重力势能减少mgR，A、D错误； BC．由于到达B点时，小球对轨道恰好没有压力，因此 从P到B的过程中，根据动能定理 联立可得 ， B错误，C正确。 故选C。 二、填空题（每空2分，共22分） 19. 电火花计时器是下图中的________（选填“A”或“B”），该计时器使用的电源是________________（选填“干电池组”或“220V交流电源”）。 A. B. 【答案】 ①. A ②. 220V交流电源 【解析】 【详解】[1][2] A为电火花打点计时器，该计时器使用的电源是220V交流电源。 20. 在“验证机械能守恒定律”实验中，质量m=1kg的物体自由下落，得到如图示的纸带。相邻计数点时间间隔为0.04s，则打点计时器打B点时的速度是vB=____m/s；从起点O到打下B点过程中，物体的重力势能减少Ep =____J，此过程中物体动能的增加量Ek =____J。（g取10m/s2） 【答案】 ①. 2.125 ②. 2.325 ③. 2.258 【解析】 【详解】[1]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此打B点时的速度为 [2]从起点O到打下B点过程中，物体的重力势能减少为 [3]此过程中物体动能的增加量为 21. 如图所示，真空中电荷量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为2r，B、C为它们连线上两点（其中B 为中点），AB 为它们连线的中垂线。已知静电力常量为k，则 （1）将试探电荷+q置于B 点时，+Q对试探电荷的库仑力大小为 __________________，+Q在 B 点产生的电场强度大小为_____________。 （2）将试探电荷+q沿着直线从B 移动到 C，其所受静电力_________；将试探电荷+q沿着曲线从 B 移动到C，其所受静电力__________。 （上述两空选填“做正功”、“做负功”或“不做功”） （3）将试探电荷+q沿着直线从A 移动到 B，其所受静电力_________，它的电势能_____________。（上述两空选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 做负功 ②. 做负功 （3） ①. 增大 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 [1]根据库仑力公式可知，+Q对试探电荷+q的库仑力大小为 [2]根据点电荷产生的电场强度公式可知，+Q在 B 点产生的电场强度大小为 【小问2详解】 [1]等量异种电荷电场线方向从+Q指向-Q，故试探电荷+q在BC连线上电场力指向B，所以沿着直线从B 移动到 C，其所受静电力对试探电荷+q做负功； [2]电场力做功与路径无关，只与电荷始末位置有关，故将试探电荷+q沿着曲线从 B 移动到C，其所受静电力对试探电荷+q做负功； 【小问3详解】 [1][2]等量异种电荷中垂线为等势线，且距离B点越近，电场强度越大，故试探电荷+q沿着直线从A移动到B，所受静电力增大，但它的电势能不变。 三、解答题 22. 如图所示，一质量为，带电量大小为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成，小球在运动过程中电量保持不变，重力加速度取10m/s²。 （1）小球带正电荷还是负电荷 （2）求电场强度大小； （3）细线受到的拉力大小。（） 【答案】（1）负电荷 （2） （3）0.125N 【解析】 【小问1详解】 以小球为对象，根据受力平衡可知，小球受到的电场力水平向左，与电场方向相反，则该小球带负电。 【小问2详解】 根据平衡条件有 解得 【小问3详解】 根据平衡条件，可得细线受到的拉力大小 23. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0 m，现有一个质量为m=0.2 kg、可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，D、E两点间的距离h=1.6 m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2.不计空气阻力，求： （1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小； （2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长； （3）若斜面已经满足（2）的要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，求在此过程中系统损失的机械能E的大小。 【答案】（1）12.4N；（2）2.4m；（3）4.8J 【解析】 【详解】（1）物体从E到C，由机械能守恒得 在C点，由牛顿第二定律得 联立解得 （2）对从E到A的过程，由动能定理得 联立解得 LAB=2.4 m 故斜面长度LAB至少为2.4 m。 （3）因为 解得 所以，物体不会停在斜面上，物体最后以C为中心，B为一侧最高点沿光滑圆弧轨道做周期性运动。从E点开始直至最后，系统因摩擦而损失的机械能等于B、E两点间的重力势能，即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$