内容正文:
中华中学2024级高二年级9月综合练习
高二物理
本卷考试时间:75分钟 总分:100分
一、单选题(每题4分,共40分。)
1. 关于静电现象,下列说法中不正确的是( )
A. 美国物理学家密立根通过油滴实验最早精确地测出了元电荷的数值
B. 由可知,放入电场中某点检验电荷的电荷量越大,该点的电场强度就越大
C. 把一电学仪器放在封闭的绝缘金属壳里,壳外电场对壳内的仪器不会产生影响
D. 为了防止静电积聚带来危害,飞机起落架的轮胎应该采用导电橡胶制成
【答案】B
【解析】
【详解】A.美国物理学家密立根通过油滴实验最早精确地测出了元电荷的数值,故A正确,不符合题意;
B.电场中某点的电场强度是由电场本身决定的,与放入电场中某点的检验电荷的电荷量无关,故B错误,符合题意;
C.把一电学仪器放在封闭的绝缘金属壳里,由于静电屏蔽作用,壳外电场对壳内的仪器不会产生影响,故C正确,不符合题意;
D.为了防止静电积聚带来危害,飞机起落架的轮胎应该采用导电橡胶制成,故D正确,不符合题意。
本题选择错误选项,故选B。
2. 如图所示,一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A,下列说法正确的是( )
A. 导体A的部分正电荷转移到导体B上,导体A带负电
B. 导体A下面的金属箔张开,导体B下面的金属箔仍闭合
C. 达到静电平衡时,金属导体A和B内部电场强度为零
D. 将导体A、B分开后,再移走C,导体A带正电
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属中能够自由移动的是电子,将一个带正电的导体球C靠近导体A,由于静电力的吸引作用,导致导体B的部分自由电子转移到导体A上,导体A带负电,故A错误;
B.结合上述,导体A带负电,导体B带正电,导体A、B下面的金属箔均张开,故B错误;
C.处于静电平衡状态下的导体,内部电场强度处处为零,即达到静电平衡时,金属导体A和B内部电场强度为零,故C正确;
D.结合上述可知,将导体A、B分开后,再移走C,导体A带负电,故D错误。
故选C。
3. 下列关于动量和冲量的相关说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的质点,其动量不随时间发生变化
B. 如果物体在任意相等的时间内受到的冲量都相同,则物体的运动方向不可能改变
C. 如果由A、B两物体组成的系统总动量始终为零,则当A的动量增加时,B的动量一定减小
D. 跳远时,跳在沙坑比跳在水泥地上安全,是由于动量变化率比跳在水泥地上小
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体做匀速圆周运动,所受合外力方向不断变化,合力为变力,在任何相等时间内,合外力的冲量不相等,是变化的,A错误;
B.如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,由
可知,物体受到的力是恒力,则可知,物体可以做匀变速直线运动、平抛运动或竖直上抛运动,B错误;
C.如果由A、B两物体组成的系统总动量始终为零,则当A的动量增加时,B的动量一定也增大,只是与A的方向相反,C错误;
D.人跳在沙坑的动量与跳在水泥地的动量变化是相等的,则由动量定理
可知,人受到的冲量也不变,但在沙坑中由于沙的缓冲,使减速时间延长,故人受到的冲力将小于人在地面上的冲力,即减小了动量变化率,D正确。
故选D。
4. 在炎热的夏季,“水上飞人”娱乐项目十分火爆,其原理是人借助脚下的喷水装置产生的反冲作用力腾空而起。下列说法正确的是( )
A. 人匀速竖直上升时,其机械能守恒
B. 人悬空静止一段时间内,水的反冲作用力做的功为零,冲量也为零
C. 人向上加速运动过程中,水的反冲作用力对装置向上的冲量大于装置对水向下的冲量
D. 人向上减速运动过程中,水的反冲作用力对装置做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A.人匀速竖直上升时,水对人的反冲作用力做正功,人的机械能增加,故A错误;
B.人悬空静止一段时间内,水的反冲作用力做的功为零,根据可知,冲量不为零,故B错误;
C.根据牛顿第三定律可知,人向上加速运动过程中,水的反冲作用力与装置对水向下的作用力时刻等大反向,故水的反冲作用力对装置向上的冲量大小等于装置对水向下的冲量大小,故C错误;
D.人向上减速运动过程中,水的反冲作用力与人的速度方向相同,故水的反冲作用力对装置做正功,故D正确。
故选D。
5. 以下电场线分布图在静电场中不可能存在的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该电场可能为正点电荷形成的电场,故A不符合题意;
B.电荷在静电场中沿闭合路径运动一周回到原位,电场力做功为零,在图示的假想电场中,一个电荷从场强较强的上部沿电场线向左运动,然后垂直电场线向下运动到中部场强较弱处,再向右运动,再向上回到原位,电场力做功不为零,不符合静电场的保守性,那么这种电场不存在,故B符合题意;
C.该电场可能为两个等量正电荷形成的电场,故C不符合题意;
D.该电场可能为两个等量异种电荷形成的电场,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,在光滑的水平面上有一辆平板车,人和车都处于静止状态。一个人站在车上用大锤敲打车的左端。在连续的敲打下,下列说法正确的是( )
A. 车持续地向左运动
B. 车持续地向右运动
C. 大锤、人和车组成的系统动量守恒
D. 当大锤停止运动时,人和车也停止运动
【答案】D
【解析】
【详解】把人和车看成一个整体,用大锤连续敲打车的左端,大锤、人和车组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒定律可知,系统的总动量为零,当把锤头打下去时,大锤向右运动,小车就向左运动,抬起锤头时大锤向左运动,小车向右运动,所以小车将在水平面上左、右往返运动,车不会持续地向左、向右驶去,当大锤停止运动时,人和车也停止运动。
故选D。
7. 高压输电线掉落到地面时,会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强电场,如果有人踏入这个区域内,双脚间会存在一定的电势差,叫做“跨步电压”。如图所示,一条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的O点,若O点附近地质结构分布均匀,则在地面以O为圆心的同心圆为一系列的等势线(如图中所示),O、A、B、C在同一直线上,,则以下说法正确的是( )
A. 图中A、B、C三点中,C点电势最高
B. 图中A、B、C三点中,C点电场强度最大
C. A、B、C三点间电势差大小关系为
D. 如果有人不小心踏入这个区域内,为了安全应该迈大步快速脱离
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题可知,O点电势最高,依次向外电势逐渐降低,因此A点离O点最近,A点电势最高。故A错误;
B.由题意,可知离O点越近,电场线越密,则电场强度越大,故图中A、B、C三点中,A点电场强度最大,故B错误;
C.在电场中,因为,且随着半径的增大,电场强度逐渐变小,即AB间的平均电场强度大于BC间的平均电场强度,根据可知,故C正确;
D.根据沿电场强度方向电势降落最快,故人离开这个区域时应选择垂直电场强度方向移动,且当人的步伐越小时,根据公式定性分析可知电压的大小会随着步伐的减小而减小,这样更加安全,故D错误。
故选C。
8. 一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。以下说法错误的是( )
A. 物体的质量为0.75kg
B. 0~8s时间内拉力的冲量为18N⋅s
C. 0~8s时间内物体动量变化量的大小4kg⋅m/s
D. 0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功为30J
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据v−t图像的斜率表示加速度,由图3可知,在2~6s时间内物体的加速度为
由图2可知,在2~6s时间内F2=3N,根据牛顿第二定律有
可得
在6~8s时间内物体匀速运动,此时
联立解得,故A错误,符合题意;
B.根据F−t图像与时间轴围成的面积表示冲量,根据图2可得0~8s时间内拉力的冲量为,故B正确,不符合题意;
C.前2s内物体处于静止状态静摩擦力f1=1N,2~6s内物体做匀加速运动;6~8s内物体做匀速直线运动,在此过程中物体拉力与摩擦力相等,即f2=2N,物体在0~8s时间内根据动量定理有,故C正确,不符合题意;
D.6~8s内物体做匀速运动,可知滑动摩擦力等于此时的拉力为f2=2N,由图3的面积关系可得物体的位移为
则物体克服摩擦力所做的功为,故D正确,不符合题意。
故选A。
9. “世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把个自制的火箭绑在椅子上,自己坐在椅子上,双手举着大风筝,设想利用火箭的推力,飞上天空,然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备总质量为,点燃火箭后在极短的时间内,质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响,重力加速度为,下列说法中正确的是( )
A. 火箭所受的推力来源于空气对它的反作用力
B. 在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为
C. 喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D. 在火箭喷气过程中,万户及所携设备机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.火箭所受的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高压高温气体对火箭的反作用力,A错误;
B.取向上为正方向,在燃气喷出后的瞬间,根据动量守恒定律,有
解得
B错误;
C.喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动,能上升的最大高度为
C正确;
D.在火箭喷气过程中,燃料燃烧时产生的高温气体对万户及携带的设备做正功,所以万户及所携设备机械能不守恒,D错误。
故选C。
10. 如图所示,质量为2m的滑块带有半圆弧槽N,且圆弧槽的半径为r,所有接触面的摩擦力均可忽略。在下列两种情况下均将质量为m且可视为质点的小球M由右侧的最高点无初速释放,第一种情况滑块固定不动;第二种情况滑块可自由滑动。已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 只有第一种情况,小球可运动到左侧最高点
B. 两种情况下,小球滑到圆弧槽最低点时的速度之比为
C. 第二种情况,小球滑到圆弧槽最低点时,圆弧槽的速度为
D. 第二种情况,圆弧槽距离出发点的最远距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.当圆弧槽固定时,由机械能守恒定律
可得
小球M能运动到圆弧槽左侧的最高点;当圆弧槽自由滑动时,对于M、N组成的系统,水平方向动量守恒,小球M从圆弧槽的右端最高点由静止释放时,系统水平方向动量为零,设小球M到达左侧最高点的速度,则小球M运动到圆弧槽左侧的最高点时,有
又由机械能守恒定律可知,小球M同样可以运动到圆槽左侧的最高点,故A错误;
BC.当圆弧槽固定时,小球M到最低点时的速度为,则由机械能守恒定律得
解得
当圆弧槽自由滑动时,设小球M到达最低点时的速率为,此时圆弧槽的速率为,根据水平方向动量守恒可得
根据机械能守恒定律得
联立解得,
两种情况下,小球滑到圆弧槽最低点时的速度之比为,故 B错误,C正确;
D.小球M和圆弧槽组成的系统在水平方向上动量守恒,当小球运动到左侧最高点时,圆弧槽向右运动的位移最大,设圆弧槽向右的最大位移为x,根据水平方向动量守恒定律得
解得,故D错误。
故选C。
二、实验题(每空3分,共15分。)
11. 为了验证动量守恒定律,哈三中某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置:将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好,在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架,它们的上端装有宽度均为d的挡光片,测得滑块A、B(包含遮光片)的质量分别为m1和m2。
(1)打开气泵,调节气垫导轨,将一个滑块放在气垫导轨左端,向右轻推滑块,_______时,可认为气垫导轨水平。
(2)滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门之间,给A一个向右的初速度,A与静止的滑块B发生碰撞且不粘连。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为∆t1,与光电门2相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为∆t2和∆t3。为使滑块A能通过光电门2,则m1_______m2(小于,等于,大于);该装置在用于“验证动量守恒定律”时_______(填“需要”或“不需要”)测出遮光片的宽度d。
(3)若两滑块发生的是弹性碰撞,则下列等式成立的是( )
A. B.
C. D.
(4)改变实验装置用于验证动量定理:拿下滑块A、B,把气垫导轨左端抬高,使导轨与水平面夹角为30°,然后固定导轨。让滑块A从光电门1的左边由静止滑下,通过光电门1,2的时间为∆tA1、∆tA2,通过光电门1和2之间的时间间隔为t,重力加速度为g,如果关系式_______(用d、∆tA1、∆tA2、t及g表示)在误差允许范围内成立,表明动量定理成立。
【答案】(1)滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等
(2) ①. 大于 ②. 不需要
(3)B (4)
【解析】
【小问1详解】
打开气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时,可认为气垫导轨水平。
【小问2详解】
[1]为使滑块A能通过光电门2,则防止滑块A碰后反弹,则滑块的质量m1大于m2;
[2]实验要验证的关系式
其中,,
则
即该实验不需要测出遮光条的宽度d。
【小问3详解】
若两滑块发生的是弹性碰撞,则
联立可得
故选B。
【小问4详解】
滑块通过两光电门时的速度分别为,
若满足动量定理,则
所以
三、解答题
12. 如图所示,水平向右的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°,,。现将一个电量为的正电荷从a移动到b,电场力做功。求:
(1)该电场的场强大小;
(2)若b点的电势为3V,则该正电荷在b、c点的电势能、。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知
解得
【小问2详解】
该正电荷在b点的电势能为
当正电荷从b点运动到c点时
其中
联立,解得
13. 蹦床运动是一种在弹性网上进行跳跃、翻腾等动作的体育活动,兼具趣味性和锻炼价值,能有效提高身体的协调性和平衡感。某质量m=50kg的运动员,从离水平网面h1=5m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面h2=6.05m高处。若运动员与弹性网接触时间t=1.2s,取重力加速度大小,不计空气阻力,把运动员视为质点,求该段时间内:
(1)运动员的动量变化量大小;
(2)弹性网对运动员的平均作用力大小F。
【答案】(1)1050kg·m/s
(2)1375N
【解析】
【小问1详解】
运动员触网前做自由落体运动,刚触网时运动员的速度大小
离开网后,运动员做竖直上抛运动,则刚离网时运动员的速度大小
取向上为正方向,则动量的变化量大小
解得Δp = 1050kg·m/s
【小问2详解】
由动量定理有Δp = (F-mg)t
解得F=1375N
14. 某游乐园有一喷泉,竖直向上喷出的水柱将一质量为m 的开口向下的铁盒倒顶在空中,铁盒稳定悬停。已知水以恒定的速率v0从截面积为S的管口中持续不断的喷出;盒子内底平整(盒子底面积大于与盒底接触的水流截面积);水流向上运动并冲击铁盒后,在竖直方向水的速度减为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力,已知水的密度为ρ ,重力加速度g ,求:
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;
(2)盒子在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度h;
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【详解】(1)设Δt时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV,质量为Δm,则,
由以上两式代入数据得
故单位时间内从喷口喷出的水的质量为。
(2)设铁盒悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达铁盒底面时的速度大小为v,对于∆t时间内冲击铁盒的水∆m,由动能定理得,
以竖直向上为正方向,设水对铁盒的作用力的大小为F,由动量定理得
即
由于很小,则,则
由于铁盒在空中悬停,由力的平衡条件得
联立以上各式代入数据得
解得
15. 如图所示,在光滑的水平地面上,质量均为的滑块B和C中间夹一轻弹簧,轻弹簧处于原长状态,左端固定在B上,右端与C接触但不连接,质量为、半径为的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边(最低点切线水平),C、D间距离较远,现给B一方向水平向右、大小的初速度,已知C冲上D前已与弹簧分离,重力加速度取。求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)C能上升的最大高度;
(3)圆弧轨道D的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3),方向向右
【解析】
【小问1详解】
弹簧压缩到最短时弹簧的弹性势能最大,B、C的速度相等,设此时速度为
根据动量守恒有,解得
根据能量守恒有,解得
【小问2详解】
设C与弹簧分开时B、C速度分别为和,由动量守恒得
由能量守恒得
解得,
此时C的机械能
假设C上升高度为时二者相对静止,C在竖直方向速度为0,则
此时系统的机械能
因为,所以滑块在竖直方向速度不为0
设滑块能上升的最大高度为,由机械能守恒定律有
解得
【小问3详解】
C返回D底端时D的速度最大,由动量守恒和能量守恒有,
联立解得,方向向右
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中华中学2024级高二年级9月综合练习
高二物理
本卷考试时间:75分钟 总分:100分
一、单选题(每题4分,共40分。)
1. 关于静电现象,下列说法中不正确的是( )
A. 美国物理学家密立根通过油滴实验最早精确地测出了元电荷的数值
B. 由可知,放入电场中某点检验电荷的电荷量越大,该点的电场强度就越大
C. 把一电学仪器放在封闭的绝缘金属壳里,壳外电场对壳内的仪器不会产生影响
D. 为了防止静电积聚带来危害,飞机起落架的轮胎应该采用导电橡胶制成
2. 如图所示,一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A,下列说法正确的是( )
A. 导体A的部分正电荷转移到导体B上,导体A带负电
B. 导体A下面的金属箔张开,导体B下面的金属箔仍闭合
C. 达到静电平衡时,金属导体A和B内部电场强度为零
D. 将导体A、B分开后,再移走C,导体A带正电
3. 下列关于动量和冲量的相关说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的质点,其动量不随时间发生变化
B. 如果物体在任意相等的时间内受到的冲量都相同,则物体的运动方向不可能改变
C. 如果由A、B两物体组成的系统总动量始终为零,则当A的动量增加时,B的动量一定减小
D. 跳远时,跳在沙坑比跳在水泥地上安全,是由于动量变化率比跳在水泥地上小
4. 在炎热的夏季,“水上飞人”娱乐项目十分火爆,其原理是人借助脚下的喷水装置产生的反冲作用力腾空而起。下列说法正确的是( )
A. 人匀速竖直上升时,其机械能守恒
B. 人悬空静止一段时间内,水的反冲作用力做的功为零,冲量也为零
C. 人向上加速运动过程中,水的反冲作用力对装置向上的冲量大于装置对水向下的冲量
D. 人向上减速运动过程中,水的反冲作用力对装置做正功
5. 以下电场线分布图在静电场中不可能存在的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,在光滑的水平面上有一辆平板车,人和车都处于静止状态。一个人站在车上用大锤敲打车的左端。在连续的敲打下,下列说法正确的是( )
A. 车持续地向左运动
B. 车持续地向右运动
C. 大锤、人和车组成的系统动量守恒
D. 当大锤停止运动时,人和车也停止运动
7. 高压输电线掉落到地面时,会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强电场,如果有人踏入这个区域内,双脚间会存在一定的电势差,叫做“跨步电压”。如图所示,一条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的O点,若O点附近地质结构分布均匀,则在地面以O为圆心的同心圆为一系列的等势线(如图中所示),O、A、B、C在同一直线上,,则以下说法正确的是( )
A. 图中A、B、C三点中,C点电势最高
B. 图中A、B、C三点中,C点电场强度最大
C. A、B、C三点间电势差大小关系为
D. 如果有人不小心踏入这个区域内,为了安全应该迈大步快速脱离
8. 一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。以下说法错误的是( )
A. 物体的质量为0.75kg
B. 0~8s时间内拉力的冲量为18N⋅s
C. 0~8s时间内物体动量变化量的大小4kg⋅m/s
D. 0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功为30J
9. “世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把个自制的火箭绑在椅子上,自己坐在椅子上,双手举着大风筝,设想利用火箭的推力,飞上天空,然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备总质量为,点燃火箭后在极短的时间内,质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响,重力加速度为,下列说法中正确的是( )
A. 火箭所受的推力来源于空气对它的反作用力
B. 在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为
C. 喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D. 在火箭喷气过程中,万户及所携设备机械能守恒
10. 如图所示,质量为2m的滑块带有半圆弧槽N,且圆弧槽的半径为r,所有接触面的摩擦力均可忽略。在下列两种情况下均将质量为m且可视为质点的小球M由右侧的最高点无初速释放,第一种情况滑块固定不动;第二种情况滑块可自由滑动。已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 只有第一种情况,小球可运动到左侧最高点
B. 两种情况下,小球滑到圆弧槽最低点时的速度之比为
C. 第二种情况,小球滑到圆弧槽最低点时,圆弧槽的速度为
D. 第二种情况,圆弧槽距离出发点的最远距离为
二、实验题(每空3分,共15分。)
11. 为了验证动量守恒定律,哈三中某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置:将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好,在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架,它们的上端装有宽度均为d的挡光片,测得滑块A、B(包含遮光片)的质量分别为m1和m2。
(1)打开气泵,调节气垫导轨,将一个滑块放在气垫导轨左端,向右轻推滑块,_______时,可认为气垫导轨水平。
(2)滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门之间,给A一个向右的初速度,A与静止的滑块B发生碰撞且不粘连。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为∆t1,与光电门2相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为∆t2和∆t3。为使滑块A能通过光电门2,则m1_______m2(小于,等于,大于);该装置在用于“验证动量守恒定律”时_______(填“需要”或“不需要”)测出遮光片的宽度d。
(3)若两滑块发生的是弹性碰撞,则下列等式成立的是( )
A. B.
C. D.
(4)改变实验装置用于验证动量定理:拿下滑块A、B,把气垫导轨左端抬高,使导轨与水平面夹角为30°,然后固定导轨。让滑块A从光电门1的左边由静止滑下,通过光电门1,2的时间为∆tA1、∆tA2,通过光电门1和2之间的时间间隔为t,重力加速度为g,如果关系式_______(用d、∆tA1、∆tA2、t及g表示)在误差允许范围内成立,表明动量定理成立。
三、解答题
12. 如图所示,水平向右的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°,,。现将一个电量为的正电荷从a移动到b,电场力做功。求:
(1)该电场的场强大小;
(2)若b点的电势为3V,则该正电荷在b、c点的电势能、。
13. 蹦床运动是一种在弹性网上进行跳跃、翻腾等动作的体育活动,兼具趣味性和锻炼价值,能有效提高身体的协调性和平衡感。某质量m=50kg的运动员,从离水平网面h1=5m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面h2=6.05m高处。若运动员与弹性网接触时间t=1.2s,取重力加速度大小,不计空气阻力,把运动员视为质点,求该段时间内:
(1)运动员的动量变化量大小;
(2)弹性网对运动员的平均作用力大小F。
14. 某游乐园有一喷泉,竖直向上喷出的水柱将一质量为m 的开口向下的铁盒倒顶在空中,铁盒稳定悬停。已知水以恒定的速率v0从截面积为S的管口中持续不断的喷出;盒子内底平整(盒子底面积大于与盒底接触的水流截面积);水流向上运动并冲击铁盒后,在竖直方向水的速度减为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力,已知水的密度为ρ ,重力加速度g ,求:
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;
(2)盒子在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度h;
15. 如图所示,在光滑的水平地面上,质量均为的滑块B和C中间夹一轻弹簧,轻弹簧处于原长状态,左端固定在B上,右端与C接触但不连接,质量为、半径为的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边(最低点切线水平),C、D间距离较远,现给B一方向水平向右、大小的初速度,已知C冲上D前已与弹簧分离,重力加速度取。求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)C能上升的最大高度;
(3)圆弧轨道D的最大速度。
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