内容正文:
2025一2026学年度高三二轮复习专题卷(四)
物理·重力场、电场中的曲线运动
(考试时间75分钟,满分100分)》
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。带题目为能力提升题,分值不计入总分。
1.2025年12月28日,我国自主研制的6吨级倾转旋翼无人飞行器镧影R6000完成首飞,标志
着我国在倾转旋翼这一关键技术上实现突破。“风洞”实验是飞行器研制工作中的重要过程,
一简化模型如下:一小球在光滑的水平面上以初速度。穿过一段风带,经过风带时风会给小
球一个与,方向垂直、水平向北的恒力,其余区域无风。小球穿过风带过程的运动轨迹及穿
过风带后的速度方向表示正确的是
北
北
北
a3,
风
A
B
C
D
2.篮球是中学生喜欢的运动,如图所示,小明从同一高度的A、B两点先后将篮球抛出,篮球恰
好都能垂直打在篮板上的P点,不计空气阻力,上述两个过程中篮球从A点
A.抛出后在空中的运动时间与从B点抛出时相等
B.抛出后速度的变化量大
C.抛出时小明对球做的功比从B点抛出时多
B
D.抛出后克服重力做功的功率先增大后减小
3.我国滑雪运动员为了备战2026年冬奥会,利用圆盘滑雪机模拟训练,训练过程简化如图。圆
盘滑雪机绕固定转轴以恒定的角速度ω匀速转动,运动员站在盘面上可看成质点,与圆盘始
终保持相对静止,盘面与水平面的夹角为15°,下列说法正确的是
A.运动员随圆盘做匀速圆周运动,受到重力、支持力、摩擦力和
向心力的作用
B.运动员在最低点受到的摩擦力一定随着ω的增大而减小
C.运动员与圆盘始终保持相对静止,处于平衡状态
1582乙-.
D.运动员从最高点运动到最低点过程中,摩擦力对其做功
4.如图所示,在立方体的塑料盒内,其中AE边竖直,质量为m的带正电小球(可看作质点),第
一次从A点以水平初速度V。沿AB方向抛出,小球在重力作用下运动恰好落在F点。M点
为BC的中点,小球与塑料盒内壁的碰撞为弹性碰撞,落在底面不反弹。重力加速度为g。则
下列说法正确的是
物理B·专题卷(四)第1页(共8页)
鱼跃龙
A.第二次将小球从A点沿AM方向,以√5v。的水平初速度抛出,会撞上
D
FG的中点
A
B.第二次将小球从A点沿AM方向,以√5。的水平初速度抛出,落在
H点
C.若又在空间增加沿AD方向的匀强电场,第三次将小球从A点沿AB
H
方向水平抛出,要使小球落在G点,初速度为√2v。
D.若又在空间增加沿AD方向的匀强电场,第三次将小球从A点沿AB方向水平抛出,要使
小球落在G点,电场力大小为2mg
5.竖直面内,一带电小球以一定的速度进人匀强电场中,如图所示,虚线为匀强电场的等势面,
实线为带电小球的轨迹。下列说法正确的是
A.小球从O到N机械能守恒
B.从O到M与从M到N,小球的动能的变化量相同,且小球一定是
M
从O运动到N的
-。-。。。-一-=
---------2
C.从O到N小球的机械能减少,重力势能减小
D.小球所受电场力方向一定竖直向上,所以匀强电场的方向也一定竖直向上
6.在如图所示的空间直角坐标系中,一不计重力且带正电的粒子沿y轴正方
向从坐标为(L,0,L)处的A点以某一初速度平行y轴正方向射出,经时间A
t,粒子沿y轴正方向前进的距离为L,在该空间加上匀强电场,粒子仍从A
点以相同的速度射出,经相同时间t后恰好运动到坐标原点O,已知粒子的
比荷为k,则该匀强电场的电场强度大小为
2√3L
kt2
B.26L
2L
kt2
kt?
D.
4L
kd2
7.如图()所示,两平行正对的金属板间距为d,两板间所加电压如图(b)所示。在两板左侧中间
位置O点有一个粒子源,能沿两板中轴线OO'向外持续射出质量为m、电荷量为十q、初速度
为v。的粒子。已知极板长度为4d,不计粒子重力及粒子间的相互作用,t=0时刻两板间电场
方向竖直向下,此时射入板间的粒子恰好能从极板右侧射出,则
U
U
2d:4d
6d8d:
-U0---
--
Ad
图(a)
图(b)
A.t=0时刻射入极板间的粒子离开电场时沿电场方向的位移为d
B.t=0时刻射入极板间的粒子离开电场时速度方向仍沿OO'方向
2d
C.t=时刻射入极板间的粒子将打在极板上
D.粒子从右侧射出时的最大动能为Ek=2mw6十gU。
门卷
物理B·专题卷(四)第2页(共8页)
¥电视机显像管的结构示意图如图所示,电子枪均匀发射的电子束经
电子枪
加速电场加速后高速通过偏转电场,最后打在荧光屏上呈现光斑,在巴
荧光屏
显像管偏转极板上加上不同的电压,光斑在荧光屏上呈现不同情况,偏转电场
以上极板带正电时为正,下列说法正确的是
3 t/S
1234
甲
乙
丙
A.若在偏转极板加上如图甲所示的偏转电场,则可以在荧光屏上看到一个固定的光斑
B.若在偏转极板加上如图乙所示的偏转电场,则可以看到一个光斑在荧光屏的O点下侧移动
C.若在偏转极板加上如图丙所示的偏转电场,则可以看到一个光斑在荧光屏上从上向下移动
D.若在偏转极板加上如图丁所示的偏转电场,则可以看到一个光斑在荧光屏上O点两侧做往
复运动
8.中国火箭军成功进行了一次洲际弹道导弹全射程试验,弹头最终准确落入预定海域。某物理
兴趣小组,想用光束研究导弹的运动特点,为此设计了如图所示的模型,设导弹始终沿水平方
向做直线运动,距离导弹运动方向为h的O点发出的光束以角速度ω顺时针匀速转动,发现
在A、B两点之间光斑始终落在导弹上,当导弹在A点时,光束与导弹运动方向所在水平线的
夹角为α,当导弹在B点时,光束与导弹运动方向所在水平线的夹角为B,A、B、O三点在同一
竖直平面内,下列说法正确的是
A.导弹在A点时的速度大小为h
B
sin2a
B'G
B.导弹由A点运动到B点经历的时间为一卫
C.导弹由A点运动到B点的平均加速度大小为h(sina一sing)
(a-B)sin2asin2B
D.导弹由A点运动到B点的过程做减速运动
9.如图所示,甲爬上山坡底端C点处的一棵树,从树上Q点正对着山坡水平抛出一个小石块,石
块正好垂直打在山坡中点P。乙(身高不计)在山坡顶端的A点水平抛出一个小石块,石块也
能落在P点。已知山坡长度AC=L,山坡与水平地面间夹角为α=37°,重力加速度为g,空
气阻力不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则
4,Q、4两点竖直高度差为5
B.甲抛出的小石块初速度大小为
3gL
W10
C.甲、乙抛出的石块在空中飞行的时间之比为2√2:3
D.若乙仅将小石块抛出的速度方向变为垂直山坡平面向上,则小
石块运动到最高点时的速度大小为,
3gL
20
物理B·专题卷(四)第3页(共8页)
鱼跃龙
10.如图,充电后与电源断开的平行板电容器水平放置,极板长度为1,间距为d,一电子从B点
射人电容器,从下极板右侧边缘射出,图中相邻竖直线的间距均为?,A与B、B与C、C与D
1
C间的距离分别为?d、d、,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力,已知电
沿极板方向的速度为z,则
M
A.电场强度的大小E=
14mdv
3el?
D---k-----
B.电子做匀变速曲线运动,电势能一直减小
C.仅将电容器的上极板竖直向上移动号,电子的出射点将上移
D.仅将电容器的上极板竖直向上移动号,电子的出射点不变
*某科技馆中有一光滑绝缘轨道如图所示,轨道由半径为R=2的竖直光滑绝缘圆轨道和光滑
水平轨道构成,A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。若空间存在一个水平向右、大小为
E=1.0×104V/m的匀强电场,质量为0.04kg,电荷量为q=十3×105C的小球在C点获得
一个速度,恰好能过A点,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。下列说法正确的是
A.小球在A点的速度大小是5m/s
B
、370
B.小球在圆轨道上的最大速度为√125m/s
C.小球落地点距离C点2.4m
D.小球从A点飞出后经过0.6s落到地面上
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)2025年第十五届全国运动会场地自行车项目在香港单车馆举办。某段场地自行车圆
形赛道的路面与水平面夹角为37°,运动员骑自行车在该段赛道上做匀速圆周运动,重力加
速度g取10m/s2,sin37°=0.6,c0s37°=0.8。
(1)运动员骑车的速度为15m/s时,自行车恰不受侧向摩擦力作用,
求运动员做圆周运动的半径;
(2)若运动员骑车以20m/s的速度仍沿(1)问中的半径r做匀速圆周
运动,运动员与自行车的总质量为75kg,求自行车所受侧向摩擦
力的大小。
门卷
物理B·专题卷(四)第4页(共8页)
班级
12.(8分)如图所示,一个带正电的小球,质量为m,电荷量为q,固定于绝缘轻杆一端,轻杆的另
13.
一端光滑铰接于O点,重力加速度为g。
姓名
(1)将轻杆向左拉至水平位置,无初速度释放,小球到达最低点时,求轻杆对它的拉力大小。
(2)若在空间中施加一个平行于纸面的匀强电场,大小、方向均未知。将轻杆从左边水平位
得分
置无初速度释放,小球到达最低点时,受到轻杆的拉力为4mg;将轻杆从右边水平位置无
初速度释放,小球到达最低点时,受到轻杆的拉力为8g。求电场强度的水平分量大小
Ex和竖直分量大小Ey。
答题栏
1
2
●
3
5
7
8
9
o
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鱼跃龙门卷
(10分)2026年1月1日,在跳台滑雪世界杯德国站女子大跳台决赛上,中国运动员曾坪夺得
亚军,这是中国运动员首次在跳台滑雪国际A类赛事中获得奖牌。如图所示为某段滑雪轨
道简化图,运动员经过A点时速度水平,在B点恰好沿切线方向进入一段半径为25的光
滑圆弧轨道BC,在C点调整姿态后飞出,之后落到倾角为30°的斜坡轨道CD上。已知运动
员的质量为60kg,A、B两点的高度差为20m,水平距离为30m,B、C两点在同一水平面上(即
运动员经过B、C两点速度大小相等),不考虑空气阻力,重力加速度为10m/s2,在C处调整姿
态只改变速度方向,不改变速度大小,斜坡CD足够长。
(1)求运动员经过A点的速度大小;
(2)求运动员在B点时对轨道的压力大小;
(3)运动员调整姿态,使其在斜坡上的落点距C点最远,求在C点飞出时的速度方向及落点
到C点的最远距离。
O
h
B
.302cD
物理B·专题卷(四)第6页(共8页)
14.(12分)竖直平面内有一半径为R的圆形区域,其圆心O处有一旋转弹射器,该弹射器可以
15.
向竖直面内各个方向以大小相等的速度发射质量为m、电荷量为q的带正电小球。以圆心
O为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系。弹射器将小球α沿x轴正方向弹出,经过
第四象限圆周上的A点,OA与x轴正方向的夹角为30°。现在圆形区域内加上与竖直面平
行的匀强电场,弹射器将小球b沿y轴正方向弹出后在第一象限做类平抛运动并经过圆周
上的B点,OB与y轴正方向的夹角也为30°,且小球b经过B点时的动能与小球a经过A
点时的动能大小相等。已知重力加速度为g,求:
个y
(1)弹射器将小球弹出的初速度的大小;
309
(2)所加匀强电场的电场强度的大小和方向;
(3)将小球c沿x轴负方向弹出,小球c离开圆形区域时的动能。
30°
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鱼跃龙门卷
(16分)如图甲所示,在水平面的上方,A、B为同一竖直面内的两点,A、B之间的高度差为
h,水平距离为2h,现将一质量为m的不带电小球自A点以一定初动能Ek(未知)水平向右
抛出,经过一段时间小球运动至B点。若该小球带正电、电荷量为q,并在竖直面内加上周
期性变化的匀强电场,电场强度的变化规律如图乙所示,在t=0时刻将小球仍从A点以
2√3Ek的初动能水平向右抛出,在t=T时,小球恰好以2Ek的动能竖直向下经过B点,且
该时刻电场的方向刚好反向。重力加速度为g,求:
(1)不带电小球水平抛出时的初动能Ek;
(2)0~T时间内匀强电场的电场强度E。的大小和方向;
(3)从抛出开始计时经过5T的时间内,带电小球位移的大小。
A●→
E
·B
T:2T 3T 4T
E
甲
之
物理B·专题卷(四)第8页(共8页)·物理B·
对物块2的弹力为F12,对物块2、3、4整体有F12一3umg=
3ma,设物块2对物块3的弹力为F23,对物块3、4整体有F3
2pumg=2ma,设物块3对物块4的弹力为F34,对物块4有
F4-mg=ma,联立解得Fa-是F,Fs-子F,F4-子P,
则物块之间的弹力的比值从左往右依次为3:2:1,故B正确;
若F随时间均匀变化,且满足关系F=kt,则在t=mg时F
μmg,可知压力传感器的示数为0,故C错误;若F随时间均匀
变化,且满足关系F=k,则在1=4mS时F=4mg,根据整体
k
法可知,四个物块刚好被推动,故D正确。
9.ABC【解析】布袋相对传送带滑动时,由牛顿第二定律有F:
mg sin0=ma,垂直于传送带方向F支一mg cos0=0,又F:
F支,解得a=0.4m/s2,A正确;设布袋与传送带共速需要的
1
时间为t1,由0=at1,得t1=”=4s,此过程布袋通过的位移
x1=之1=3.2m,因mg cos0>mg sin9,故之后布袋在传送
带上匀速运动,所用的时间,=乙一互=1s,则布袋通过传送
带所需的时间为t=t1十t2=5s,B正确;在t1时间内,传送带
通过的位移x2=t1=6.4m,则布袋与传送带间的相对位移为
△x-x2-x1=3.2m,由Q=F△x,可得Q-204.8J,C正确;由
能量守恒定律可得,因传送小麦,多消耗的电能为△E=?m+
mgLsin0+Q=505.6J,D错误。
10.AD【解析】由图可知,当夹角为90°时,位移为0.2m,由竖直
上抛运动规律=2gh,解得o=2m/s,故A正确;当夹角为
0时,位移为0.4m,根据=2ax,mg=ma,可得u=0.5,
故B错误;根据mgcos0+mg sin0=ma,可得a=gsin9+
gcos0=√1十gsin(0+p),因此最大加速度为amx=
1十u2g=5g,此时有o后=2 maxmin,解得z购÷25
25m,
故C错误,D正确。
*BD【解析】由图像可知,当10N<F<15N时物块B和木板C
相对静止,当F>15N时木板的加速度图线斜率变大,可知此时
物块B和木板C产生了相对滑动,故A错误,D正确;对木板和物
块组成的整体,当F1=10N时,a=0,则F1=(M十m)gsin0,
当F2=15N时,a=2.5m/s2,则F2-(M+m)gsin0=(M+
m)a,联立方程可求解M+m=2kg,sin9=2,但是不能求解木
板C的质量,故C错误;因当F2=15N时,a=2.5m/s2,此时物
块和木板开始发生相对滑动,物块和木板之间的摩擦力达到最
大,则对物块有mg0s?-mgsn9=ma,解得以-复,放B
正确。
11.(1)4m/s(2)0.8m/s4.8m/s(3)4s
12.(1)0.9m(2)0.02
【解析】(1)因为冰壶与冰面间的动摩擦因数处处相等,因此冰
壶滑动时受到的摩擦力处处相等,又因为冰壶沿直线运动,因此
冰壶在A点至O点的运动过程为匀减速直线运动,假设冰壶运
动的加速度大小为a,在A点时的速度大小为vA,在C点时的
1
速度大小为c,因此有a4一2at子=x1,
1
uA(4+t)-2a(4,+t2)2=x1+x,
解得a=0.2m/s2,va=3.6m/s,
又由vc=oA-a(t十t2),
代人数据可得vc=0.6m/s,
已知运动到O点时冰壶停下,因此有v2-一0=2ax3,代人已知
数据可知x3=0.9m。
(2)假设冰壶与冰面间的摩擦力大小为f,则有f=mg,根据
牛顿第二定律可知f=ma,
已知a=0.2m/s2,联立以上各式可得μ=0.02。
(1)2.0m/s2,竖直向上1.0m/s2,竖直向上(2)1.0s
(3)15.0N<F1≤21.0N
【解析】(1)假设滑块和木板之间为滑动摩擦力,对滑块由牛顿
第二定律有F1一F2-mg=ma1,解得a1=2.0m/s2,方向竖
直向上,
对木板由牛顿第二定律有F2一Mg=Ma2,解得a2=l.0m/s2,
方向竖直向上,
因为a1>a2,所以假设成立。
(2)设经过时间t滑块从木板上端离开木板,则滑块从木板上
端离开木板时201t2-之a
-2a2t2=L,
代入数据得t=1.0s。
(3)为使滑块与木板一起向上运动,应使整体合力向上,故F>
(M+m)g=15.0N,
为使滑块与木板不发生相对滑动,F,最大时滑块与木板间静
摩擦力应等于最大静摩擦力,对木板由牛顿第二定律有F2一
Mg=Ma,解得a=4.0m/s2,方向竖直向上,
对滑块由牛顿第二定律有F!一uF2一mg=ma,代人数据得
F1=21.0N,
综上所述,F1必须满足的条件为15.0N<F1≤21.0N。
(1)30m/s(2)81m(3)14N
【解析】(1)火箭向上做匀加速运动时,根据牛顿第二定律可得
F-mg-f空=ma1’
解得加速度大小为a1=10m/s2,
发动机熄火时,火箭的速度大小为v1=a1t1=10×3m/s=
30m/s。
(2)火箭匀加速阶段上升的高度为
01302
h-2a12x10m=45m,
发动机熄火后,根据牛顿第二定律可得mg十∫空=ma2,
解得加速度大小为a2=12.5m/s2,
发动机熄火后,火箭继续上升的高度为
1=302
h,=2a2=2X12.5m=36m,
则火箭上升的最大高度为
hm=h1+h2=81m。
(3)火箭在降落伞作用下向下做匀加速运动,根据运动学公式:
。3
参考答案及解析
可得2aghm=v能,
平行于面BCGF的速度也不变,垂直于面BCGF的速度反向,
解得加速度大小为a3=0.5m/s2,
根据牛顿第二定律可得
再经历2时间落到地面恰好打在H点,A错误,B正确;加上沿
mg一f空一∫伞=ma3,
AD方向的匀强电场,从A点沿AB方向水平抛出,不改变AB
解得降落伞提供的阻力大小为f伞=14N。
方向的匀速运动,也不改变竖直方向的自由落体运动,而平行
5.(1)22kg·m/s(2)0.3m(3)(82+12)N·s
AD方向上做匀加速直线运动,若要打到G点,则抛出的初速
【解析】(1)因μ=tan0,则A、B一起下滑,斜面光滑,A、B共
度不变,仍为uoC错误;AD方向上1=2a好,代人上述公式解
同下滑的加速度为a。=2mgs血0-5m/s,小物块B与挡板2
2m
得a=g,所以电场力为F电=mg,D错误。
5.C【解析】根据轨迹可知,小球的合力竖直向上,小球受竖直向
碰撞前瞬间的速度为v=√2aoL=√2m/s,
下的重力,所以小球所受电场力一定竖直向上,小球电性未知,
由于发生弹性碰撞,则小物块B第一次与挡板2碰撞后瞬间
无法确定电场强度的方向,由于电场力与重力做功均与路径无
的动量大小为pB=mo=2W2kg·m/s。
关,所以从O到M与从M到N合力对小球做功相同,故动能
(2)物块B碰后在木板上向上运动,对木板A分析有mg cos0
的变化量相同,但无法确定小球的运动方向,故BD错误;从O
mg sin0=0,说明木板A匀速下滑,
到N电场力对小球做负功,所以小球的机械能减少,重力做正
从物块B与挡板2碰撞到木板A与挡板1碰撞的过程,所用
功,小球的重力势能减小,故A错误,C正确。
时间为4=上=2
10s,
6.A【解析】设沿三个轴方向的加速度分别为az,ay,a.,则在三
物块B减速上滑的加速度大小为a=2 ngos9+mgsin0
个方向上分别有L=4,0=1-司4,,1=0,不
10m/s2,
加电场时有L=vot,根据gE=m√a:十a)十a,联立解得E=
23L
物块B从碰撞至减速为0所用时间为tB=
v√2
a10s=tA,
kt2。
2
则木板A的长度至少为1m=a十L=0.3m.
乙B【解标】粒子在电场中运动的时间为t=,1=0时刻射人
(3)木板A与挡板1碰撞后原速率返回,由于重力的下滑分力
极板间的粒子竖直方向先向下加速,后向下减速,因粒子恰能
与B施加的摩擦力同向,则匀减速运动的加速度也为a=
从极板右侧射出,则离开电场时沿电场方向的位移为2d,故A
10m/s2。
错误;由对称性可知,=0时刻射入极板间的粒子离开电场时
由于B所受摩擦力与重力沿斜面的下滑分力平衡,故B保持
沿电场方向的速度减为零,则速度方向仍沿OO方向,故B正
静止状态。木板A上滑至速度为0通过的位移为x三%宁
确;-2时刻射人极板间的粒子竖直方向先向上加速运动24,
0.1m,时间为t1=”-=
a10s,
然后向上减速运动24,则最终粒子恰能从上极板边缘飞出,故
。
然后二者从静止开始再次以加速度a。下滑,同时与挡板发生
/2x
C错误;由运动的对称性可知,除2时刻之外其他时刻进人电
第2次碰撞,运动时间为一√a。
=0.25,
场的粒子,竖直方向都要经过先加速后减速到零,然后反向加速
二者相对静止直至第3次碰撞。则从释放开始到第三次碰撞的
后反向减速到零,即粒子出离电场时沿电场方向的速度均为零,
总时间为t=”十tA十t1十3t2=
2√2+3
1
5
s,重力对木板A的总
可知粒子从右侧射出时的动能均为E,=2m,故D错误。
冲量为I=mgt=(8v2+12)N·s。
*D【解析】若在偏转极板加上如图甲所示的偏转电场,当电子是
在正向电压时间段进入偏转电场,在荧光屏上侧留下一个光斑;
物理(四)
当电子是在反向电压时间段进入偏转电场,在荧光屏下侧留下
C 2.A 3.D
一个光斑,故A错误;若在偏转极板加上如图乙所示的偏转电
B【解析】设立方体边长为1,从A点沿AB方向平抛落在F
场,电子一直向上偏转,所以在荧光屏O点及上方看到一个光斑
移动,故B错误:若在偏转极板加上如图丙所示的偏转电场,电
点,竖直方向自由落体,=)g好,运动时间为4三√g,水平
子先向下偏转再向上偏转,可以看到一个光斑在荧光屏上从下
向上移动,并循环这个过程,故C错误;若在偏转极板加上如图
方向做匀速直线运动,l=,可知初速度为一√2,从A
丁所示的正弦式偏转电场,则可以看到一个光斑在荧光屏上O
AM
点两侧做往复运动,故D正确。
点沿AM方向,以w5vo的水平初速度抛出,经历时间t2=
5v0
8.ABC【解析】由题意可知,光斑的速度与
√5
导弹的速度总相等,将导弹的速度沿光束
2
=2,将与面BCGF碰撞,碰撞前后竖直向下的速度不变,
t1
和垂直光束方向进行分解,如图所示,设导
弹在A点时的速度为vA,根据几何关系有
高三二轮复习专题卷
0=sin a,根据圆周运动参量的关系有,=h
sin a
,解得A=
sim。A正确;导弹由A点运动到B点的过程,光束转过的角
ah
11
度0=。一日,根据t,解得t=“,B正确:根据运动的合
12
成与分解可知,导弹在B点的速度1=9因为。>A,所以
B>VA,导弹由A点运动到B点的过程做加速运动,D错误;
根据加速度的定义式有a=A”,
,解得a-uh(sina-sin'p)
(a-B)sin'asinB
C正确。
9.BC【解析】设甲水平抛出石块的初速度为v。,Q点相对于P
点的竖直高度为H,则H=方g,石块落在P点时速度的竖直
L
分量m,=√2gH,甲抛出小石块的水平位移x=之osa,。=
名m37-受联立可得H=L=√器-√
3gL
/8L
则A点相对于P点的高度k:=台sna=L,QA两点竖直
L
高度龙为△=品一急缸=品放A错误,B正确:对于乙,有
3
L=7g,号L=,结合前面式子可得-2
31
,故C正确:小石块运动到最高点时速度即为水平
方向分富度,大小为,=,·s53=合需,放D错误。
13
10,AD【解标】电子在水平方向运动宁所用时间T=7
-,电子
、在垂直极板方向做匀变速直线运动,由运动学公式有二
号-aT,根据牛顿第二定律有B2=u,解得E=14
3el2
故A正确;电子做匀变速曲线运动,由题图知,电场力先做负
功后做正功,则电势能先增加后减小,故B错误;仅将电容器
的上级板驱直向上移动号:由尽一号电容定义式U一名电
容决定式C联立解得E=4πkQ,可知电场强度不变
即电子的出射点不变,故C错误,D正确。
ABD【解析】根据题意可得,重力和电场力的合力大小为F合=
√/(mg)2十(Eg)2=0.5N,设合力与竖直方向的夹角为a,则
、tan。=,所以合力与竖直方向的夹角为37,所以在A
点有F4=m爱解得e以=5/s,放A正确:由等效最低点D
到A,根据动能定理可得-P·2R=了mi-m心,解得
vD=√125m/s,故B正确;小球经过A点后做斜下抛运动,则
R(1+cos37)=(Asin37)1+2gt2,解得1=0.6s,放D正
确;小球落地点距离C点的距离为x=Rsin37°+VACOS37°·
1×,解得x=2.25m,故C错误。
2m1
(1)30m(2)350N
(1)3mg (2)mg mg
99
【解析】(1)从水平位置无初速度释放到达最低点时,有
mgL=2 mv,
v
在最低点有Fr一mg=m工'
解得Fr=3mg。
(2)加电场后,无论轻杆从哪边释放小球到达最低点时受到的
拉力均比无电场时大,则说明电场在竖直方向的分量向下;而
轻杆从左边释放小球在最低点受到的拉力小于轻杆从右边释
放小球在最低点受到的拉力,则说明电场在水平方向的分量
向左,则杆从左边水平位置无初速度释放,到小球到达最低点
的过程中有mgL-E:9L+E,9L=2m,则小球在最低点有
vi
Fn一mg一E,9=m元,其中Fm=4mg,杆从右边水平位置无
初速度释放,到小球到达最低点的过程中有mgL十E:qL十
1
,其
E,9L=2moi,则小球在最低点有F一mg-E,q=m元
中FT2=8mg,
联立解得E,=S,E。=
(1)15m/s(2)1860N(3)与斜坡成60°夹角斜向上
125m
/2h
强折】D由平地运动的特点可得五2g解得一人g
/2×20
W10
=2s,
仅x=44,得运动员经过A点的速度三子-0m/s
15m/s。
(2)运动员在B点竖直方向速度v,=gt=20m/s,
运动员在B点速度大小vB=√o员十=25m/s,
在B点受力分析如图,cos0=”4=3
06=5,即0=53,
由牛顿第二定律得Fx一ng cos0=mP,解得FN=1860N,
由牛顿第三定律得,运动员在B点时对轨道的压力大小为
1860N。
71g
.30cD
(3)设运动员从C点飞出时的速度方向与斜坡的夹角为0,在
垂直于斜坡方向上有mg cos30°=ma1,得a1=gcos30°
5√3m/s2,
垂直于斜坡方向的初速度v1=Ucsin0,平行于斜坡方向上有
·4
mgsin30°=ma2,
根据运动的分解有=2a,h,2=2az×2h,
得a2=gsin30°=5m/s2,
根据牛顿第二定律有qE.=max,mg十gE,=may,
平行于斜坡方向的初速度v2=vccos0,运动员从C点落到斜
则电场强度大小为E。=√E+E,解得E。=mg
坡上的时间1=24-10sn0(s,
q
a1√3
设电场强度与竖直方向的夹角为0,则有an0=gE=5,
gE
1
运动员落到斜坡上距C点的距离l=2t十2at,
可知电场应斜向左下方,与竖直方向的夹角为60°。
代入数据并整理可得1-15+20m(20-07(m.
(3)小球在水平方向的运动规律如下:
0~T:小球做水平向右、加速度为a,的匀减速直线运动,
当0=60°时,即速度方向与斜坡成60°夹角斜向上时,1最大,
T~2T:电场反向,电场力的水平分力向右,小球做水平向右、
最大值为125m。
加速度为a,的匀加速直线运动,之后再重复前面的运动;
(1)3gR
2
(2
小球在竖直方向的运动规律如下:
mg,方向与x轴正方向成45°角斜向上
0~T:小球做竖直向下、加速度为a,的匀加速直线运动,
(3号mgR
T~2T:电场反向,竖直向上的电场力分力与重力平衡,所以
小球竖直向下做匀速直线运动,后面重复前面的运动,因此
【解析】(1)根据题意可知,小球a做平抛运动,水平方向做匀速
0~5T内,小球的水平位移为x=5×2h=10h,
直线运动,有Rc0s30°=0ot,
1
0~T的竖直位移为1=A=0,T,0=a,工,
竖直方向做自由落体运动,有Rsin30°=2gt,可得,=
T~2T的竖直位移为y2=oT=2h,
√3gR
2
2T~3T的竖直位移为=T+4,T=,
(2)小球b在重力场与匀强电场的复合场中运动,将重力与电
3T~4T的竖直位移为y4=(o十a,T)T=4h,
场力合成后可看作在等效重力场中的运动。由于OB与y轴
以此类推,小球在4T~5T竖直分位移为5h,因此在5T时间
正方向的夹角也为30°,且经过B点时的动能与小球a经过A
内的竖直方向的总位移为y=y1十y2十y十y4十y=15h,小
点时的动能相等,可知小球a在重力场中的运动与小球b在等
球的位移大小s=√x2+y=5√13h。
效重力场中的运动情况相同,做一样的类平抛运动,所以小球
物理(五)
B所受重力与电场力的合力方向沿x轴正方向,大小为g,
则匀强电场的电场强度大小为E-气g,方向与上轴正方向
1.D2.A3.B4.D
5.B【解析】从地球上看,太阳和水星与观察者的眼睛连线所成
成45°角斜向上.
角度的正弦值最大为尺,故A错误;由开普勒第三定律可知
(3)将小球c沿x轴负方向弹出,小球c做匀减速直线运动,设
经位移x后速度减为0,由牛顿第二定律得√Eq一mg=
解得,=√()
T,放B正确由G=m
2
ma
-√故C错误由=m可得
GM
R
4π2
由运动学规律得6=2x,解得z=R<R,
可知小球c先向左做匀减速运动,速度减为0再反向做匀加速
M=4x3
GT9,故D错误。
运动,经过圆周与x轴正方向的交点D离开圆形区域。由运
动学规律得v品=2a(x十R),
6.C【解析】根据万有引力提供向心力可得GMm=a=m0
2
1
小球c离开圆形区域时的动能E:=2m%,解得E=
m心,解得a以。-√。
GM
√,°,a和c的角速度相
8mgR。
等,且a的轨道半径小于c的轨道半径,根据v=rw可知v。<
(1)mgh(2)2mg,斜向左下方,与竖直方向的夹角为60
G可知之
u,;对于b、c、d,由于r。<r.<ra,根据=√
0
(3)5√/13h
>4,综上可知b的线速度最大,其在相同时间内转过的孤
1
长最长,故A错误;a和c的角速度相等,由于r6<r.<ra,根据
【解析】(1)不带电小球做平抛运动,则有h=2t,2h=t,
GM
w入Nr
可知w6>w。>wd,综上可知b的角速度最大,故B
E。=m,解得E。=m8:
错误;a和c的角速度相等,且a的轨道半径小于c的轨道半
(2)小球带正电,设初速度为v,,末速度为,,根据动能的公式
径,根据a=rw2可知,a的向心加速度小于c的向心加速度;由
有B=3m,25B=7m,
于的轨道半径小于c的轨道半径,根据a=GM可知b的向心
+2