精品解析:江苏苏州市震泽中学2025-2026学年高一第二学期第二次检测物理试卷
2026-06-02
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 苏州市 |
| 地区(区县) | 吴江区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.23 MB |
| 发布时间 | 2026-06-02 |
| 更新时间 | 2026-06-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58172416.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
江苏省震泽中学高一第二学期第二次检测
一、单选题:本大题共11小题,共44分
1. 如图是某位同学设想的人造地球卫星轨道(卫星发动机关闭),其中不可能的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示,摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱从最高点到最低点的过程中,其重力功率随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,原来不带电,长为l的导体棒水平放置,现将一个电荷量为()的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处,A、B分别为导体棒左右两端的一点,静电力常量为k。当棒达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A. 棒的两端都感应出负电荷
B. 棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右
C. 棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小
D. 若用一根导线将A、B相连,导线上会产生电流
4. 太阳系目前公认有八大行星,按照距离太阳由近及远依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。已知某行星的平均密度为ρ,靠近该行星表面运行的卫星运转周期为T,关于行星平均密度ρ和其表面卫星周期T之间的函数关系图像,下列正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行、间距为的活动金属电极和固定金属电极组成,两金属电极间有空气间隙,两金属电极组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A. 按键向上的过程中,电容器的电容增大
B. 按键向下的过程中,电容器的电荷量减小
C. 按键向下的过程中,图丙中电流方向从流向
D. 按键向下的过程中,电容器两极间的电场强度增大
6. 中国科学院“地月空间DRO探索研究”专项团队成功构建国际首个地月空间三星星座,多项原创性科技成果在国际上处于领先地位。如图所示是地月天体系统,在地月连线外侧有一个拉格朗日点,质量为m0的卫星在该点受到质量为M的地球和质量为m的月球的万有引力作用,并恰好和月球一起绕地球做同周期的匀速圆周运动。卫星的引力不影响地球和月球的运动,已知地心、月心间距为R,拉格朗日点距地心距离为L,则( )
A. 卫星周期T1与月球周期T2的关系式
B. 卫星的向心力
C. 卫星m0的发射速度大于11.2km/s
D. 月球的向心加速度大于卫星的向心加速度
7. 如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s2,物块质量m和所受摩擦力大小f分别为( )
A. m=0.7 kg,f=0.5 N B. m=0.7 kg,f=1.0N
C. m=0.8kg,f=0.5 N D. m=0.8 kg,f=1.0N
8. 如图所示,M和N是带有异种电荷的带电金属导体,P和Q是M表面上的两点,S是N表面上的一点,在M和N之间的电场中画有三条等势线。现有一个带正电的粒子(重力不计)在电场中的运动轨迹如图中虚线所示,不计带电粒子对原电场的影响,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A. P和Q两点的电势不相等
B. S点的电势高于P点的电势
C. 带电粒子在F点的电势能大于在E点的电势能
D. 带电粒子应该由W点射入经F点到E点
9. A、B板间存在竖直方向的匀强电场,现沿垂直电场线方向射入三种比荷(电荷量与质量的比)相同的带电微粒(不计重力),a、b和c的运动轨迹如图所示,其中b和c是从同一点射入的。不计空气阻力,则可知粒子运动的全过程( )
A. 运动加速度
B. 速度变化量
C. 飞行时间
D. 电势能的减少量
10. 如图所示,轻弹簧一端固定,另一端与一圆环相连,圆环套在光滑的竖直固定杆上,圆环从点由静止释放,过点时弹簧处于原长,圆环在点时弹簧的形变量与点相同,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A. 由点运动到点的过程中圆环的机械能守恒
B. 由点运动到点的过程中圆环合力做功为0
C. 在点圆环的速度最大
D. 由点运动到点过程中圆环重力势能减少量等于动能增加量
11. 如图所示,棱长为的正四面体,顶点A、、分别固定电荷量为、、的点电荷,、、分别为棱、、中点,点为的中心。已知静电力常量为,下列说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度相同
B. 点的电场强度大小为
C. 、、、四点的电势关系为
D. 将一试探电荷从点沿直线移到点,电场力一直不做功
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 小明利用题图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。细线一端系在圆形量角器中心轴上,另一端系一个金属小球,在小球运动轨迹的最低点安装一个光电门。本实验需要测量的物理量有:小球的直径d、细线长度L、小球通过光电门的挡光时间,小球静止释放时细线与竖直方向的夹角等。
(1)
为完成实验,以下器材中必须用到的是________(填写器材前的字母标号)
A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺
(2)某次释放小球前,细线与圆形量角器位置关系的局部放大图如题2图所示,此时对应的为________度。
(3)按正确实验方法操作,测得小球的直径为d,小球通过光电门的挡光时间为,可知小球经过最低点的速度大小________。
(4)若在实验误差允许范围内,满足________,即可验证机械能守恒定律(用题给字母L、d、以及当地重力加速度g和小球质量m表示)。
(5)改变角度重复实验,发现小球由静止运动到最低点的过程中,动能的增加量总是大于重力势能的减少量,原因可能是________。
三、计算题:本大题共4小题,共8+8+12+13=41分。
13. 2024年5月,嫦娥六号探测器在我国文昌成功发射,之后进入地月转移轨道,5月8日探测器成功实施近月制动,顺利进入环月轨道飞行,做周期为T的匀速圆周运动,之后登陆月球,完成月球背面采样任务后成功返回。若探测器登陆月球后,在月球表面的某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间t落回到抛出点。已知月球半径为R,引力常量为G,求:
(1)月球质量M;
(2)环月轨道距月球表面的高度h。
14. 绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定电荷量不等的正电荷,两电荷的位置坐标如图甲所示,已知A处电荷的电荷量为+Q,图乙是A、B连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像,图中x=L处对应图线的最低点,x=-2L处的纵坐标,x=2L处的纵坐标,若在x=-2L处的C点由静止释放一个质量为m、电荷量为+q的带电物块(可视为质点),物块随即向右运动(假设此带电物块不影响原电场分布),求:
(1)固定在B处的电荷的电荷量QB;
(2)小物块与水平面间的动摩擦因数μ为多大,才能使小物块恰好到达x=2L处?
15. 如图所示为某电子运动控制装置简化图,静电分析器中存在以O为圆心的均匀辐向电场,正方形区域Ⅰ、Ⅱ边长均为L,区域Ⅰ中有竖直向下的匀强电场,区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场。一电子沿半径为R的圆弧虚线做匀速圆周运动,圆弧虚线处的电场强度大小为,电子通过静电分析器后贴着区域Ⅰ下边界水平向右射入电场,再从边界中点P进入区域Ⅱ,最后从顶点Q离开区域Ⅱ。已知电子质量为m、电荷量为e,不计电子的重力。求:
(1)电子做匀速圆周运动的速度大小;
(2)区域Ⅰ的电场强度大小;
(3)电子从P点运动到Q点过程中电势能的减少量。
16. 如图所示的游戏装置由同一竖直面内的两个轨道组成。轨道Ⅰ光滑且固定在水平地面上,依次由足够长的倾斜直轨道、圆心为的圆弧形轨道、倾斜直轨道组成。与垂直,段与段关于对称。轨道Ⅱ形状与轨道Ⅰ的段完全相同,C、E、I、K在同一水平线上,J是最低点,与在同一水平线上。轨道Ⅱ可按需要沿水平地面平移,和段粗糙,段光滑。的倾角,圆弧段半径。游戏时,质量的滑块从上高为h的某处静止释放,调节F、H的间距x,使滑块从F滑出后恰能从H沿向切入轨道Ⅱ,且不从L端滑出,则游戏成功。滑块(可视为质点)与和段的动摩擦因数,空气阻力可不计,。
(1)当时:
①求滑块经过D的速度大小及所受支持力大小;
②求游戏成功时的x,以及滑块经过J时的动能;
(2)求游戏成功且滑块经过J时,滑块所受支持力大小与h的关系式。
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江苏省震泽中学高一第二学期第二次检测
一、单选题:本大题共11小题,共44分
1. 如图是某位同学设想的人造地球卫星轨道(卫星发动机关闭),其中不可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】人造地球卫星靠万有引力提供向心力,做匀速圆周运动,万有引力的方向指向地心,所以圆周运动的圆心是地心。
A.图像圆周运动的圆心是地心,所以可能,故A不符合题意;
B.图像圆周运动的圆心是地心,所以可能,故B不符合题意;
C.图像圆周运动的圆心是地心,所以可能,故C不符合题意;
D.图像圆周运动的圆心不是地心,所以不可能,故D符合题意。
故选:D。
2. 如图所示,摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱从最高点到最低点的过程中,其重力功率随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】从最高点到最低点的运动过程中,最初的速度和最终的速度都是水平方向的,和重力垂直,所以由公式P=mgvy可知,最高点和最低点的重力的瞬时功率都为零,而在这过程中,速度和重力夹角为,故重力的瞬时功率
先减小到零后增大, 且根据三角函数图像可知,重力的瞬时功率先增加后减小。
故选B。
3. 如图所示,原来不带电,长为l的导体棒水平放置,现将一个电荷量为()的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处,A、B分别为导体棒左右两端的一点,静电力常量为k。当棒达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A. 棒的两端都感应出负电荷
B. 棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右
C. 棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小
D. 若用一根导线将A、B相连,导线上会产生电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.由静电感应可知,棒左端感应出负电荷,右端感应出正电荷,故A错误;
BC.q在棒中心O处产生的电场方向向右,根据平衡关系可知,棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向向左,大小相同,为
故C正确,B错误;
D.导体棒是等势体,左右端电势相等,若用一根导线将A、B相连,导线上不会产生电流,故D错误。
故选C。
4. 太阳系目前公认有八大行星,按照距离太阳由近及远依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。已知某行星的平均密度为ρ,靠近该行星表面运行的卫星运转周期为T,关于行星平均密度ρ和其表面卫星周期T之间的函数关系图像,下列正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】假设该行星质量为M,半径为R,靠近该行星表面运行的卫星质量为m,根据万有引力提供向心力
质量为
联立可得
所以图像是一条过原点的直线。
故选A。
5. 如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行、间距为的活动金属电极和固定金属电极组成,两金属电极间有空气间隙,两金属电极组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A. 按键向上的过程中,电容器的电容增大
B. 按键向下的过程中,电容器的电荷量减小
C. 按键向下的过程中,图丙中电流方向从流向
D. 按键向下的过程中,电容器两极间的电场强度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据平行板电容器的电容计算公式可知,按键向上的过程中,板间距离增大,电容减小,故A错误;
B.按键向下的过程中,减小,电容增大,由于不变,根据可知增大,故B错误;
C.按键向下的过程中,板间距离减小,电容增大,不变,根据可知增大,电容器充电,电流方向从流向,故C错误;
D.按键向下的过程中,板间距离减小,由于不变,根据可知,电容器两极板间的电场强度增大,故D正确。
故选D。
6. 中国科学院“地月空间DRO探索研究”专项团队成功构建国际首个地月空间三星星座,多项原创性科技成果在国际上处于领先地位。如图所示是地月天体系统,在地月连线外侧有一个拉格朗日点,质量为m0的卫星在该点受到质量为M的地球和质量为m的月球的万有引力作用,并恰好和月球一起绕地球做同周期的匀速圆周运动。卫星的引力不影响地球和月球的运动,已知地心、月心间距为R,拉格朗日点距地心距离为L,则( )
A. 卫星周期T1与月球周期T2的关系式
B. 卫星的向心力
C. 卫星m0的发射速度大于11.2km/s
D. 月球的向心加速度大于卫星的向心加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.对卫星和月球分别根据牛顿第二定律得,
解得,A错误;
B.卫星的向心力,B正确;
C.卫星m0的发射速度小于11.2km/s,因为发射速度大于11.2km/s时就脱离引力束缚,不会绕地球运动,C错误;
D.根据,二者的角速度相同,轨道半径越大,向心加速度越大。所以月球的向心加速度小于卫星的向心加速度,D错误。
故选B。
7. 如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s2,物块质量m和所受摩擦力大小f分别为( )
A. m=0.7 kg,f=0.5 N B. m=0.7 kg,f=1.0N
C. m=0.8kg,f=0.5 N D. m=0.8 kg,f=1.0N
【答案】A
【解析】
【分析】本题结合图像考查动能定理。
【详解】0~10m内物块上滑,由动能定理得
整理得
结合0~10m内的图像得,斜率的绝对值
10~20 m内物块下滑,由动能定理得
整理得
结合10~20 m内的图像得,斜率
联立解得
故选A。
8. 如图所示,M和N是带有异种电荷的带电金属导体,P和Q是M表面上的两点,S是N表面上的一点,在M和N之间的电场中画有三条等势线。现有一个带正电的粒子(重力不计)在电场中的运动轨迹如图中虚线所示,不计带电粒子对原电场的影响,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A. P和Q两点的电势不相等
B. S点的电势高于P点的电势
C. 带电粒子在F点的电势能大于在E点的电势能
D. 带电粒子应该由W点射入经F点到E点
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属导体M是等势体,表面是等势面,故P和Q两点的电势相等,故A错误;
B.由正电荷的运动轨迹可知,正电荷受向下的电场力,故电场线由M指向N,则S点的电势低于P点的电势,故B错误;
C.因F点电势高于E点,故带正电粒子在F点的电势能大于在E点的电势能,故C正确;
D.带电粒子由W点射入经F点到E点,或者由E点射入经F点到W点,均有可能,故D错误。
故选C。
9. A、B板间存在竖直方向的匀强电场,现沿垂直电场线方向射入三种比荷(电荷量与质量的比)相同的带电微粒(不计重力),a、b和c的运动轨迹如图所示,其中b和c是从同一点射入的。不计空气阻力,则可知粒子运动的全过程( )
A. 运动加速度
B. 速度变化量
C. 飞行时间
D. 电势能的减少量
【答案】B
【解析】
【详解】A.依题意,带电粒子的比荷、匀强电场的场强均相同,根据牛顿第二定律
解得
可知它们运动的加速度相同。故A错误;
C.带电粒子在竖直方向都做初速度为零的匀加速直线运动,由
解得
由图可知
则得
故C错误;
B.速度变化量
联立,解得
故B正确;
D.电场力做功为
由于电荷量关系不能确定,所以不能确定电场力做功的大小,也就不能确定电势能减少量的大小。故D错误。
故选B。
10. 如图所示,轻弹簧一端固定,另一端与一圆环相连,圆环套在光滑的竖直固定杆上,圆环从点由静止释放,过点时弹簧处于原长,圆环在点时弹簧的形变量与点相同,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A. 由点运动到点的过程中圆环的机械能守恒
B. 由点运动到点的过程中圆环合力做功为0
C. 在点圆环的速度最大
D. 由点运动到点过程中圆环重力势能减少量等于动能增加量
【答案】D
【解析】
【详解】A.圆环由M点运动到P点的过程中圆环和弹簧组成的系统机械能守恒,单独对圆环分析时,弹簧弹力属于外力,即对圆环而言有外力做功,可知,圆环的机械能不守恒,故A错误;
BD.整个过程中圆环和弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧在P点、M点的形变量相同,所以弹簧在P、M两点弹性势能相同,圆环在P点的重力势能小于在M点的重力势能,故圆环在P点的动能大于在M点的动能,圆环从M点由静止释放,在M点动能为0,故圆环在P点动能大于0,速度不为0,根据动能定理,由M到P的过程中,圆环的合力做正功,根据机械能守恒定律,圆环重力势能减少量等于动能增加量,故B错误,D正确;
C.圆环在N点时弹簧处于原长,则从N点继续向下运动时弹簧弹力从0开始逐渐增大,一开始弹簧弹力沿竖直向上的分力仍然小于重力,圆环继续向下加速运动,所以圆环在N点时动能不是最大,故C错误。
故选D。
11. 如图所示,棱长为的正四面体,顶点A、、分别固定电荷量为、、的点电荷,、、分别为棱、、中点,点为的中心。已知静电力常量为,下列说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度相同
B. 点的电场强度大小为
C. 、、、四点的电势关系为
D. 将一试探电荷从点沿直线移到点,电场力一直不做功
【答案】C
【解析】
【详解】A.、两点的电场强度大小相同,方向不同,故A错误;
B.由几何知识可得,点到顶点A、、的距离相等,设为,则由几何关系
得
顶点A、、分别固定电荷量为、、的点电荷在点产生的场强大小都等于
分别沿方向、方向、方向,其中两正点电荷在O点场强夹角为,合矢量沿方向,大小为。故由电场强度的叠加原理可知,点的电场强度大小为,故B错误;
C.在两个正点电荷的电场中,、、、四点的电势关系为
在负点电荷的电场中,、、、四点的电势关系为
由电势的叠加原理得、、、四点的电势关系为,故C正确;
D.将一试探电荷从点沿直线移到点,电场力做的总功为零,但不是电场力一直不做功,故D错误。
故选C。
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 小明利用题图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。细线一端系在圆形量角器中心轴上,另一端系一个金属小球,在小球运动轨迹的最低点安装一个光电门。本实验需要测量的物理量有:小球的直径d、细线长度L、小球通过光电门的挡光时间,小球静止释放时细线与竖直方向的夹角等。
(1)
为完成实验,以下器材中必须用到的是________(填写器材前的字母标号)
A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺
(2)某次释放小球前,细线与圆形量角器位置关系的局部放大图如题2图所示,此时对应的为________度。
(3)按正确实验方法操作,测得小球的直径为d,小球通过光电门的挡光时间为,可知小球经过最低点的速度大小________。
(4)若在实验误差允许范围内,满足________,即可验证机械能守恒定律(用题给字母L、d、以及当地重力加速度g和小球质量m表示)。
(5)改变角度重复实验,发现小球由静止运动到最低点的过程中,动能的增加量总是大于重力势能的减少量,原因可能是________。
【答案】(1)C (2)26.5°
(3)
(4)
(5)遮光条宽度d测量值偏大
【解析】
【小问1详解】
由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去,所以不需要天平测量小球的质量;小球通过光电门的时间可以直接得出,不需要秒表;实验中需测量细线长度,则需要毫米刻度尺。
故选C。
【小问2详解】
量角器的读数为26.5°。
【小问3详解】
测得小球的直径为d,小球通过光电门的时间为,可知小球经过最低点的瞬时速度大小为
【小问4详解】
小球的重力势能减少量为
满足
即可验证机械能守恒定律
【小问5详解】
实验用滑块经过光电门时的平均速度代替瞬时速度,如果遮光条宽度d测量值偏大,瞬时速度的测量值偏大,会使动能的增加量总是略大于重力势能的减少量。
三、计算题:本大题共4小题,共8+8+12+13=41分。
13. 2024年5月,嫦娥六号探测器在我国文昌成功发射,之后进入地月转移轨道,5月8日探测器成功实施近月制动,顺利进入环月轨道飞行,做周期为T的匀速圆周运动,之后登陆月球,完成月球背面采样任务后成功返回。若探测器登陆月球后,在月球表面的某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间t落回到抛出点。已知月球半径为R,引力常量为G,求:
(1)月球质量M;
(2)环月轨道距月球表面的高度h。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设月球表面处的重力加速度为g月,根据题意
在月球表面
解得月球质量
【小问2详解】
根据万有引力提供向心力,有
联立以上解得
14. 绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定电荷量不等的正电荷,两电荷的位置坐标如图甲所示,已知A处电荷的电荷量为+Q,图乙是A、B连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像,图中x=L处对应图线的最低点,x=-2L处的纵坐标,x=2L处的纵坐标,若在x=-2L处的C点由静止释放一个质量为m、电荷量为+q的带电物块(可视为质点),物块随即向右运动(假设此带电物块不影响原电场分布),求:
(1)固定在B处的电荷的电荷量QB;
(2)小物块与水平面间的动摩擦因数μ为多大,才能使小物块恰好到达x=2L处?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由题图乙得x=L处为图线的最低点,切线斜率为零,即合场强为0,则有
代入数据得
(2)从x=-2L到x=2L的过程中,物块先做加速运动再做减速运动,由动能定理得
即
解得
15. 如图所示为某电子运动控制装置简化图,静电分析器中存在以O为圆心的均匀辐向电场,正方形区域Ⅰ、Ⅱ边长均为L,区域Ⅰ中有竖直向下的匀强电场,区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场。一电子沿半径为R的圆弧虚线做匀速圆周运动,圆弧虚线处的电场强度大小为,电子通过静电分析器后贴着区域Ⅰ下边界水平向右射入电场,再从边界中点P进入区域Ⅱ,最后从顶点Q离开区域Ⅱ。已知电子质量为m、电荷量为e,不计电子的重力。求:
(1)电子做匀速圆周运动的速度大小;
(2)区域Ⅰ的电场强度大小;
(3)电子从P点运动到Q点过程中电势能的减少量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,辐向电场中,电场力提供向心力,有
解得
【小问2详解】
电子在区域I中运动过程,水平方向
竖直方向
由牛顿第二定律得
联立以上各式,解得
【小问3详解】
分析可知电子在两个电场区域中的运动时间相等,P到Q过程,根据匀变速直线运动的公式,竖直方向
其中
由牛顿第二定律
根据电场力做功与电势能的关系可知,电势能减少量
解得
16. 如图所示的游戏装置由同一竖直面内的两个轨道组成。轨道Ⅰ光滑且固定在水平地面上,依次由足够长的倾斜直轨道、圆心为的圆弧形轨道、倾斜直轨道组成。与垂直,段与段关于对称。轨道Ⅱ形状与轨道Ⅰ的段完全相同,C、E、I、K在同一水平线上,J是最低点,与在同一水平线上。轨道Ⅱ可按需要沿水平地面平移,和段粗糙,段光滑。的倾角,圆弧段半径。游戏时,质量的滑块从上高为h的某处静止释放,调节F、H的间距x,使滑块从F滑出后恰能从H沿向切入轨道Ⅱ,且不从L端滑出,则游戏成功。滑块(可视为质点)与和段的动摩擦因数,空气阻力可不计,。
(1)当时:
①求滑块经过D的速度大小及所受支持力大小;
②求游戏成功时的x,以及滑块经过J时的动能;
(2)求游戏成功且滑块经过J时,滑块所受支持力大小与h的关系式。
【答案】(1)①,,②,;(2)
【解析】
【详解】(1)①A到D由机械能守恒
在D由牛顿第二定律
解得
②A到F由机械能守恒
F到H过程中
A到J由动能定理
解得
(2),滑块能停在斜面上,若滑块恰好停在I,A到I由动能定理
解得
若滑块恰好停在L,A到L由动能定理
解得
A到J由动能定理
在J由牛顿第二定律
则
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