内容正文:
平罗中学2025--2026学年度第二学期第三次月考试题
高一物理
满分:100分 考试时长:75分钟
I卷(选择题)
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。)
1. 有关静电场的概念和规律,以下说法正确的是( )
A. 摩擦起电并不是产生了电荷,只是电荷发生了转移
B. 质子、电子等带电荷量绝对值为的带电粒子叫元电荷
C. 电场线可以形象地描绘电荷产生的电场,它是客观存在的
D. 对于不能看成点电荷的两个带电体,库仑定律不适用,静电力也不存在
【答案】A
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质因为物体对电子的束缚能力不同,在摩擦中有的物体得电子,带负电;另一物体失去电子,带正电,故A正确;
B.由元电荷定义,将电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷,而不是把质子或电子叫元电荷,故B错误;
C.电场是客观存在的物质,电场线是人们假想的曲线,故C错误;
D.对于不能看成点电荷的两个带电体,库仑定律不适用,但静电力也还存在,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,在攀岩训练中,小明两次沿不同路径从地面攀到相同位置,沿路径1用时5min,沿路径2用时4min,克服重力做功的功率分别是P1、P2,则( )
A. P1<P2 B. P1>P2
C. P1=P2 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】小明两次沿不同路径从地面攀到相同位置,克服重力做功相同,运动时间
根据功率公式
可得
故A正确。
3. 有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球一起转动;b是近地卫星;c是地球静止卫星;d是高空探测卫星.如图所示,下列说法中正确的是( )
、
A. a的向心加速度等于地面的重力加速度g
B. b在相同时间内转过的弧长最小
C. c的运行速度小于第一宇宙速度
D. d的运行周期有可能是19h
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.地球静止卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c的角速度相同,根据
知,c的向心加速度大于a的向心加速度,由
得
知卫星的轨道半径越大,向心加速度越小,则c的向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,所以知a的向心加速度小于重力加速度g,故A错误;
B.a与c的角速度相同,对b、c、d三颗地球卫星,根据万有引力等于向心力,得
可得
可知,b的线速度最大,在相同时间内转过的弧长最大,选项B错误;
C.第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动卫星的最大速度,则c的运行速度小于第一宇宙速度,选项C正确;
D.c是地球静止卫星,周期是24h,由开普勒第三定律
知,卫星的轨道半径越大,周期越大,所以d的运动周期大于c的周期24h,不可能是19h,故D错误。
故选C。
【点睛】对于卫星问题,要建立物理模型,根据万有引力提供向心力,分析各量之间的关系,并且要知道地球静止卫星的条件和特点。
4. 如图所示,在地面上以速度抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面。若以地面为参考平面且不计空气阻力,则不正确的是( )
A. 重力对物体做的功为
B. 物体落到海平面时的重力势能为
C. 物体在海平面上的动能为
D. 物体在海平面上的机械能为
【答案】B
【解析】
【详解】A.重力做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关。物体从地面落到比地面低的海平面,高度下降了,重力做正功,大小为,故A正确;
B.重力势能的大小与参考平面的选取有关。以地面为参考平面,海平面位于参考平面下方处,其高度为,所以物体落到海平面时的重力势能为,故B错误;
C.根据动能定理,合外力(重力)做的功等于动能的变化量,即
代入可得物体在海平面上的动能为,故C正确;
D.物体运动过程中不计空气阻力,只有重力做功,机械能守恒。物体在地面时的机械能为
所以物体在海平面上的机械能也为,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
5. ΔABC是一等腰直角三角形,,如图所示,在顶点B、C各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点A处电场强度的大小为;若将C处的负点电荷替换为电荷量为Q的正点电荷,B处不变,这时顶点A处电场强度的大小为,则的比值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在顶点B、C各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点A处电场强度的大小为,方向垂直BC向下,如图所示
A点的场强
若将C点处的负点电荷取走,并放置一个电荷量为Q的正点电荷,方向如图所示
这时顶点A处电场强度的大小为
则有。
故选A。
6. 如图所示,水平桌面上放了一个小型的模拟摩天轮模型,将一小物块置于该模型上某吊篮内,随模型一起在竖直平面内沿顺时针匀速转动,二者在转动过程中保持相对静止( )
A. 物块在a处可能处于完全失重状态
B. 物块在b处的摩擦力可能为零
C. 物块在d处受到吊篮的作用力一定指向圆心
D. 整个运动过程中桌面对模拟摩天轮模型的摩擦力始终为零
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.a处对物体受力分析,由重力和支持力的合力提供向心力,有
,
则当时,
F压=0
A正确;
BC.在b、d处受到重力、支持力、指向圆心的摩擦力,则吊篮对物体的作用不指向圆心,B、C错误;
D.在d处对摩天轮受力分析,有重力、地面的支持力、物体对吊篮水平向左的摩擦力,摩天轮要保持平衡,则需要受到地面的摩擦力,D错误.
故选A。
7. 如图所示,A,B,C三个物体放在旋转圆台上,它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C质量均为m,A、B离轴心距离为R,C离轴心2R,则当圆台旋转时(设A,B,C都没有滑动)( )
A. 物体、、的向心加速度大小相同
B. 物体受到的静摩擦力最大
C. 是开始滑动的临界角速度
D. 当圆台转速增加时,比先滑动
【答案】C
【解析】
【详解】A.三个物体同轴转动,角速度相同。根据向心加速度公式
由于,
可知,故A错误;
B.物体随圆台转动,静摩擦力提供向心力,即
代入数据得,,
可见,物体A、C受到的静摩擦力最大,故B错误;
C.当静摩擦力达到最大值时物体开始滑动,由
得临界角速度
对于物体C,,则,故C正确;
D.由临界角速度
可知,半径越大,临界角速度越小,越容易滑动。因为,所以C最先滑动,A、B同时滑动,故D错误。
故选C。
8. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中关于a、b两点电场强度大小、方向的描述正确的是( )
A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相同
C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
D. 丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图是点电荷的电场,a、b与点电荷的距离相等,根据点电荷电场强度的公式可知,二者电场强度大小相等。但电场强度的方向是电场线的切线方向,所以a、b两点电场强度的方向并非相反,故A错误;
B.乙图是两等量异种点电荷的电场,其连线中垂线上的电场强度方向均垂直中垂线指向负电荷一侧,a、b与连线等距,因此电场强度大小相等、方向相同,故B正确;
C.丙图是两等量正电荷的电场,中垂线上电场强度的方向均沿中垂线向外,所以连线中垂线上与连线等距的a、b两点,电场强度大小相等,方向相反,故C正确;
D.丁图是非匀强电场,电场线的疏密表示电场强度的大小,b点电场线更密,故b点的电场强度大于点的电场强度。由于a、b两点电场线的切线方向并非相反,所以a、b两点电场强度的方向并非相反,故D错误。
故选BC。
9. 年月日,天舟九号货运飞船顺利升空。天舟九号货运飞船与火箭成功分离并进入距离地面高度约为的预定轨道Ⅰ,之后,天舟九号货运飞船变轨,与距离地面高度约为的轨道Ⅲ上的空间站组合体进行交会对接,示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 飞船从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ的过程中,机械能增大
B. 天舟九号货运飞船发射速度应小于
C. 由于高纬度地区重力加速度较小,因此选择的发射场应该尽可能靠近两极
D. 天舟九号货运飞船在轨道Ⅰ上的运行速度是空间站在轨道Ⅲ上运行速度的倍
【答案】A
【解析】
【详解】A.飞船从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ,需要在轨道Ⅱ的远地点(与轨道Ⅲ的切点)处点火加速,使万有引力不足以提供向心力,从而做离心运动进入轨道Ⅲ。在此过程中,发动机做正功,飞船的机械能增大,故A正确;
B.天舟九号货运飞船绕地球运行,其发射速度应满足第一宇宙速度与第二宇宙速度之间,即。选项仅指出小于,若发射速度小于则无法进入轨道,表述不完整,故B错误;
C.地球自转线速度在赤道处最大,发射场靠近赤道可利用地球自转速度节省燃料;且地球表面重力加速度在赤道处最小,两极处最大,选项中“高纬度地区重力加速度较小”说法错误,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力
解得
轨道半径,轨道Ⅲ半径,其中约为。显然,所以运行速度之比不是倍,故D错误。
故选A。
10. 蹦极(Bungee Jumping),也叫机索跳,是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。为了研究运动员下落速度与下落距离的关系在运动员身上装好传感器,让其从静止开始竖直下落,得到如图所示的v2—h图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg,弹性绳原长为10m,忽略空气阻力,弹性绳上的弹力遵循胡克定律。以下说法正确的是( )
A. 弹性绳的劲度系数为40N/m
B. 运动员在下落过程中先失重再超重
C. 运动员在最低点处加速度大小为10m/s2
D. 运动员在速度最大处绳子的弹性势能为1500J
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.由题图知,在,运动员速度最大,则加速度为0,故有
代入数据求得弹性绳的劲度系数为k=120N/m,故A错误;
B.运动员在下落过程中,先加速后减速,所以加速度先向下后向上,则运动员先失重后超重,故B正确;
C.运动员在最低点处时,若下降高度为25m,则由牛顿第二定律可得
代入数据求得:,由题图可知,运动员下降高度大于25m,故加速度大于20m/s2,故C错误;
D.运动员在速度最大处,由功能关系有
代入数据求得绳子的弹性势能为,故D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11. 某探究小组用图甲、乙所示的装置来研究平抛运动的特点,请回答下列问题:
(1)如图甲,用小锤轻击弹性金属片,发现小球、总能同时落地,说明平抛运动在竖直方向的分运动是_____运动。
(2)如图乙,让完全相同的小球1和2从两个相同弧面轨道顶端由静止释放,弧面轨道末端水平,发现两小球总能在水平面上相撞,说明平抛运动在水平方向的分运动是_____运动。
(3)如图丙,用频闪照相机记录了小球平抛的四个位置、、、,其中正方形小方格边长为,重力加速度大小取,则照相机每隔_____曝光一次,位置_____(选填“是”或“不是”)小球做平抛运动的抛出点,小球做平抛运动的初速度大小为_____(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)自由落体
(2)匀速直线 (3) ①. 0.10 ②. 是 ③.
【解析】
【详解】(1)小球、总能同时落地,说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
(2)小球1和2总能在水平面上相撞,说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动。
(3)[1][2][3]设照相机每隔时间曝光一次,竖直方向有,解得,,位置是小球做平抛运动的抛出点,水平方向有,小球做平抛运动的初速度大小为。
12. 甲同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有_______。(选填器材前的字母)
A. 大小合适的铁质重锤
B. 体积较大的木质重锤
C. 刻度尺
D. 天平
E. 秒表
(2)安装好实验装置,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC,设重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒,应满足下面的哪个等式_______(用题中所给字母表示)。
A. 8ghBT2=(hC-hA)2 B. 4ghBT2=(hC-hA)2
C. 2ghBT2=(hC-hA)2 D. 都不正确
(3)若经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能,则实验中可能存在的问题是:________。
【答案】(1)AC (2)A
(3)用公式算各点瞬时速度或先释放纸带后接通电源,导致打第一个点时便有了初速度。
【解析】
【小问1详解】
AB.在“验证机械能守恒定律”的实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,还须使用铁质重锤,因为其密度大、体积小,可以减小空气阻力对实验的影响;而木质重锤密度小、体积大,阻力大,对实验影响较大,不需要。故A正确,B错误;
C.刻度尺,需要用来测量纸带上点的下落高度,必须使用,故C正确;
D.天平不需要,验证式中质量会两边约去,故D错误;
E.秒表不需要,打点计时器本身计时,周期由电源频率决定,故E错误。
故选AC。
【小问2详解】
B点瞬时速度等于AC段平均速度:
从O到B,重力势能减少量等于动能增加量:
代入速度并消去,得
整理得:
故选A。
【小问3详解】
正常实验中存在阻力,动能增加量小于重力势能减少量。若经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能,则实验中可能存在的问题是用公式算各点瞬时速度或先释放纸带后接通电源,导致打第一个点时便有了初速度。
三、计算题(本题共3小题,共38分。解答过程写出必要的文字说明、方程式和计算过程,只写出最后答案的不得分,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,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,静止时悬线与竖直方向夹角,小球电量保持不变,重力加速度取10m/s2。
(1)判断小球所带电荷的正负;
(2)求小球受到细线的拉力FT大小;
(3)求电场强度E的大小。
【答案】(1)带负电 (2)
(3)
【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,可得细线受到的拉力大小FT
【小问3详解】
小球受到的电场力F=
根据平衡条件有
解得
14. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星,在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球(引力视为恒力,阻力可忽略),经过时间t落到地面,已知该行星半径为R,自转周期为T,引力常量为G。
(1)求该行星的第一宇宙速度v;
(2)求该行星的质量M;
(3)若发射一颗该星的同步卫星,求同步卫星距地面的高度H。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据
得
对围绕行星表面做圆周运动的卫星
可得该行星的第一宇宙速度
【小问2详解】
由
得该行星质量为
【小问3详解】
同步卫星的周期等于该行星自转的周期,则
解得
15. 如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部是一长为的竖直细管,上半部是半径为的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,管内有一原长为、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为的鱼饵到达管口时,对管壁的作用力恰好为零,不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能、已知重力加速度为。求:
(1)质量为的鱼饵到达管口时的速度大小;
(2)弹簧压缩到时的弹性势能;
(3)已知地面与水面相距,若每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在到之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的长度是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
鱼饵运动至管口时,对管壁恰好无压力,此时重力完全充当向心力,依据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
对于质量为的鱼饵,从释放点到点的过程中,机械能守恒,有
代入解得弹簧的弹性势能
【小问3详解】
设质量为的鱼饵到达点时的速度为,根据机械能守恒定律,有
鱼饵离开管口后做平抛运动,下落总高度为,根据平抛运动规律,竖直方向满足,水平位移为
当鱼饵质量为时,平抛水平位移最小,解得
当鱼饵质量为时,平抛水平位移最大,解得
因此,鱼饵能够落到水面的长度,解得
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平罗中学2025--2026学年度第二学期第三次月考试题
高一物理
满分:100分 考试时长:75分钟
I卷(选择题)
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。)
1. 有关静电场的概念和规律,以下说法正确的是( )
A. 摩擦起电并不是产生了电荷,只是电荷发生了转移
B. 质子、电子等带电荷量绝对值为的带电粒子叫元电荷
C. 电场线可以形象地描绘电荷产生的电场,它是客观存在的
D. 对于不能看成点电荷的两个带电体,库仑定律不适用,静电力也不存在
2. 如图所示,在攀岩训练中,小明两次沿不同路径从地面攀到相同位置,沿路径1用时5min,沿路径2用时4min,克服重力做功的功率分别是P1、P2,则( )
A. P1<P2 B. P1>P2
C. P1=P2 D. 无法判断
3. 有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球一起转动;b是近地卫星;c是地球静止卫星;d是高空探测卫星.如图所示,下列说法中正确的是( )
、
A. a的向心加速度等于地面的重力加速度g
B. b在相同时间内转过的弧长最小
C. c的运行速度小于第一宇宙速度
D. d的运行周期有可能是19h
4. 如图所示,在地面上以速度抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面。若以地面为参考平面且不计空气阻力,则不正确的是( )
A. 重力对物体做的功为
B. 物体落到海平面时的重力势能为
C. 物体在海平面上的动能为
D. 物体在海平面上的机械能为
5. ΔABC是一等腰直角三角形,,如图所示,在顶点B、C各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点A处电场强度的大小为;若将C处的负点电荷替换为电荷量为Q的正点电荷,B处不变,这时顶点A处电场强度的大小为,则的比值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
6. 如图所示,水平桌面上放了一个小型的模拟摩天轮模型,将一小物块置于该模型上某吊篮内,随模型一起在竖直平面内沿顺时针匀速转动,二者在转动过程中保持相对静止( )
A. 物块在a处可能处于完全失重状态
B. 物块在b处的摩擦力可能为零
C. 物块在d处受到吊篮的作用力一定指向圆心
D. 整个运动过程中桌面对模拟摩天轮模型的摩擦力始终为零
7. 如图所示,A,B,C三个物体放在旋转圆台上,它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C质量均为m,A、B离轴心距离为R,C离轴心2R,则当圆台旋转时(设A,B,C都没有滑动)( )
A. 物体、、的向心加速度大小相同
B. 物体受到的静摩擦力最大
C. 是开始滑动的临界角速度
D. 当圆台转速增加时,比先滑动
8. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中关于a、b两点电场强度大小、方向的描述正确的是( )
A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相同
C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
D. 丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
9. 年月日,天舟九号货运飞船顺利升空。天舟九号货运飞船与火箭成功分离并进入距离地面高度约为的预定轨道Ⅰ,之后,天舟九号货运飞船变轨,与距离地面高度约为的轨道Ⅲ上的空间站组合体进行交会对接,示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 飞船从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ的过程中,机械能增大
B. 天舟九号货运飞船发射速度应小于
C. 由于高纬度地区重力加速度较小,因此选择的发射场应该尽可能靠近两极
D. 天舟九号货运飞船在轨道Ⅰ上的运行速度是空间站在轨道Ⅲ上运行速度的倍
10. 蹦极(Bungee Jumping),也叫机索跳,是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。为了研究运动员下落速度与下落距离的关系在运动员身上装好传感器,让其从静止开始竖直下落,得到如图所示的v2—h图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg,弹性绳原长为10m,忽略空气阻力,弹性绳上的弹力遵循胡克定律。以下说法正确的是( )
A. 弹性绳的劲度系数为40N/m
B. 运动员在下落过程中先失重再超重
C. 运动员在最低点处加速度大小为10m/s2
D. 运动员在速度最大处绳子的弹性势能为1500J
第II卷(非选择题)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11. 某探究小组用图甲、乙所示的装置来研究平抛运动的特点,请回答下列问题:
(1)如图甲,用小锤轻击弹性金属片,发现小球、总能同时落地,说明平抛运动在竖直方向的分运动是_____运动。
(2)如图乙,让完全相同的小球1和2从两个相同弧面轨道顶端由静止释放,弧面轨道末端水平,发现两小球总能在水平面上相撞,说明平抛运动在水平方向的分运动是_____运动。
(3)如图丙,用频闪照相机记录了小球平抛的四个位置、、、,其中正方形小方格边长为,重力加速度大小取,则照相机每隔_____曝光一次,位置_____(选填“是”或“不是”)小球做平抛运动的抛出点,小球做平抛运动的初速度大小为_____(结果保留2位有效数字)。
12. 甲同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有_______。(选填器材前的字母)
A. 大小合适的铁质重锤
B. 体积较大的木质重锤
C. 刻度尺
D. 天平
E. 秒表
(2)安装好实验装置,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC,设重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒,应满足下面的哪个等式_______(用题中所给字母表示)。
A. 8ghBT2=(hC-hA)2 B. 4ghBT2=(hC-hA)2
C. 2ghBT2=(hC-hA)2 D. 都不正确
(3)若经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能,则实验中可能存在的问题是:________。
三、计算题(本题共3小题,共38分。解答过程写出必要的文字说明、方程式和计算过程,只写出最后答案的不得分,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,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,静止时悬线与竖直方向夹角,小球电量保持不变,重力加速度取10m/s2。
(1)判断小球所带电荷的正负;
(2)求小球受到细线的拉力FT大小;
(3)求电场强度E的大小。
14. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星,在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球(引力视为恒力,阻力可忽略),经过时间t落到地面,已知该行星半径为R,自转周期为T,引力常量为G。
(1)求该行星的第一宇宙速度v;
(2)求该行星的质量M;
(3)若发射一颗该星的同步卫星,求同步卫星距地面的高度H。
15. 如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部是一长为的竖直细管,上半部是半径为的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,管内有一原长为、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为的鱼饵到达管口时,对管壁的作用力恰好为零,不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能、已知重力加速度为。求:
(1)质量为的鱼饵到达管口时的速度大小;
(2)弹簧压缩到时的弹性势能;
(3)已知地面与水面相距,若每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在到之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的长度是多少?
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