内容正文:
2026-2027上学期光大衡高部高二开学摸底试题
物理
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 放在地面上鱼缸中的鱼在静止水中吐出的气泡沿竖直方向加速上浮,若鱼在匀速向右平移的缸中吐出气泡,则从如图所示的角度观察,气泡轨迹应为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】若鱼在匀速向右平移的缸中吐出气泡,由题意可知,气泡水平向右匀速运动同时竖直向上加速运动,则气泡的合运动为曲线运动,结合曲线运动的加速度方向位于轨迹的凹侧,则从如图所示的角度观察,气泡轨迹应为B图。
故选B。
2. 我国的北斗系统可提供全球导航服务,在轨工作卫星共33颗,包含5颗地球静止同步轨道卫星,7颗倾斜地球同步轨道卫星和21颗中圆地球轨道卫星。如图所示为北斗系统中的两颗卫星,分别是中圆地球轨道卫星A和地球静止同步轨道卫星B,卫星A环绕方向为顺时针,卫星B环绕方向为逆时针。已知地球自转周期为T0,地球的半径为R0,卫星A和卫星B到地球表面的距离分别为、6R0,引力常量为G,某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为120°,下列说法正确的是( )
A. 卫星B的动能一定小于卫星A的动能
B. 地球的质量
C. 卫星A围绕地球做圆周运动的周期
D. 从图示时刻开始,经过时间两卫星第一次相距最远
【答案】D
【解析】
【详解】A.卫星A、B的质量关系不确定,则两卫星机械能大小的关系也不确定,故A错误;
B.地球静止同步轨道卫星B,其周期与地球自转周期相等,则有
解得,故B错误;
C.根据开普勒第三定律有
解得,故C错误;
D.卫星A环绕方向为顺时针,卫星B环绕方向为逆时针,从图示时刻开始,经过时间t两卫星第一次相距最远,则有
解得,故D正确。
故选D。
3. 体重相同的小勤、小志和小天是教室在三楼的同班同学,下课铃响后小勤同学立刻从步行梯下楼活动,小天同学因为需要去交作业,所以先坐电梯上四楼去物理老师办公室交完作业后又坐电梯下楼去和小勤集合,在电梯路过三楼时遇到了正要坐电梯下楼的小志,便一同下楼活动去了。对以上同学从三楼到一楼的过程中,从物理的角度思考,下列说法正确的是( )
A. 重力对小天做的功大于对小勤和小志做的功
B. 三位同学的重力势能变化量相等
C. 小天和小志从上电梯到下电梯的过程中,重力做功功率相等
D. 因为小天先去了四楼又下到一楼,所以支持力做功大小大于重力做功大小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.三位同学体重相同,初、末位置高度差相等,则重力做功相同,重力势能变化量相同,故A错误,B正确;
C.重力对小天和小志做功相同,但小天的做功时间长,所以小志的重力做功功率更大,故C错误;
D.根据动能定理,合外力做功为零,则重力做功大小等于支持力做功大小。故D错误。
故选B。
4. 已知雨滴在空中运动时所受空气阻力,其中k为比例系数,r为雨滴半径,v为运动速率,一雨滴从高空由静止开始沿竖直方向下落,以地面为重力势能零势能面,用、、E、h表示雨滴重力势能、动能、机械能和下落高度,则下列四幅图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.随着下落的速度逐渐增加,空气阻力逐渐增大,合外力逐渐减小,根据动能定理,下落相同的高度,动能的增量逐渐减小,因此斜率逐渐减小,最后趋近于水平,A 错误;
B.由于空气阻力做负功,机械能逐渐减小,最终匀速下降,只有势能减小,动能不再增加,因此图像不是直线,B错误;
C.下落的过程中,由于空气阻力逐渐增大,下落相同的高度,空气阻力做功逐渐增大,机械能减少得越来越快,因此斜率逐渐增大,C正确;
D.设初始状态时的势能,下落的过程中,由于
可得图像是不过坐标原点,倾斜向下的直线,D错误。
故选C。
5. 某跳水运动员进入水中后因受到水的阻力而竖直向下做减速运动,运动员质量为,水对运动员的阻力大小恒为,那么在运动员减速下降深度为的过程中(已知重力加速度),下列说法正确的是( )
A. 运动员所受阻力做功 B. 运动员的机械能增加了
C. 运动员所受合外力做功 D. 运动员的动能减少了
【答案】C
【解析】
【详解】AB.减速下降深度为的过程中,运动员所受阻力做功,机械能的减小量等于克服阻力做的功,运动员的机械能增加了,故AB错误;
CD.运动员在减速下降深度为的过程中,合外力做功为,根据动能定理知,动能的减小量等于克服合力做的功,为,故C正确,D错误;
故选C。
6. 如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为,一端固定在倾角为的斜面底端,另一端与物块连接;两物块、质量均为,初始时物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力拉动物块,使做加速度为的匀加速运动,两物块在开始一段时间内的图像如图乙所示(时刻、的图线相切,时刻对应图线的最高点),重力加速度为,则( )
A. 达到最大速度时的位移为
B. 拉力的最小值为
C. 、分离时
D. 、分离前,和弹簧系统机械能不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.开始时弹簧的压缩量满足
当达到最大速度时加速度为零,此时满足
所以的位移为,故A错误;
B.初始阶段,对、整体满足
随着物体向上运动,弹簧形变量减小,力增大,因此刚开始时力最小,此时对、整体满足
解得,故正确;
C.当、分离时,、之间的弹力为零,此时对根据牛顿第二定律
此时物体的位移为
解得,故C错误;
D.、分离前,和弹簧系统除重力和弹簧弹力做功以外,还有对的弹力对做负功,所以和弹簧系统的机械能减少,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,圆心为的半圆形轨道固定在水平地面上,轨道最低点为点,是水平直径,点为半圆轨道上一点,、连线与水平方向的夹角为。现让小球甲、乙(均可视为质点,质量分别为、)从点同时以水平向左的初速度抛出,甲落到点,乙落在点,忽略空气阻力,,则( )
A. 乙在点的速度沿半径方向
B. 甲、乙落在轨道前瞬间重力的功率之比为
C. 甲从到与乙从到所用时间之比为
D. 甲、乙的初速度之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体做平抛运动过程中,速度的反向延长线过水平位移的中点,所以乙在点的速度不可能沿半径方向,故A错误;
C.在竖直方向上由自由落体可知
可得
设半圆轨道的半径为,则由几何关系可知甲下落的距离为,乙下落的距离为
故甲从到与乙从到所用时间之比为,故C正确;
B.在竖直方向上,由
可知,甲、乙落在轨道前瞬间竖直方向的速度之比为
则甲、乙落在轨道前瞬间重力的功率之比为,故B错误;
D.在水平方向,
可得甲、乙的初速度之比为,故D错误。
故选C。
二、多选题(本题共3小题,共18分。在每小题给出的四个备选项中,有两个或者两个以上选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不选的得0分。)
8. 如图所示,小球(视为质点)由两根轻绳和分别系于轻质细杆的点和点,小球的质量为。当轻杆绕轴以角速度缓慢加快转动时,小球跟着一起做圆周运动,当绳被拉直时,轻绳与水平方向夹角为,轻绳与轻杆垂直、绳长为。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 当角速度时,轻绳刚被拉直
B. 当角速度时,轻绳松弛
C. 当角速度时,轻绳的弹力随的增大而增大
D. 当角速度匀速转动时,剪断轻绳后,小球的高度会下降
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当轻绳刚被拉直时,绳张力为零,小球只受重力和绳拉力
竖直方向;水平方向提供向心力
联立解得角速度,故A正确;
B.角速度增大时,所需向心力增大,绳必须提供额外向心力,因此绳被拉紧,张力为正,不会松弛,故B错误;
C.当角速度时,绳拉紧,两绳均有弹力,小球半径仍为,绳与水平夹角仍为,竖直方向仍有;水平方向
变形有,则轻绳的弹力随的增大而增大,故C正确;
D.当轻绳剪断后,轻绳在水平方向分力小于小球此时做圆周运动需要的向心力,小球会做离心运动,位置会上升,故D错误。
故选AC。
9. 如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。重力加速度。则( )
A. 物体的质量
B. 第2s内物体克服摩擦力做的功
C. 前2s内推力F做功的平均功率
D. 前3s内推力F做功的平均功率
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由速度时间图线知,在2−3s内,物体做匀速直线运动,可知推力等于摩擦力,可知f=2N,在1−2s内,物体做匀加速直线运动,由速度时间图线知
a=2m/s2
根据牛顿第二定律得
F2−f=ma
代入数据解得
m=0.5kg
故A正确;
B.第2s内的位移
则物体克服摩擦力做功
W=fx2=2×1J=2J
故B错误;
C.前2s内位移
x=x2=1m
则推力F做功的大小
WF=F2x2=3×1J=3J
则平均功率
故C正确;
D. 前3s内推力F做功
推力F的平均功率
选项D错误。
故选AC。
10. 现代的激光打印机都是自动进纸的,有一种进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为。不考虑静电力的影响,下列说法正确的是( )
A. 滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向左
B. 若则打印机不能实现自动进纸
C. 除最上面第一、二张白纸外越向下白纸之间的摩擦力越大
D. 进纸过程中除最上面第一张白纸外其它纸之间摩擦力大小相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A.第一张纸相对于滚轮的运动趋势方向向左,则滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向右,故A错误;
B.若要自动进纸,则滚轮与白纸之间的最大静摩擦力必须大于第一张纸与第二张纸间的滑动摩擦力,则有,否则,打印机不能实现自动进纸,故B正确;
CD.除最上面第一、二张白纸外,向下白纸处于静止状态,分别以向下第3张白纸、第3张和第4张白纸整体、第3张到第5张白纸整体为研究对象,根据平衡条件可知向下白纸之间的摩擦力大小都等于第一张白纸对第二张白纸的滑动摩擦力大小,故C错误D正确;
故选BD。
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某同学设计了一个验证机械能守恒定律的实验,一轻绳一端连接在拉力传感器上点,另一端连接在半径为的匀质小钢球上,小钢球球心至点的长度为,点正下方位置有一光电门,小球摆动过程球心会经过点,可记录小钢球通过光电门的时间。如图甲所示,将小钢球拉至某一位置由静止释放,同时拉力传感器通过计算机采集小钢球在摆动过程中轻绳上拉力的最大值和最小值。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程,根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像如乙图所示。
(1)小钢球从位置由静止释放时,细线与竖直方向成角,小钢球通过最低点位置时,光电门记录遮光时间为,则小钢球通过光电门的速度________;在实验误差允许的范围内,若________(用、、、等符号表示)则验证了小钢球从点运动到点过程中机械能守恒。
(2)小钢球质量,根据测量数据绘制的乙图计算出重力加速度________(结果保留3位有效数字),与当地实际重力加速度相比________(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]小钢球从位置由静止释放时,细线与竖直方向成角,小钢球通过最低点位置时,光电门记录遮光时间为,则小钢球通过光电门的速度
[2]小钢球从到过程中,若无空气阻力,根据机械能守恒定律,有
解得
【小问2详解】
[1]小钢球摆动过程中轻绳上拉力的最小值为,则
最大值为,有,
联立解得
小钢球质量,根据乙图截距知
计算出重力加速度
[2]实际上由于小钢球摆动过程中始终受空气阻力的影响,速度始终偏小导致绳上拉力偏小,所以截距偏小,所以与当地实际重力加速度相比偏小。
12. 某同学利用如下实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。实验步骤如下:
①如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球1、球2与木条的撞击点;
②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球1从斜轨上A点由静止释放,撞击点为;
③将木条平移到图中所示位置,让入射球1从斜轨上A点由静止释放,撞击点为;
④把球2静止放置在水平轨道的末端,让入射球1从斜轨上A点由静止释放,确定球1和球2相撞后的撞击点;
⑤测得与、、各点的高度差分别为、、。
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)两小球的质量关系为_______(填“>”“=”或“<”)。
(2)把小球2放在斜轨末端边缘处,让小球1从斜轨上A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,碰后小球1的落点在图中的_______点。
(3)若再利用天平测量出两小球的质量分别为、,则满足_______时表示两小球碰撞前后动量守恒;满足_______时表示两小球碰撞前后的机械能守恒。
【答案】 ①. > ②. M ③. ④.
【解析】
【详解】[1]为了防止两球碰后球1出现反弹现象,入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量,即。
[2]由图可知,两小球撞击在竖直木条上,三次平抛运动的水平位移相等,由平抛运动的规律可知,水平速度越大,竖直方向下落的高度越小;碰后小球1的速度减小,则碰后小球1落到点。
[3] [4]根据平抛运动规律,可知小球撞击在木条上时,下落的时间
则可知小球做平抛运动的水平速度
代入题中数据得
,,
若碰撞过程动量守恒,则
联立解得
若碰撞过程机械能守恒,则有
联立解得
四、解答题(本题共3小题,共40分。解答计算题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图,等边位于竖直平面内,AB边水平,顶点C在AB边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求
(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;
(2)C点处点电荷的电荷量。
【答案】(1),A、B、C均为正电荷;(2)
【解析】
【详解】(1)因为M点电场强度竖直向下,则C为正电荷,根据场强的叠加原理,可知A、B两点的电荷在M点的电场强度大小相等,方向相反,则B点电荷带电量为,电性与A相同,又点电场强度竖直向上,可得处电荷在点的场强垂直BC沿AN连线向右上,如图所示
可知A处电荷为正电荷,所以A、B、C均为正电荷。
(2)如图所示
由几何关系
即
其中
解得
14. 竖直放置的两块足够长的带电平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,用细线悬挂质量为m的带正电小球,当细线跟竖直方向成θ角,小球与右板距离为b时,小球恰好平衡,如图所示(重力加速度为g)。求:
(1)小球带电荷量q;
(2)若剪断细线,小球碰到金属板所需的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球受力平衡,对小球进行受力分析,如图所示:
根据几何关系有
解得小球的带电荷量为
【小问2详解】
剪断细线后,小球沿着细线的方向向右下方做匀加速直线运动,其运动可以看成水平向右的匀加速直线运动和竖直方向自由落体运动的合成。设小球水平方向的加速度为,则在水平方向列牛顿第二定律方程有
解得
由匀变速直线运动的位移公式有
解得小球碰到金属板所需的时间为
15. 某传送装置如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,电动机用轻绳通过定滑轮与木板相连,木板上静置一物块。电动机以恒定功率拉动木板由静止开始沿斜面向上运动,经过一段时间,木板与物块的速度刚好相同,大小为。已知木板与物块质量均为,两者之间动摩擦因数,木板和斜面均足够长,轻绳与斜面始终平行,重力加速度为,忽略其他摩擦。求上述时间内
(1)物块刚开始运动时的加速度大小;
(2)物块重力势能的增加量;
(3)木板和物块间因摩擦产生的内能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对物块,牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
根据运动学公式
解得
物块重力势能的增加量
解得
【小问3详解】
运动时间为
对木板,动能定理
解得
木板和物块间因摩擦产生的内能
解得
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2026-2027上学期光大衡高部高二开学摸底试题
物理
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 放在地面上鱼缸中的鱼在静止水中吐出的气泡沿竖直方向加速上浮,若鱼在匀速向右平移的缸中吐出气泡,则从如图所示的角度观察,气泡轨迹应为( )
A. B.
C. D.
2. 我国的北斗系统可提供全球导航服务,在轨工作卫星共33颗,包含5颗地球静止同步轨道卫星,7颗倾斜地球同步轨道卫星和21颗中圆地球轨道卫星。如图所示为北斗系统中的两颗卫星,分别是中圆地球轨道卫星A和地球静止同步轨道卫星B,卫星A环绕方向为顺时针,卫星B环绕方向为逆时针。已知地球自转周期为T0,地球的半径为R0,卫星A和卫星B到地球表面的距离分别为、6R0,引力常量为G,某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为120°,下列说法正确的是( )
A. 卫星B的动能一定小于卫星A的动能
B. 地球的质量
C. 卫星A围绕地球做圆周运动的周期
D. 从图示时刻开始,经过时间两卫星第一次相距最远
3. 体重相同的小勤、小志和小天是教室在三楼的同班同学,下课铃响后小勤同学立刻从步行梯下楼活动,小天同学因为需要去交作业,所以先坐电梯上四楼去物理老师办公室交完作业后又坐电梯下楼去和小勤集合,在电梯路过三楼时遇到了正要坐电梯下楼的小志,便一同下楼活动去了。对以上同学从三楼到一楼的过程中,从物理的角度思考,下列说法正确的是( )
A. 重力对小天做的功大于对小勤和小志做的功
B. 三位同学的重力势能变化量相等
C. 小天和小志从上电梯到下电梯的过程中,重力做功功率相等
D. 因为小天先去了四楼又下到一楼,所以支持力做功大小大于重力做功大小
4. 已知雨滴在空中运动时所受空气阻力,其中k为比例系数,r为雨滴半径,v为运动速率,一雨滴从高空由静止开始沿竖直方向下落,以地面为重力势能零势能面,用、、E、h表示雨滴重力势能、动能、机械能和下落高度,则下列四幅图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
5. 某跳水运动员进入水中后因受到水的阻力而竖直向下做减速运动,运动员质量为,水对运动员的阻力大小恒为,那么在运动员减速下降深度为的过程中(已知重力加速度),下列说法正确的是( )
A. 运动员所受阻力做功 B. 运动员的机械能增加了
C. 运动员所受合外力做功 D. 运动员的动能减少了
6. 如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为,一端固定在倾角为的斜面底端,另一端与物块连接;两物块、质量均为,初始时物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力拉动物块,使做加速度为的匀加速运动,两物块在开始一段时间内的图像如图乙所示(时刻、的图线相切,时刻对应图线的最高点),重力加速度为,则( )
A. 达到最大速度时的位移为
B. 拉力的最小值为
C. 、分离时
D. 、分离前,和弹簧系统机械能不变
7. 如图所示,圆心为的半圆形轨道固定在水平地面上,轨道最低点为点,是水平直径,点为半圆轨道上一点,、连线与水平方向的夹角为。现让小球甲、乙(均可视为质点,质量分别为、)从点同时以水平向左的初速度抛出,甲落到点,乙落在点,忽略空气阻力,,则( )
A. 乙在点的速度沿半径方向
B. 甲、乙落在轨道前瞬间重力的功率之比为
C. 甲从到与乙从到所用时间之比为
D. 甲、乙的初速度之比为
二、多选题(本题共3小题,共18分。在每小题给出的四个备选项中,有两个或者两个以上选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不选的得0分。)
8. 如图所示,小球(视为质点)由两根轻绳和分别系于轻质细杆的点和点,小球的质量为。当轻杆绕轴以角速度缓慢加快转动时,小球跟着一起做圆周运动,当绳被拉直时,轻绳与水平方向夹角为,轻绳与轻杆垂直、绳长为。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 当角速度时,轻绳刚被拉直
B. 当角速度时,轻绳松弛
C. 当角速度时,轻绳的弹力随的增大而增大
D. 当角速度匀速转动时,剪断轻绳后,小球的高度会下降
9. 如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。重力加速度。则( )
A. 物体的质量
B. 第2s内物体克服摩擦力做的功
C. 前2s内推力F做功的平均功率
D. 前3s内推力F做功的平均功率
10. 现代的激光打印机都是自动进纸的,有一种进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为。不考虑静电力的影响,下列说法正确的是( )
A. 滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向左
B. 若则打印机不能实现自动进纸
C. 除最上面第一、二张白纸外越向下白纸之间的摩擦力越大
D. 进纸过程中除最上面第一张白纸外其它纸之间摩擦力大小相等
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某同学设计了一个验证机械能守恒定律的实验,一轻绳一端连接在拉力传感器上点,另一端连接在半径为的匀质小钢球上,小钢球球心至点的长度为,点正下方位置有一光电门,小球摆动过程球心会经过点,可记录小钢球通过光电门的时间。如图甲所示,将小钢球拉至某一位置由静止释放,同时拉力传感器通过计算机采集小钢球在摆动过程中轻绳上拉力的最大值和最小值。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程,根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像如乙图所示。
(1)小钢球从位置由静止释放时,细线与竖直方向成角,小钢球通过最低点位置时,光电门记录遮光时间为,则小钢球通过光电门的速度________;在实验误差允许的范围内,若________(用、、、等符号表示)则验证了小钢球从点运动到点过程中机械能守恒。
(2)小钢球质量,根据测量数据绘制的乙图计算出重力加速度________(结果保留3位有效数字),与当地实际重力加速度相比________(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
12. 某同学利用如下实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。实验步骤如下:
①如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球1、球2与木条的撞击点;
②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球1从斜轨上A点由静止释放,撞击点为;
③将木条平移到图中所示位置,让入射球1从斜轨上A点由静止释放,撞击点为;
④把球2静止放置在水平轨道的末端,让入射球1从斜轨上A点由静止释放,确定球1和球2相撞后的撞击点;
⑤测得与、、各点的高度差分别为、、。
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)两小球的质量关系为_______(填“>”“=”或“<”)。
(2)把小球2放在斜轨末端边缘处,让小球1从斜轨上A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,碰后小球1的落点在图中的_______点。
(3)若再利用天平测量出两小球的质量分别为、,则满足_______时表示两小球碰撞前后动量守恒;满足_______时表示两小球碰撞前后的机械能守恒。
四、解答题(本题共3小题,共40分。解答计算题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图,等边位于竖直平面内,AB边水平,顶点C在AB边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求
(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;
(2)C点处点电荷的电荷量。
14. 竖直放置的两块足够长的带电平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,用细线悬挂质量为m的带正电小球,当细线跟竖直方向成θ角,小球与右板距离为b时,小球恰好平衡,如图所示(重力加速度为g)。求:
(1)小球带电荷量q;
(2)若剪断细线,小球碰到金属板所需的时间。
15. 某传送装置如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,电动机用轻绳通过定滑轮与木板相连,木板上静置一物块。电动机以恒定功率拉动木板由静止开始沿斜面向上运动,经过一段时间,木板与物块的速度刚好相同,大小为。已知木板与物块质量均为,两者之间动摩擦因数,木板和斜面均足够长,轻绳与斜面始终平行,重力加速度为,忽略其他摩擦。求上述时间内
(1)物块刚开始运动时的加速度大小;
(2)物块重力势能的增加量;
(3)木板和物块间因摩擦产生的内能。
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