内容正文:
顺昌一中2026-2027学年第一学期9月份适应性练习
物理
本试卷共8页。考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
第I卷(选择题)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 河宽160米,船在静水中的航速是8m/s,水流速度为6m/s,则( )
A. 若小船以最短时间渡河,渡河时间为20s
B. 若小船以最短时间渡河,渡河时间为16s
C. 小船渡河的最短位移为200m
D. 小船渡河的最短位移为400m
【答案】A
【解析】
【详解】AB.当船在静水中的速度垂直与河岸过河时渡河时间最短,则
故A正确,B错误;
CD.船在静水中的速度大于水流速度,该船的合速度垂直于河岸时渡河距离最短,即为河宽,所以小船渡河的最短位移为160m,故CD错误。
故选A。
2. 在同一竖直线上距地面高度不同的两点将相同的a、b小球沿同一方向同时抛出,如图所示,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. a球抛出时速度较大
B. a球落地时重力功率较大
C. b球落地时速度较大
D. b球运动过程中速度变化率较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知两个小球都做平抛运动,并且有,
由平抛运动规律有
解得
由于,则有
由于,则由可知,故A错误;
B.由自由落体运动规律可得
解得小球落地时在竖直方向的分速度为
由于,则
所以有
可知a球落地时重力功率较大,故B正确;
C.由运动的合成可知,小球落地时的速度的大小为
所以有,
由于,,则无法比较两者的大小,故C错误;
D.两球都做平抛运动,则在运动过程中速度的变化率为,由此可知速度变化率等于重力加速度,则速度的变化率相等,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,平面内直线和垂直相交于点,、关于点对称,、关于点对称,是的中点,是的中点,则下列说法正确的是( )
A. 若将电荷量为的点电荷放置在点,则、、、四点的电场强度相同
B. 若在点和点分别放置等量异种点电荷,则、、三点电场强度最大的是点
C. 若在点和点分别放置等量的负点电荷,从点由静止释放的质子将在间做往返运动
D. 若在点和点分别放置等量的正点电荷,质子从点沿直线运动到点的过程中静电力一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场强度是矢量,点放正点电荷时,四点场强方向各不相同(方向向上、向左、向下、向右),因此场强不同,故A错误;
B.若在点、点分别放置等量异种点电荷,设,则点场强
点场强
因此三点中点场强比点大,点的电场强度不是最大的,故B错误;
C.若在点、点分别放置等量的负点电荷,根据对称性,为两点电荷连线的中垂线,点场强为零;段合场强方向指向点,段合场强方向也指向点。质子带正电,从点静止释放后,向点加速运动,经过点后向点运动,受力指向点,做减速运动,速度减为零后返回,因此会在间做往返运动,故C正确;
D.若在点、点分别放置等量的正点电荷,点场强为零,无穷远处场强也为零,因此从点沿直线运动到点,电场强度可能一直增大,则质子受到的静电力一直增大;电场强度也可能先增大后减小,则静电力先增大后减小,故D错误。
故选C。
4. 如图1所示,一轻质杆一端固定一质量为的小球,另一端绕着O点在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时杆对小球的作用力为F,小球在最高点的速度大小为v,其图像如图2所示,则由图可知( )
A. 轻质杆长为1m
B. 当时,小球在最高点对轻杆无作用力
C. 当地的重力加速度为
D. 若小球在最低点时的速度满足,则小球恰能运动到最高点
【答案】C
【解析】
【详解】AC.设杆长为,取竖直向下为正方向。小球在最高点受重力和杆的作用力,由牛顿第二定律得
整理得
当时,图像纵截距为,得。已知,得。当时,图像横截距为,代入
得,故A错误,C正确;
B.当时,由
得。杆对小球有向下的拉力,小球对杆有大小相等、方向向上的作用力,故B错误;
D.轻杆既能提供拉力,也能提供支持力,小球恰能到达最高点时最高点速度可为。从最低点到最高点,杆的作用力不做功,由机械能守恒定律得
代入、,得,故D错误。
故选C。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有2项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,不选或选错的得0分。
5. 如图为描述某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个点,其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,下列说法正确的是( )
A. Ea<Eb<Ec B. Ea>Eb>Ec
C. Ea、Eb、Ec方向相同 D. Ea、Eb、Ec方向不同
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.电场线越密处电场强度越大。由图可知,从点到点,电场线逐渐变疏,因此,故A错误,B正确;
CD.电场中某点的电场强度方向沿该点电场线的切线方向。由于点、点和点处电场线的切线方向不同,故C错误,D正确。
故选BD。
6. 如图所示,用轻质绝缘细绳将带电小球P悬挂起来,将带电小球Q置于P的正下方距离h处悬空,系统恰处于静止状态。两球均可视为质点,P与Q质量之比为,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 两小球可能带同种电荷
B. 若两球的电荷量都加倍,则Q可静止在P的正下方2h处
C. 若剪断细绳,剪断瞬间P的加速度大小为2g
D. 若剪断细绳,剪断瞬间P的加速度大小为3g
【答案】BD
【解析】
【详解】A.要使下方的球静止,球对球的静电力应竖直向上,两球之间为吸引力,故两球带异种电荷,故A错误;
B.由库仑定律
可知两球电荷量均加倍时,要使静电力保持不变,距离应变为原来的倍,即,故B正确;
CD.静止时对球有静电力
剪断细绳瞬间,两球间距离及电荷量均未改变,球受到的合力大小为
其加速度大小为,故C错误,D正确。
故选BD。
7. 彩虹滑道是一款旱地仿滑雪设备,其模型如图所示。质量为50kg的人坐在滑板上,从滑道斜面顶端由静止开始沿直线匀加速下滑,经过5s到达底端,速度大小为20m/s。已知彩虹滑道的倾角为30°,重力加速度,该过程中下列说法正确的是( )
A. 人的重力势能减少了 B. 人克服阻力做功
C. 人的动能增加了 D. 人的机械能减少了
【答案】BC
【解析】
【详解】A.人下滑的位移
人下滑的高度
人的重力势能的减少量
故A错误;
C.人的动能增加量
故C正确;
B.人下滑过程,由动能定理得
解得人克服阻力做功
故B正确;
D.机械能的减少量等于克服阻力做的功,由功能关系可知,人机械能的减少量
故D错误。
故选BC。
8. “双星系统”是由相距较近的两颗恒星组成,每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,它们在相互间的万有引力作用下,绕某一点做匀速圆周运动。如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图,若A星的轨道半径大于B星的轨道半径,双星的总质量M,双星间的距离为L,其运动周期为T,下列说法正确的是( )
A. A的质量一定小于B的质量
B. A的加速度一定小于B的加速度
C. L一定时,M越小,T越小
D. L一定时,A的质量减小而B的质量增加,它们的向心力将减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.两恒星的角速度相同,即
解得
由图可知,则,故A正确;
B.两星的向心加速度由它们之间的万有引力提供
其中,故A的加速度一定大于B的加速度,故B错误;
C.由万有引力提供向心力可知
解得
故L一定时,M越小,T越大,故C错误;
D.L一定时,A的质量减小而B的质量增加,则,故D正确。
故选AD。
第II卷(非选择题)
二、非选择题:共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13题为实验题,14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 如图,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形。若将两个电荷量相同的带正电点电荷分别固定在A、B点,则O点的电场强度大小为________;C点的电场强度方向沿着________方向(选填“x”或“y”)。
【答案】 ①. 0 ②. y
【解析】
【详解】[1]根据点电荷的场强公式A、B点间点电荷在O点相等为
且它们的方向相反,故O点的合电场强度大小为0
[2]如图
由上问知A、B点间点电荷在C点产生的场强
并且它们与y轴的夹角相等,故它们沿x轴的分量大小相等,方向相反,相互抵消,故合场强沿+y方向。
10. 如图甲,质量m=10kg的物体静止在水平地面上,在水平推力F作用下开始运动,水平推力F随位移x变化的图像如图乙。已知物体与地面间的动摩擦因数µ=0.5,取重力加速度大小g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物体在0~10m运动的过程中,推力F对物体所做的功为________J,物体的最大动能为___________J。
【答案】 ①. 500 ②. 125
【解析】
【详解】[1]x=10m时,设物体的速度大小为v,F-x图像与坐标轴所围的面积表示F的功,则物体的位移在0~10m的过程中,力F对物体所做的功为
[2]由题图乙可知F随x变化的关系式为
则物体所受合外力随x的表达式为
当x<5m时,F合始终沿正方向,物体做加速度减小的加速运动,速度一直增大,当x=5m时速度达到最大值,0~5m过程中,F做的功为
x=5m时,物体速度达到最大值vm,根据动能定理有
解得
11. 按照现代的粒子理论,质子、中子都是由上夸克(u)和下夸克(d) 两种夸克组成的,上夸克带电为,下夸克带电为。两个上夸克和一个下夸克构成质子(uud),一个上夸克和两个下夸克构成中子(udd)。若质子和中子内各个夸克之间的距离都相等,且三个夸克在同一圆周上,如图所示。则质子和中子中心O点的电场强度方向__________(填“相同”或“相反”),大小之比为__________。
【答案】 ①. 相反 ②. 1∶1
【解析】
【详解】[1][2]设圆半径r,质子中心O点的电场强度如图所示
大小为
方向竖直向上;
同理,中子中心O点的电场强度大小
方向竖直向下;所以质子和中子中心O点的电场强度方向相反,电场强度大小之比为。
四、实验题
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来探究电荷之间相互作用的规律,用如图乙所示的装置结合库仑定律来分析力的平衡问题。
(1)在图甲装置中,把带正电的物体固定在处,然后把系着带正电小球的绝缘细线的另一端固定在位置,小球带动细线发生偏转。改变处带电体与小球之间的距离(远大于小球直径),越大,细线与竖直方向的夹角越______(填“大”或“小”)。固定带电体的位置,改变其所带电荷量,越大,越______(填“大”或“小”)。可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小,越大表示小球受到的静电力越大,反之越小。
(2)如图乙所示,把小球、(视为点电荷)分别挂在不等长绝缘细线下端,稳定时小球、处于同一水平面上,细线与竖直方向的夹角分别为、()。小球对小球的库仑力______小球对小球的库仑力,小球的质量______小球的质量。若将小球、接触一下再悬挂起来,两小球重新静止时两细线均竖直,则接触前小球的电荷量大小______小球的电荷量大小。(均填“>”“<”或“=”)
【答案】(1) ①. 小 ②. 大
(2) ①. = ②. < ③. =
【解析】
【小问1详解】
[1][2]小球所受处带电体的库仑力大小为F,对小球受力分析可得
可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小。当处带电体的电荷量Q不变时,越大,小球所受处带电体的库仑力越小,细线与竖直方向的夹角越小;固定带电体的位置,改变其所带电荷量,越大,小球所受处带电体的库仑力越大,细线与竖直方向的夹角越大。
【小问2详解】
[1]小球对小球的库仑力和小球对小球的库仑力是一对相互作用力,两者等大反向。因此小球对小球的库仑力大小等于小球对小球的库仑力大小。
[2]设小球、的质量分别为、,小球、之间的库仑力为,根据受力平衡有
由于可得,因此。
[3]将小球、接触一下再悬挂起来,两小球重新静止时两细线均竖直,说明两小球接触后均不带电,说明接触前两小球所带的电荷量大小相等。
13. 某实验小组采用落体法验证机械能守恒定律,装置如图甲所示。
(1)进行实验时,为保证纸带上打下的第一个点的速度为零,操作步骤应选______(选填“A”或“B”);
A. 先释放纸带,再接通电源
B. 先接通电源,再释放纸带
(2)同学们进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图乙所示,其中O点为起始点,A、B、C、D为四个连续的打点。已知当地的重力加速度,交流电的频率,重物质量,则根据纸带所给数据(其中O点为打点计时器打下的第一个点),可知OC过程中,重物动能的增加量________ J,重物重力势能的减少量________(结果均保留2位有效数字);一般情况下,这是因为________________;
(3)如果用图像法处理数据,则从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点下落的高度h,并计算出各点速度的平方,以为纵轴,h为横轴建立直角坐标系,根据实验数据作出如图丙所示的图线。在实验误差允许范围内,若图像斜率为______(用字母g表示),则验证了机械能守恒定律;
(4)重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离,v代表物体速率,代表动能,代表势能,E代表机械能,以水平桌面为参考面,图丁的图像可能正确的是______。
【答案】(1)B (2) ①. ②. ③. 重物下落过程空气阻力和摩擦阻力做功,机械能有损失
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
为了充分利用纸带,减小实验误差,应先接通电源再释放纸带,故选B。
【小问2详解】
[1]相邻计数点间的时间间隔为
匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度,则打C点时重物的速度为
可知OC过程中,重物动能的增加量
[2]重物重力势能的减少量
[3]一般情况下,这是因为重物下落过程空气阻力和摩擦阻力做功,机械能有损失。
【小问3详解】
若机械能守恒,则
即
在实验误差允许范围内,若图像斜率为2g,则验证了机械能守恒定律。
【小问4详解】
A.根据机械能守恒定律可得,即与h成正比,故A错误;
B.由于机械能守恒,机械能大小与下落的高度无关,所以图像与横轴平行,故B错误;
C.根据机械能守恒定律可得,所以的图像为开口向下的抛物线,故C正确;
D.机械能为,则,所以图像应是一条向下倾斜的直线,故D错误。
故选C。
五、解答题
14. 如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为,所带电荷量为。现施加水平向右的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为。
(1)判断带电小球的电性;
(2)求匀强电场的电场强度大小。
【答案】(1)小球带正电
(2)
【解析】
【小问1详解】
电场方向水平向右,小球平衡时位于竖直虚线右侧,说明小球所受电场力方向水平向右,与电场方向一致,因此小球带正电。
【小问2详解】
小球受到重力、绳子拉力和电场力,受力如图所示
小球受力平衡,竖直方向满足
水平方向,满足
联立得
代入数据,解得电场强度大小
15. 如图所示,带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上,带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时,细线b水平,细线a与竖直方向的夹角为37°,小球1、2(均可视为点电荷)的连线与水平方向的夹角也为37°,小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为,静电力常量,取重力加速度大小。求:
(1)小球1、2间的库仑力大小;
(2)细线b上的弹力大小和小球2的质量;
(3)小球1的质量。
【答案】(1)45N (2)36N,2.7kg
(3)2.1kg
【解析】
【小问1详解】
根据库仑定律有
解得
【小问2详解】
对小球2受力分析,水平方向上有
竖直方向上有
解得,
【小问3详解】
将小球1、2作为整体受力分析,有
解得m1=2.1kg
16. 如图所示,AB为竖直光滑圆弧的直径,其半径R=0.9m,A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道CDE相接于C点,D为圆轨道的最低点,圆弧轨道CD、DE对应的圆心角θ=37°。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点,EF的长度为l=10m。一质量为M=1kg的物块(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从A点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,再经过E点,随后滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等,物块与传送带EF间的动摩擦因数μ=0.75,取g=10m/s²,sin37°=0.6,cos37=0.8。求:
(1)物块从A点飞出的速度大小vA和在A点受到的压力大小FA;
(2)物块到达C点时的速度大小vC及对C点的压力大小FC;
(3)若传送带顺时针运转的速率为v=4m/s,求物块从E端到F端所用的时间。
【答案】(1)8m/s,;(2)10m/s,208N;(3)2.125s
【解析】
【详解】(1)物块在C处的速度分解如图
在竖直方向有
水平方向
联立代入数据求得
v=8m/s
在A处受力如图
由牛顿第二定律得
得
(2)物块在C处速度
其受力分析如图
由牛顿第二定律得
得
根据牛顿第三定律知物块对C处的压力大小为
(3)物块的速度从减到的过程,受力如图
有
解得
用时
通过的位移为
物块的速度减到之后,受力如图
有
解得
物块此后与传送带一起匀速至F
则物块从E到F所用的时间为
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顺昌一中2026-2027学年第一学期9月份适应性练习
物理
本试卷共8页。考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
第I卷(选择题)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 河宽160米,船在静水中的航速是8m/s,水流速度为6m/s,则( )
A. 若小船以最短时间渡河,渡河时间为20s
B. 若小船以最短时间渡河,渡河时间为16s
C. 小船渡河的最短位移为200m
D. 小船渡河的最短位移为400m
2. 在同一竖直线上距地面高度不同的两点将相同的a、b小球沿同一方向同时抛出,如图所示,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. a球抛出时速度较大
B. a球落地时重力功率较大
C. b球落地时速度较大
D. b球运动过程中速度变化率较大
3. 如图所示,平面内直线和垂直相交于点,、关于点对称,、关于点对称,是的中点,是的中点,则下列说法正确的是( )
A. 若将电荷量为的点电荷放置在点,则、、、四点的电场强度相同
B. 若在点和点分别放置等量异种点电荷,则、、三点电场强度最大的是点
C. 若在点和点分别放置等量的负点电荷,从点由静止释放的质子将在间做往返运动
D. 若在点和点分别放置等量的正点电荷,质子从点沿直线运动到点的过程中静电力一直增大
4. 如图1所示,一轻质杆一端固定一质量为的小球,另一端绕着O点在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时杆对小球的作用力为F,小球在最高点的速度大小为v,其图像如图2所示,则由图可知( )
A. 轻质杆长为1m
B. 当时,小球在最高点对轻杆无作用力
C. 当地的重力加速度为
D. 若小球在最低点时的速度满足,则小球恰能运动到最高点
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有2项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,不选或选错的得0分。
5. 如图为描述某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个点,其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,下列说法正确的是( )
A. Ea<Eb<Ec B. Ea>Eb>Ec
C. Ea、Eb、Ec方向相同 D. Ea、Eb、Ec方向不同
6. 如图所示,用轻质绝缘细绳将带电小球P悬挂起来,将带电小球Q置于P的正下方距离h处悬空,系统恰处于静止状态。两球均可视为质点,P与Q质量之比为,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 两小球可能带同种电荷
B. 若两球的电荷量都加倍,则Q可静止在P的正下方2h处
C. 若剪断细绳,剪断瞬间P的加速度大小为2g
D. 若剪断细绳,剪断瞬间P的加速度大小为3g
7. 彩虹滑道是一款旱地仿滑雪设备,其模型如图所示。质量为50kg的人坐在滑板上,从滑道斜面顶端由静止开始沿直线匀加速下滑,经过5s到达底端,速度大小为20m/s。已知彩虹滑道的倾角为30°,重力加速度,该过程中下列说法正确的是( )
A. 人的重力势能减少了 B. 人克服阻力做功
C. 人的动能增加了 D. 人的机械能减少了
8. “双星系统”是由相距较近的两颗恒星组成,每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,它们在相互间的万有引力作用下,绕某一点做匀速圆周运动。如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图,若A星的轨道半径大于B星的轨道半径,双星的总质量M,双星间的距离为L,其运动周期为T,下列说法正确的是( )
A. A的质量一定小于B的质量
B. A的加速度一定小于B的加速度
C. L一定时,M越小,T越小
D. L一定时,A的质量减小而B的质量增加,它们的向心力将减小
第II卷(非选择题)
二、非选择题:共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13题为实验题,14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 如图,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形。若将两个电荷量相同的带正电点电荷分别固定在A、B点,则O点的电场强度大小为________;C点的电场强度方向沿着________方向(选填“x”或“y”)。
10. 如图甲,质量m=10kg的物体静止在水平地面上,在水平推力F作用下开始运动,水平推力F随位移x变化的图像如图乙。已知物体与地面间的动摩擦因数µ=0.5,取重力加速度大小g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物体在0~10m运动的过程中,推力F对物体所做的功为________J,物体的最大动能为___________J。
11. 按照现代的粒子理论,质子、中子都是由上夸克(u)和下夸克(d) 两种夸克组成的,上夸克带电为,下夸克带电为。两个上夸克和一个下夸克构成质子(uud),一个上夸克和两个下夸克构成中子(udd)。若质子和中子内各个夸克之间的距离都相等,且三个夸克在同一圆周上,如图所示。则质子和中子中心O点的电场强度方向__________(填“相同”或“相反”),大小之比为__________。
四、实验题
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来探究电荷之间相互作用的规律,用如图乙所示的装置结合库仑定律来分析力的平衡问题。
(1)在图甲装置中,把带正电的物体固定在处,然后把系着带正电小球的绝缘细线的另一端固定在位置,小球带动细线发生偏转。改变处带电体与小球之间的距离(远大于小球直径),越大,细线与竖直方向的夹角越______(填“大”或“小”)。固定带电体的位置,改变其所带电荷量,越大,越______(填“大”或“小”)。可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小,越大表示小球受到的静电力越大,反之越小。
(2)如图乙所示,把小球、(视为点电荷)分别挂在不等长绝缘细线下端,稳定时小球、处于同一水平面上,细线与竖直方向的夹角分别为、()。小球对小球的库仑力______小球对小球的库仑力,小球的质量______小球的质量。若将小球、接触一下再悬挂起来,两小球重新静止时两细线均竖直,则接触前小球的电荷量大小______小球的电荷量大小。(均填“>”“<”或“=”)
13. 某实验小组采用落体法验证机械能守恒定律,装置如图甲所示。
(1)进行实验时,为保证纸带上打下的第一个点的速度为零,操作步骤应选______(选填“A”或“B”);
A. 先释放纸带,再接通电源
B. 先接通电源,再释放纸带
(2)同学们进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图乙所示,其中O点为起始点,A、B、C、D为四个连续的打点。已知当地的重力加速度,交流电的频率,重物质量,则根据纸带所给数据(其中O点为打点计时器打下的第一个点),可知OC过程中,重物动能的增加量________ J,重物重力势能的减少量________(结果均保留2位有效数字);一般情况下,这是因为________________;
(3)如果用图像法处理数据,则从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点下落的高度h,并计算出各点速度的平方,以为纵轴,h为横轴建立直角坐标系,根据实验数据作出如图丙所示的图线。在实验误差允许范围内,若图像斜率为______(用字母g表示),则验证了机械能守恒定律;
(4)重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离,v代表物体速率,代表动能,代表势能,E代表机械能,以水平桌面为参考面,图丁的图像可能正确的是______。
五、解答题
14. 如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为,所带电荷量为。现施加水平向右的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为。
(1)判断带电小球的电性;
(2)求匀强电场的电场强度大小。
15. 如图所示,带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上,带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时,细线b水平,细线a与竖直方向的夹角为37°,小球1、2(均可视为点电荷)的连线与水平方向的夹角也为37°,小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为,静电力常量,取重力加速度大小。求:
(1)小球1、2间的库仑力大小;
(2)细线b上的弹力大小和小球2的质量;
(3)小球1的质量。
16. 如图所示,AB为竖直光滑圆弧的直径,其半径R=0.9m,A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道CDE相接于C点,D为圆轨道的最低点,圆弧轨道CD、DE对应的圆心角θ=37°。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点,EF的长度为l=10m。一质量为M=1kg的物块(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从A点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,再经过E点,随后滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等,物块与传送带EF间的动摩擦因数μ=0.75,取g=10m/s²,sin37°=0.6,cos37=0.8。求:
(1)物块从A点飞出的速度大小vA和在A点受到的压力大小FA;
(2)物块到达C点时的速度大小vC及对C点的压力大小FC;
(3)若传送带顺时针运转的速率为v=4m/s,求物块从E端到F端所用的时间。
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