精品解析：2027届湖北鄂东南联盟高三上学期期中考试物理试题

高三物理试卷 考试时间：10:30—11:45 试卷满分：100分 一、单项选择题：本题共7小题，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，每小题4分，有选错的得0分。 1. “物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。同学们在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列叙述正确的是（ ） A. 牛顿第一定律是科学家们在实验室通过实验直接验证后再总结归纳得到的定律 B. 卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量，通常 C. 研究变速运动时，把变速运动看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法 D. 电场强度、电容，加速度都是采用了比值法定义的 2. 一物体做匀加速直线运动，连续通过、、三点，已知、两点间距离与、两点间距离相等，物体通过段的平均速度为，通过段的平均速度为，则物体经过点时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，两颗卫星在同一圆形轨道上沿相同方向绕地球运行。则两颗卫星（ ） A. 角速度相同 B. 线速度相同 C. 所受到地球的引力相同 D. 动能相同 4. 如下图所示，一根质量分布均匀的刚性直杆，杆质量不可忽略，其左右两端都受到向右大小为的力，如图所示，杆的三等分点处的张力大小是多少（ ） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示，则（　　） A. 图甲中电场线的方向由A指向B B. A点的电场强度小于B点的电场强度 C. A点的电势高于B点的电势 D. 该负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能 6. 如图所示，将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内（不与C的内壁接触），在C附近另外有一个悬挂在细线上的带负电的小球B，则（ ） A. A球不偏离竖直方向 B. B球不偏离竖直方向 C. C外表面电势高于内表面 D. C右侧外表面处的电势高于左侧外表面处电势 7. 如图所示，原长为的轻质弹簧放置在光滑的直槽内，弹簧的一端固定在槽的端，另一端连接一小球，该装置可从水平位置开始绕点逆时针缓慢地转到竖直位置，弹簧形变始终在弹性限度内，在此过程中小球离原水平面的最大高度记为，转到竖直位置时，小球离原水平面的高度记为，重力加速度为。在转动过程中，下列说法不正确的是（ ） A. 若，则可求出弹簧此时的形变量 B. 若，则可求出弹簧的劲度系数 C. 若，则 D. 若，则 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 如图，水平面内有一个光滑椭圆轨道MNPQ，轨道上套有一质量为的光滑小环，一根拉伸的橡皮筋（橡皮筋的弹力大小满足胡克定律）穿过小环后，两端分别与椭圆的两个焦点连接。初始时，小环位于椭圆轨道左端点点，现给小环一个初速度，则小环从点沿椭圆轨道运动到点的过程中，下列说法正确的有（ ） A. 小环的速度先减小后增大 B. 小环的速度大小保持不变 C. 小环所受的合外力先减小后增大 D. 小环所受的合外力大小保持不变 9. 一质量为，电荷量为正的粒子以初速度进入大小为的匀强电场中。忽略重力影响，粒子的速度方向在最短的时间内发生的偏转，则下列说法正确的是（ ） A. 电场方向与粒子的初速度方向之间的夹角是 B. 电场方向与粒子的初速度方向之间的夹角是 C. 从进入电场到速度最小的过程中的位移 D. 从进入电场到速度最小的过程中的位移 10. 如图（俯视图），用自然长度为，劲度系数为的轻质弹簧，将质量都是的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和点恰好组成一个边长为的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（ ） A. 当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的摩擦力最小 B. 当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的摩擦力都等于弹簧弹力的大小 C. 当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的合力大小均为 D. 当P、Q两物块刚要滑动时，圆盘的角速度为 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。 （1）关于此实验，下列说法正确的是__________； A. 静电计可以用电压表替代 B. 本实验采用的科学方法是控制变量法 C. A板与静电计的指针带的是异种电荷 D. 使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况 （2）实验开始时给电容器充电过程中其电荷量、电势差、电容之间相互关系的图像如图所示，其中描述正确的是__________。 A. B. C. D. （3）保持B板不动，将A板向左移动，静电计指针张角__________；保持AB板不动，向两板间插入陶瓷片，静电计指针张角__________；（填“增大”“减小”或“不变”） 12. 某实验小组用图所示装置进行“研究平抛运动”实验。 （1）实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后__________。 A. 轨迹重合 B. 只受重力 C. 做平抛运动 D. 速度小些，便于确定位置 （2）由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点作为坐标原点建立坐标系，、两点的坐标分别为、，如图所示。可求出小球做平抛运动的初速度为__________。（用、、重力加速度表示） （3）另一实验小组的同学在以抛出点为坐标原点的轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了图像，此平抛物体的初速度，则竖直方向的加速度__________。（结果保留2位有效数字） 四、计算题：本大题共3小题，共46分。 13. 在一水平桌面上有一竖直挡板，在水平桌面上紧靠挡板的端，放有一质量为的静止物体，物体可视为质点。现对物体施加一水平力，与挡板的夹角，其俯视图如图所示。已知，物体与桌面的摩擦系数，物体与挡板的摩擦系数，，挡板两端的水平长，物体质量。取。求： （1）物体与挡板的摩擦力大小。 （2）物体的加速度大小和从A运动到B端的时间。 14. 如图所示，两端距离的传送带与水平面的夹角。若传送带静止时，工件以滑上传送带，刚好能从传送带底端滑到顶端。现传送带在电动机的带动下，始终保持的速率顺时针方向运行，一质量的工件（可看作质点）以某一速度滑上传送带的底端，取。求： （1）工件与传送带间的动摩擦因数。 （2）若工件能从底端滑上顶端，求工件滑上传送带底端的最小速度和此速度下工件与传送带摩擦产生的热量。 15. 如图所示，在距地面高度为的点以速度水平向右抛出一质量为的可视为质点的小球。小球抛出后落在距点远的水平地面上的点。点在点正下方，空气阻力不计，取。 （1）求小球抛出时的初速度； （2）现在在小球运动空间中加一水平向左的匀强电场，并让小球带正电荷，电荷量为。小球仍以速度水平抛出，抛出后落在点。在同一水平直线上相距。求电场强度的大小。 （3）在第2问的情景中，若有另一完全相同（质量，电荷量相同）的带电小球，从、连线上的某一点同时向某一方向抛出，若两球能在空中相遇，求该球抛出的最小速度，以及以此速度抛出时，点距点的最近距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理试卷 考试时间：10:30—11:45 试卷满分：100分 一、单项选择题：本题共7小题，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，每小题4分，有选错的得0分。 1. “物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。同学们在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列叙述正确的是（ ） A. 牛顿第一定律是科学家们在实验室通过实验直接验证后再总结归纳得到的定律 B. 卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量，通常 C. 研究变速运动时，把变速运动看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法 D. 电场强度、电容，加速度都是采用了比值法定义的 【答案】C 【解析】 【详解】A．牛顿第一定律是理想实验结论，不能直接实验验证，故A错误； B．引力常量通常取，选项缺少单位，故B错误； C．研究变速运动时，将运动过程分割为无数足够小的小段，每一小段的速度变化可忽略、近似视为匀速直线运动，再把所有小段的位移累加得到总位移，是微元法，故C正确； D．、属于比值定义，但​是加速度的决定式，故D错误。 故选C。 2. 一物体做匀加速直线运动，连续通过、、三点，已知、两点间距离与、两点间距离相等，物体通过段的平均速度为，通过段的平均速度为，则物体经过点时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】该物体做匀加速直线运动，设AB=BC=x，加速度为，AB段平均速度为 BC段平均速度为 由速度位移公式可得 联立解得 故选C。 3. 如图所示，两颗卫星在同一圆形轨道上沿相同方向绕地球运行。则两颗卫星（ ） A. 角速度相同 B. 线速度相同 C. 所受到地球的引力相同 D. 动能相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．设地球质量为，引力常量为，共同轨道半径为，任一卫星的质量为，角速度为。卫星做匀速圆周运动，由地球引力提供向心力，有 解得 两颗卫星的轨道半径相同，且绕行方向相同，角速度相同，故A正确； B．设卫星的速率为，由线速度与角速度的关系，结合前述结果得 可知两颗卫星的速率相等。线速度沿所在位置的轨道切线方向，以下以两颗卫星均沿逆时针方向运行为例标出切向速度 两颗卫星在图示位置的速度方向不同，故B错误； C．由万有引力定律，卫星所受地球引力的大小为，在相同轨道半径处，引力大小还与卫星质量有关。题目未给出两颗卫星质量相等，不能认定所受引力相同，故C错误； D．卫星的动能为，结合前述速率表达式得 动能还与卫星质量有关，质量关系未知，不能认定动能相同，故D错误。 故选A。 4. 如下图所示，一根质量分布均匀的刚性直杆，杆质量不可忽略，其左右两端都受到向右大小为的力，如图所示，杆的三等分点处的张力大小是多少（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】取整根杆为研究对象，水平方向合力为，杆向右加速，由牛顿第二定律得，所以加速度大小为 杆均匀，左端至三等分点的杆段质量为整根杆的三分之一。设三等分点处右侧杆段对左段的作用力大小为，该力向左。对左段应用牛顿第二定律得 代入整杆加速度得 解得 故选B。 5. 如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示，则（　　） A. 图甲中电场线的方向由A指向B B. A点的电场强度小于B点的电场强度 C. A点的电势高于B点的电势 D. 该负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙知负电荷从A点到B点做加速度减小的加速运动，加速度方向为从A到B，即负电荷受力方向为从A到B，又因为负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反，所以电场强度方向为由B到A，电场线的方向由B指向A，故A错误； B．因为负电荷从A点到B点，加速度减小，所以静电力减小，电场强度减小，故B错误； C．由A项分析可知电场线的方向由B指向A，沿着电场线方向电势降低，所以A点的电势低于B点的电势，故C错误； D．负电荷从A点到B点静电力做正功，由功能关系知其电势能减小，所以该负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内（不与C的内壁接触），在C附近另外有一个悬挂在细线上的带负电的小球B，则（ ） A. A球不偏离竖直方向 B. B球不偏离竖直方向 C. C外表面电势高于内表面 D. C右侧外表面处的电势高于左侧外表面处电势 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由于静电屏蔽，空心金属球C内部不受外部电场影响，A球不受B球的电场影响，A球不偏转；C球外表面由于静电感应而带正电荷，会吸引B球，B球偏转，A正确，B错误； CD．静电平衡金属球为等势体，内外、左右表面电势均相等，CD错误。 故选A。 7. 如图所示，原长为的轻质弹簧放置在光滑的直槽内，弹簧的一端固定在槽的端，另一端连接一小球，该装置可从水平位置开始绕点逆时针缓慢地转到竖直位置，弹簧形变始终在弹性限度内，在此过程中小球离原水平面的最大高度记为，转到竖直位置时，小球离原水平面的高度记为，重力加速度为。在转动过程中，下列说法不正确的是（ ） A. 若，则可求出弹簧此时的形变量 B. 若，则可求出弹簧的劲度系数 C. 若，则 D. 若，则 【答案】B 【解析】 【详解】A．缓慢转动时，可认为小球始终处于平衡状态。设小球质量为，弹簧劲度系数为，槽与水平面的夹角为，弹簧压缩量为，小球离原水平面的高度为。小球受到重力、沿槽向外的弹簧弹力和垂直槽的支持力，下图表示中间位置的受力与高度关系 取沿槽远离点的方向为正方向，由胡克定律和平衡条件得 弹簧此时的长度为，由图中几何关系有 消去并配方得 随着从增至，从单调增至。若竖直时的压缩量不超过原长的一半，则上述二次函数在转动区间内单调递增，最高点在竖直位置，且有 这与矛盾，故最高点在转动途中，对应二次函数顶点，此时弹簧压缩量为，故A正确； B．由前述二次函数可知，当时，最高点满足 反解得 已知，和只能确定与的比值，题目未给小球质量，不能确定劲度系数的具体数值，故B错误； C．当时，利用前述最高点关系得 转到竖直位置时，弹簧长度等于，由小球的平衡条件得 所以，故C正确； D．若最高点在转动途中，仍对应上述二次函数顶点，此时弹簧长度为。小球高度不超过弹簧长度，因而 这与矛盾，故此情形的最高点必在竖直位置，即，故D正确。 本题选不正确的，故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 如图，水平面内有一个光滑椭圆轨道MNPQ，轨道上套有一质量为的光滑小环，一根拉伸的橡皮筋（橡皮筋的弹力大小满足胡克定律）穿过小环后，两端分别与椭圆的两个焦点连接。初始时，小环位于椭圆轨道左端点点，现给小环一个初速度，则小环从点沿椭圆轨道运动到点的过程中，下列说法正确的有（ ） A. 小环的速度先减小后增大 B. 小环的速度大小保持不变 C. 小环所受的合外力先减小后增大 D. 小环所受的合外力大小保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据椭圆的定义，小环在椭圆轨道上任意一点到两个焦点的距离之和始终等于长轴长。因此橡皮筋的总长度不变，伸长量保持不变，橡皮筋的弹性势能不变。在小环运动过程中，只有动能与弹性势能之间的相互转化（轨道光滑，弹力不做功），系统机械能守恒，故小环的速度大小始终保持不变，故A错误，B正确； CD．小环所受合外力为橡皮筋两段拉力与轨道弹力的合力。因小环速度大小恒定，合外力全部提供向心力，大小为，其中为椭圆轨道的曲率半径。小环从到运动过程中，椭圆的曲率半径先增大后减小，因此合外力先减小后增大，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 一质量为，电荷量为正的粒子以初速度进入大小为的匀强电场中。忽略重力影响，粒子的速度方向在最短的时间内发生的偏转，则下列说法正确的是（ ） A. 电场方向与粒子的初速度方向之间的夹角是 B. 电场方向与粒子的初速度方向之间的夹角是 C. 从进入电场到速度最小的过程中的位移 D. 从进入电场到速度最小的过程中的位移 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．粒子所受电场力大小为，在匀强电场中该力恒定。由牛顿第二定律得，所以 匀加速运动中经过时间的速度改变量大小满足 由于固定，最短时间等价于最小。题设要求速度方向偏转，末速度方向相对初速度方向固定；从初速度矢量端点到末速度方向射线的最短线段垂直该射线。下图画出其中一侧偏转的速度矢量关系，另一侧镜像后结论相同 由直角三角形得 因，速度改变量方向就是电场方向；由图可得电场方向与初速度方向的夹角为，故A正确，B错误； CD．此时加速度沿方向，末速度方向垂直加速度；初速度在加速度方向的分量为负，因此该分量增加到零时速率最小。由前述直角三角形，速度最小时 由前述结果可得 匀加速运动的平均速度关系结合余弦定理，给出从进入电场到速度最小时的位移大小： 代入和，得 整理得，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图（俯视图），用自然长度为，劲度系数为的轻质弹簧，将质量都是的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和点恰好组成一个边长为的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（ ） A. 当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的摩擦力最小 B. 当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的摩擦力都等于弹簧弹力的大小 C. 当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的合力大小均为 D. 当P、Q两物块刚要滑动时，圆盘的角速度为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．对P进行受力分析，将弹簧弹力沿切向和法向分解，切向分力为，法向分力为，而P做匀速圆周运动，所以合力必须指向圆心等于向心力，所以有 当时，可求得 所以此时摩擦力最小，A正确； B．当时，可求得，，B错误； C．当时，可求得，​，C正确； D．P、Q刚要滑动，则 则，，D正确。 故选ACD。 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。 （1）关于此实验，下列说法正确的是__________； A. 静电计可以用电压表替代 B. 本实验采用的科学方法是控制变量法 C. A板与静电计的指针带的是异种电荷 D. 使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况 （2）实验开始时给电容器充电过程中其电荷量、电势差、电容之间相互关系的图像如图所示，其中描述正确的是__________。 A. B. C. D. （3）保持B板不动，将A板向左移动，静电计指针张角__________；保持AB板不动，向两板间插入陶瓷片，静电计指针张角__________；（填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】（1）BC （2）CD （3） ①. 增大 ②. 减小 【解析】 【小问1详解】 A．普通电压表内阻有限，接入后会使电容器放电，不能保持断开电源后带电量不变的实验条件，因此不能代替静电计，故A错误； B．探究电容与板间距离、正对面积及电介质的关系时，每次只改变其中一个因素，其他因素保持不变，采用的是控制变量法，故B正确； C．图中板带正电，静电计指针与其相连而带正电；板接地，因静电感应带负电，因此二者带异种电荷，故C正确； D．静电计的金属球与板相连，外壳与板均接地，指针张角反映两极板间电势差的大小，使用静电计是为了比较电势差的变化，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 ABD．充电过程中，电容器的结构及板间电介质不变，电容不随带电量变化。选项中的图像以带电量为横轴、电容为纵轴，应为平行于横轴的直线，故AB错误，D正确； C．由电容定义式，电容不变时电荷量与电势差成正比，因此以电势差为横轴、带电量为纵轴的图像是过原点的直线，斜率等于电容，其关系为，故C正确。 故选CD。 【小问3详解】 [1]电容器与电源断开后，在不漏电的条件下，带电量不变，静电计指针张角随两极板间电势差的增大而增大。平行板电容器的电容为，其中为电介质的介电常数，为两极板正对面积，为板间距离，为静电力常量；由电容定义式及上述决定式可得 保持板不动，将板向左移动，板间距离增大，正对面积及板间电介质不变，电容减小；带电量不变，电势差增大，故静电计指针张角增大。 [2]保持两极板不动，插入陶瓷片后，板间电介质的介电常数增大，电容增大；带电量仍不变，根据前述关系，电势差减小，故静电计指针张角减小。 12. 某实验小组用图所示装置进行“研究平抛运动”实验。 （1）实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后__________。 A. 轨迹重合 B. 只受重力 C. 做平抛运动 D. 速度小些，便于确定位置 （2）由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点作为坐标原点建立坐标系，、两点的坐标分别为、，如图所示。可求出小球做平抛运动的初速度为__________。（用、、重力加速度表示） （3）另一实验小组的同学在以抛出点为坐标原点的轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了图像，此平抛物体的初速度，则竖直方向的加速度__________。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）A （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．每次从轨道同一位置由静止释放，小球到达轨道末端时的初始条件相同，因此抛出后的轨迹重合，故A正确； B．小球离开轨道后是否只受重力由其空中受力决定，与是否从同一位置由静止释放无关，故B错误； C．小球抛出后做平抛运动由其抛出时的速度方向及离开轨道后的受力决定；重复释放的目的在于保证初始条件相同，故C错误； D．该操作不是为了减小小球速度以便确定位置，而是为了使每次抛出条件相同，故D错误。 故选A。 【小问2详解】 取竖直向下为正方向。图中三点的水平坐标依次为，和；小球水平方向做匀速直线运动，因此从到与从到的时间间隔相等，均记为。由水平匀速运动规律得，所以 设小球经过点和点时的竖直分速度分别为和。竖直方向做匀加速运动，满足。从到及从到的竖直位移分别满足和 结合速度关系将两式相减得 联立时间关系和竖直位移关系得 所以 【小问3详解】 以抛出点为原点，取竖直下落方向为正。平抛运动水平方向做匀速运动、竖直方向初速度为零，故， 消去，可得 图像直线经过原点，取图中且的数据点，由纵轴单位和横轴单位，可得图像斜率 根据平抛运动的位移关系，图像斜率满足 整理得 代入和，按题目要求保留2位有效数字，得 四、计算题：本大题共3小题，共46分。 13. 在一水平桌面上有一竖直挡板，在水平桌面上紧靠挡板的端，放有一质量为的静止物体，物体可视为质点。现对物体施加一水平力，与挡板的夹角，其俯视图如图所示。已知，物体与桌面的摩擦系数，物体与挡板的摩擦系数，，挡板两端的水平长，物体质量。取。求： （1）物体与挡板的摩擦力大小。 （2）物体的加速度大小和从A运动到B端的时间。 【答案】（1）3N （2），2s 【解析】 【小问1详解】 在水平面上，受力分析可知垂直挡板的分量为 可知物体与挡板的摩擦力为 解得 【小问2详解】 在竖直方向上，受力分析可知 可得物体与地面之间的摩擦力为 沿挡板方向有 解得 从A到B，根据位移时间关系可得 解得 14. 如图所示，两端距离的传送带与水平面的夹角。若传送带静止时，工件以滑上传送带，刚好能从传送带底端滑到顶端。现传送带在电动机的带动下，始终保持的速率顺时针方向运行，一质量的工件（可看作质点）以某一速度滑上传送带的底端，取。求： （1）工件与传送带间的动摩擦因数。 （2）若工件能从底端滑上顶端，求工件滑上传送带底端的最小速度和此速度下工件与传送带摩擦产生的热量。 【答案】（1）0.25 （2）8m/s，12J 【解析】 【小问1详解】 传送带静止时，工件从底端到顶端，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 当工件速度小于时，根据牛顿第二定律有 解得 设最小初速度为，若， 所以 此时 从初始到共速，有 解得 运动的时间为 相对位移为 解得 这段时间因摩擦产生的热量为 工件从共速到顶端，加速度为 所用时间为 相对位移 解得 这段时间因摩擦产生的热量为 总热量为 15. 如图所示，在距地面高度为的点以速度水平向右抛出一质量为的可视为质点的小球。小球抛出后落在距点远的水平地面上的点。点在点正下方，空气阻力不计，取。 （1）求小球抛出时的初速度； （2）现在在小球运动空间中加一水平向左的匀强电场，并让小球带正电荷，电荷量为。小球仍以速度水平抛出，抛出后落在点。在同一水平直线上相距。求电场强度的大小。 （3）在第2问的情景中，若有另一完全相同（质量，电荷量相同）的带电小球，从、连线上的某一点同时向某一方向抛出，若两球能在空中相遇，求该球抛出的最小速度，以及以此速度抛出时，点距点的最近距离。 【答案】（1）13m/s （2）2N/C （3）5m/s，1m 【解析】 【小问1详解】 从A到C，水平方向有 竖直方向有 解得v=13m/s 【小问2详解】 从A到B，水平方向有 竖直方向有 又 解得E=2N/C 【小问3详解】 两个小球完全一样，加速度完全相同，竖直方向 水平方向，方向向左 以第一个球为参考系，第二个球做匀速直线运动。要想能够相遇，则应该沿BA方向，画出，，的矢量图如图： 当垂直于AB时最小，此时 由几何关系得 解得 再由几何关系得 又 第一个球抛出到落地，设总时间为，则有 解得 在空中相遇，则，所以当时，最大， 此时P点距B点的距离最近，最近距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $