（12分）如圖所示，帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置（M板帶正電，N板帶負電），板間距為d=80cm，板長為L，板間電壓為U=100V。兩極板上邊緣連線的中點處有一用水平輕質(zhì)絕緣細線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q，在外力作用下Q處于靜止狀態(tài)，該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質(zhì)小彈簧（球與彈簧不拴接），左邊A球帶正電，電荷量為q=4×10-5C，右邊B球不帶電，兩球質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg，某時刻裝置Q中細線突然斷裂,A、B兩球立即同時獲得大小相等、方向相反的速度（彈簧恢復(fù)原長）。若A、B之間彈簧被壓縮時所具有的彈性能為1.0×10-3J，小球A、B均可視為質(zhì)點，Q裝置中彈簧的長度不計，小球帶電不影響板間勻強電場，不計空氣阻力，取g=10m/s2。求：

（1）為使小球不與金屬板相碰，金屬板長度L應(yīng)滿足什么條件？
（2）當(dāng)小球B飛離電場恰好不與金屬板相碰時，小球A飛離電場時的動能是多大？
（3）從兩小球彈開進入電場開始，到兩小球間水平距離為30cm時，小球A的電勢能增加了多少？
(1) L<0.8m   (2)8.5×10-2J  (3) 5×10-4J

試題分析：（1）建立如圖所示的直角坐標系。

又機械能守恒定律，得小球彈開時獲得的初速度m/s  (2分)
進入電場，A球水平方向做勻減速運動，B球水平方向做勻速運動，故B碰不到極板，A球就碰不到極板。B球進入電場后向右做平拋運動，平拋時間
s，0.4s內(nèi)的豎直位移m
即，為使小球不與金屬板相撞，金屬板長度L<0.8m    (2分)
（2）水平方向上，A球向左做勻減速運動，其加速度
m/s2，方向向右       （1分）
當(dāng)小球B恰不與金屬板相撞時，A球飛離電場時沿水平方向的位移
       （1分）
由功能關(guān)系得A球離開電場時的動能
J       （2分）
（3）兩小球進入電場后，豎直方向均做自由落體運動，加速度為g，因此，A、B兩小球在運動過程中始終位于同一條直線上，當(dāng)兩小球間的距離為s=30cm時解得（舍去）        (1分)
此時A球水平位移為     （1分）
由功能關(guān)系得A球電勢能的增加量為：J     (2分)．．．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑斜面傾角為37°.質(zhì)量為m、電荷量為q的一帶有正電的小物塊，置于斜面上．當(dāng)沿水平方向加有如圖所示的勻強電場時，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，從某時刻開始，電場強度變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825004208668338.png" style="vertical-align:middle;" /> ，求：
（1）原來的電場強度為多大？
（2）改變后物體運動的加速度大�。�
（3）改變后沿斜面下滑距離為L時的速度大�。╯in37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示．一固定足夠長的斜面MN與水平面的夾角α＝37°，斜面上有一質(zhì)量為m=1kg的小球P，Q是一帶豎直推板的直桿�，F(xiàn)使豎直桿Q以水平加速度a＝4m/s2水平向右從斜面底N開始做初速為零的勻加速直線運動，從而推動小球P沿斜面向上運動．小球P與直桿Q及斜面之間的摩擦均不計，直桿Q始終保持豎直狀態(tài)，求：（sin37°＝0.6）

⑴該過程中小球P的加速度大小，直桿Q對小球P的推力大�。�
⑵直桿Q從開始推動小球P經(jīng)時間t=0.6s后突然停止運動并立即撤出，小球P由于慣性向上滑動達最高點到N點的距離及返回到N點所用時間？(可以用根式表示)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖（a）所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F＝8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m＝1kg，通過DIS實驗，得到如圖（b）所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力，g取10m/s2。試問：

（1）圖（b）中圖線與縱坐標交點ao多大？
（2）圖（b）中圖線與θ軸交點坐標分別為θ1和θ2，木板處于該兩個角度時的摩擦力指向何方？說明在斜面傾角處于θ1和θ2之間時物塊的運動狀態(tài)。
（3）如果木板長L＝2m，傾角為37°，物塊在F的作用下由O點開始運動，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長時間？（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分） 長1米的木板A，質(zhì)量為M=1kg，靜止在水平地面上。在木板最左端有一質(zhì)量為m=2kg的小物塊B，在沿水平向右F=10牛的恒力作用下由靜止開始運動，物塊和木板、木板和水平面間的滑動摩擦系數(shù)分別為。在把小物塊從木板右端拉下去的過程中，求：

（1）運動過程中A、B的加速度分別是多大？
（2）在此過程中木板運動的位移為多大？（小物塊可看作質(zhì)點）（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(10分) 如圖所示，水平恒力F＝20 N，把質(zhì)量m＝0.6 kg的木塊壓在豎直墻上，木塊離地面的高度H＝6 m，木塊從靜止開始向下做勻加速運動，經(jīng)過2 s到達地面。取g＝10 m/s2，求：

(1)木塊下滑的加速度a的大��；
(2)木塊與墻壁之間的動摩擦因數(shù)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

為將貨物傳送到離地面一定高度的水平臺C上，采用如圖所示的傳送帶 裝置進行傳送，傳送帶的皮帶以一定的速度v順時針轉(zhuǎn)動且不打滑。將 貨物由靜止放置在傳送帶底端A處，貨物隨皮帶到達平臺C。貨物在皮 帶上發(fā)生相對滑動時，會留下痕跡。已知每件貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)均為，貨物所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，傳送帶斜面的長度為L。若皮帶的傾角、運行速度秒和貨物的質(zhì)量m都可以調(diào)節(jié)(、L不變)，且始終滿足tan <。則以下說法正確的是

A．當(dāng)速度v一定時，傾角越大，傳送時間越短
B．當(dāng)傾角一定時，若傳送帶以另一速度運行，則傳送時間不可能相同
C．當(dāng)傾角和速度v一定時，貨物的質(zhì)量m越大，貨物與皮帶問因摩擦而產(chǎn)生的熱量越多
D．當(dāng)傾角和速度v一定時，貨物的質(zhì)量m越大，皮帶上留下的痕跡越長

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（13分）如圖所示，光滑斜面的傾角α=30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長L1=1m，bc邊的邊長L2=0.4m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.2Ω。斜面上ef線（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均勻磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化情況如B-t圖像，ef線和gh的距離s=6.9m，t=0時線框在平行于斜面向上的恒力F=10N的作用下從靜止開始運動，線框進入磁場的過程中始終做勻速直線運動，重力加速度。

（1）求線框進入磁場前的加速度大小和線框進入磁場時做勻速運動的速度v大�。�
(2) 求線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）求線框從開始運動到ab邊運動到 gh線處所用的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，絕緣傳送帶與水平地面成37°角，傾角也是37°的絕緣光滑斜面固定于水平地面上且與傳送帶良好對接，輕質(zhì)絕緣彈簧下端固定在斜面底端。皮帶傳動裝置兩輪軸心相L="6" m，B、C分別是傳送帶與兩輪的切點，輪緣與傳送帶之間不打滑�，F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q="+2×" 10-5 C的工件(視為質(zhì)點，電荷量保持不變)放在彈簧上，用力將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，工件滑到傳送帶端點B時速度v0= 8m/s，AB間的距離s=1m，AB間無電場，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。（g取10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8）

(1)求彈簧的最大彈性勢能;
(2)若皮帶傳動裝置以速度v順時針勻速轉(zhuǎn)動，且v可取不同的值(安全運行的最大速度為10 m/s)，在工件經(jīng)過B點時，先加場強大小E=4×104 N/C，方向垂直于傳送帶向上的均強電場，0.5s后場強大小變?yōu)镋'="1.2" ×105 N/C，方向變?yōu)榇怪庇趥魉蛶蛳�。工件要以最短時間到達C點，求v的取值范圍;
(3)若用Q表示工件由B至C的過程中和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量，在滿足(2)問的條件下，請推出Q與v的函數(shù)關(guān)系式。

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