时间:2017-09-26 11:00:18
1、计算题 （20分）在水平方向的匀强电场中有一段表面光滑的圆形绝缘杆ABC、圆心为O点，半径为R=
m， A、O两点等高，C、O两点的连线与竖直方向成θ=45°角C点到斜面的距离L=
m，斜面倾角为α=45°，如图所示。有一质量m=" 500" g的带负电小环套在直杆上，所受电场力的大小等于其重力大小，小环由A点静止开始沿杆下滑，飞出C点后撞上斜面某点。（已知
≈1.4，g取10 m／s2）求：
（1）小环到C点的速度大小；
（2）小环由C点抛出到撞击斜面所经历的时间和撞击点与C点的距离。（保留两位有效数字）
参考答案：解：（1）对小环进行受力分析，并根据动能定理，mv2=mg·
R+mg(1+)R，
解得：小环到C点的速度大小v=4m/s。
（2）小环通过C点后做类平抛运动，平行斜面方向做匀速直线运动，垂直斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a=g，
由L=at2，解得飞行时间t=0.20s。
x=vt=0.8m。
撞击点与C点的距离s=
=0.84m。
本题解析：应用动能定理和类平抛运动规律及其相关知识解答。
本题难度：一般
2、选择题 右图为等量异种电荷产生的电场线，带电量为q的点电荷在两个异种电荷连线的垂直平分线上移动，则 ( )
A．当q>0时，电场力做正功
B．当q>0时，电场做负功
C．电场力一定不做功
D．电场力一定做正功
参考答案：C
本题解析：解答本题的关键是抓住等量异种电荷等势线分布特点．根据等势线的分布情况得知，等量异种电荷+Q和-Q的连线的垂直平分线是一条等势线，各点电势相等，任意两点间的电势差为零，根据电场力做功公式W=Uq可知，移动电荷时电场力不做功．故选C
本题难度：一般
3、计算题 某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，只能在AB段进行加速，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能成功越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg，电动机额定功率P=1.4W，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.2N，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L=19.00m， h=1.25m，S=2.50m。问：
小题1:要使赛车能成功越过壕沟，赛车在C处的最小速度为多少？
小题2:若赛车恰好能通过圆轨道最高点，就能完成比赛，圆轨道半径至少为多少？
小题3:若圆轨道半径为（2）所求，要保证赛车比赛过程的安全，赛车到达B点的速度应为理论最小值的1.2倍，按此要求控制比赛，电动机至少工作多长时间？?
参考答案：
小题1:vc= 5m/s
小题2:R=0.5m
小题3:?t=4 s
本题解析：（1）设赛车能越过壕沟需要的最小速度为vC，由平抛运动的规律
解得??vc=" 5m/s" （4分）（2）设赛车恰好能通过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度至少为vc，由牛顿第二定律及机械能守恒定律
解得?R="0.5m?" （4分）（3）通过以上所求可知，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度理论最小值应该是
m/s设电动机工作时间至少为t，根据动能定理?
由此可得?t=4 s?（4分）
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，下端固定于地面，一质量为m的带正电小球在外力F的作用下静止于图示位置，小球与弹簧不连接，弹簧处于压缩状态。现撤去力F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力、弹簧弹力对小球做功分别为W1、W2和W3，不计空气阻力，则上述过程中
A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B．小球重力势能的变化为 -W1
C．小球动能的变化为W2
D．小球机械能的变化为W1＋W2＋W3
参考答案：B
本题解析：小球与弹簧组成的系统除了受到自身重力和系统内的弹簧弹力外，还有电场力做功，因此机械能不守恒，选项A错。重力势能变化量为克服重力做功即
，选项B对。小球动能变化量等于合外力做功，即
，选项C错。小球机械能的变化等于除重力外其他力做的功即
，选项D错。
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有
[? ]
A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大
B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大
C．当A、B速度相等时，A的速度达到最大
D．当A、B速度相等时，弹簧的弹性势能最大
参考答案：BCD
本题解析：
本题难度：一般