[题目]如图所示.半径的四分之一光滑圆弧竖直放置.与粗糙水平地面平滑连接于点.整个空间存在场强大小的匀强电场.竖直边界右侧电场方向水平向右.左侧电场方向竖直向上,小物块大小形状相同.电荷量为.不带电.质量..从点由静止释放.与静止在地面上点的碰撞.已知与地面间动摩擦因数均为.P.D间距离.取.间碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短.求:(1)物块运动到点时.受� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，半径的四分之一光滑圆弧竖直放置，与粗糙水平地面平滑连接于点，整个空间存在场强大小的匀强电场，竖直边界右侧电场方向水平向右，左侧电场方向竖直向上；小物块（视为质点）大小形状相同，电荷量为，不带电，质量，。从点由静止释放，与静止在地面上点的碰撞。已知与地面间动摩擦因数均为，P、D间距离，取，间碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。求：

（1）物块运动到点时，受到圆弧轨道支持力的大小；

（2）物块碰撞后瞬间，速度的大小和方向；

（3）物块第一次碰撞后，过多长时间发生第二次碰撞。

【答案】（1）60N；（2）6m/s，方向水平向右；18m/s，方向水平向右；（3）7.2s；

【解析】

(1)物块A从Q到P过程，由动能定理得：

，

代入数据解得：

vP=10m/s，

在P点，由牛顿第二定律得：

，

代入数据解得：

F=60N；

(2)物块A从P到D过程，由动能定理得：

，

代入数据解得：

v1=12m/s，

A、B发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

mAv1=mAvA+mBvB，

由机械能守恒定律得：

，

代入数据解得：

vA=6m/s，方向水平向右

vB=18m/s，方向水平向右

(3)A、B碰撞后，由牛顿第二定律得，

对A：

qE-μmAg=mAaA，

对B：

μmBg=mBaB，

代入数据解得：

，

aB=2m/s2，

设经过时间t两物块再次发生碰撞，由运动学公式得：

，

代入数据解得：

t=7.2s；

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A.a点的电势高于b点的电势

B.a点的电场强度大于b点的电场强度

C.粒子q过a点时，粒子所受电场力做功的功率最大 ‘

D.粒子q由a运动到b的过程中，电势能增大

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(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d＝________cm；

(2)实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得滑块经过第一个光电门时遮光条遮光时间为△t＝25ms，则遮光条经过光电门1时的速度v＝________m/s；（结果保留一位有效数字）

(3)保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组x（单位为m）及其对应的t（单位为s），作出图像如图丙，图像不过原点的原因是________，滑块加速度的大小a＝_________。（结果保留一位有效数字）

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【题目】为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用DIS位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的距离x随时间t的变化规律如图乙所示.

(1)根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度大小v＝______ m/s，木块加速度a＝______ m/s2(结果均保留2位有效数字).

(2)在计算出加速度a后，为了测定动摩擦因数μ，还需要测量斜面的倾角θ(已知当地的重力加速度g)，那么得出μ的表达式是μ＝____________.（用a，θ，g表示）

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（1）实验中下列做法正确的是__________

A. 平衡摩擦力后，实验就不需要满足小车及车中砝码总质量远大于砝码盘及盘中砝码总质量的条件

B. 每次改变小车中砝码的质量后，都需要重新平衡摩擦力

C. 选取点迹清晰的纸带，必须以打的第一个点为计数起始点进行测量

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（2）实验中由于实际绳对小车的拉力__________（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，会给实验带来系统误差。为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是__________. （填写相应序号）

①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g

②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g

③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g

④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g

（3）如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带。取计数点1、2、3、4、5。已知打点计时器的打点周期为0. 02s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为3. 05cm、3. 92cm、4. 77cm、5. 62cm，则小车运动的加速度大小a=__________m/s2. （结果保留两位有效数字）