21.(8分)一个质量为的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖直放置的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径,弹簧原长,劲度系数为,如图所示,若小球从图示中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时,弹簧的弹簧性势能为,求(1)小球到C点时的速度大小;(2)小球到C点时对环的作用力()
20.(8分)如图所示,长为的绝缘细线一端悬于点,另一端系一质量为、带电荷的小球,小球静止时处于点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球能够静止在点。此时细线与竖直方向成角。若已知当地的重力加速度大小为,求:(1)该匀强电场的电场强度大小为多少?(2)若将小球从点由静止释放,则小球运动到点时的速度有多大?
19.(8分)如图所示,有一倾角为30°的光滑斜面,斜面长为,一小物块从斜面顶端以的速度在斜面顶端沿水平方向抛出。求:
⑴小物块沿斜面滑到底端时水平位移大小为多少
⑵小物块到达斜面底端时的速度大小。()
18.(6分)宇航员驾驶一宇宙飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行,已知飞船运行的周期为T,行星的平均密度为。试证明(万有引力恒量G为已知,是恒量)
17.(7分)在《验证自由落体物体机械能守恒定律》实验中,已知打点计器所用电源频率为,查得当地重力加速度度,测得所用重物的质量为,实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图所示,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点,经测量知道,A、B、C、D各点到O点的距离分别为、、、根据以上数据,回答下列问题:
⑴.从起点O到打下点C过程中重物重力势能的减少量_________ ,动能的增加量__________ (结果取三位有效数字),
⑵.经计算知重力势能减少量_________动能增加量(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因可能是_____________________________
⑶.实验结论是_____________________________
16.(3分)在做平抛运动的实验中,某同学描下的几个实验点如图所示,其中偏差较大的实验点B产生的原因可能是( )
A.小球滚下的高度较其它次高
B.小球滚下的高度较其它次低
C.小球在运动中遇到其它各次没遇到的阻碍
D.小球开始滚下时,实验者已给它一个初速度
15.(4 分)有一个带电荷量为的点电荷,从匀强电场中的点移到点,电荷克服电场力做的功为,则AB两点的电势差为_________伏;若两点在同一条电场线上且距离为,则此电场的电场强度为_____________
14. 如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,是运动轨迹上的两点,若带电粒子只受电场力作用,根据此图能做出正确判断的是( )
A.带电粒子所带电荷的正、负
B.带电粒子在两点何处受力较大
C.带电粒子在两点何处的动能较大
D.带电粒子在两点何处的电势能较大
第Ⅱ卷(非选择题,共计44分)
13.等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中点沿直线移到点,再从点沿直线移到点,则检验电荷在此全过程中 ( )
A.所受静电力的方向不变 B.所受静电力的大小一直增大
C.电势能一直减小 D.电势能先不变后减小
12.真空中两个完全相同的金属小球可视为点电荷,电荷量大小分别为和,相距时相互作用力为,若将两球接触后再分开并放回原位置,这时两球间的相互作用力可能为( )
A. B. C. D.
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