18.(16分)如图所示,在竖直平面内的平面直角坐标系xOy中,x轴上方有水平向右的匀强电场,有一质量为m,电荷量为-q(-q<0)的带电绝缘小球,从y轴上的P(0,L)点由静止开始释放,运动至x轴上的A(-L,0)点时,恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管。细管的圆心O1位于y轴上,交y轴于点B,交x轴于A点和C(L,0)点。该细管固定且紧贴x轴,内径略大于小球外径。小球直径远小于细管半径,不计一切阻力,重力加速度为g。求: (1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)小球运动到B点时对管的压力的大小和方向; (3)小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置。
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高三物理月考试题答案 1 B 2 B 3 D 4 D 5 D 6 C 27 B 28 D 9 BCD 10 BC 11 BC 12 BD mgmgLmgx13. k=, Ek1=0,末动能Ek2=, W= d4h2d14.
①____①_____ , ②____0.5_____, ____0.2____ 15.L3 ,1mm;LX;4.9;10
16. 解析:(1)取沿杆向上为正方向,由图乙可知
在0~2 s内:a1=
v1-v02
=15 m/s(方向沿杆向上) t1v2-v12
=-10 m/s(方向沿杆向下) t2
在2~5 s内:a2=
(2)有风力时的上升过程,对小球受力分析有
Fcos θ-μ(mgcos θ+Fsin θ)-mgsin θ=ma1
停风后的上升阶段,有 -μmgcos θ-mgsin θ=ma2 综上解得μ=0.5,F=50 N.
17. 【解析】子弹进入木块的过程中动量守恒: m0v0=(m+m0)v1,v1=10 m/s
依题意,A到达小车左端时与小车速度相同,设为v2,系统动量守恒,以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
m0v0=(M+m+m0)v2,得 v2=1 m/s
1122
滑块在小车上滑动的过程中能量守恒:(m+m0)v1-(M+m+m0)v2=μ(m+m0)gL
22联立解得:L=6 m
18. 解析 (1)小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动,小球从A点沿切线方向进入,则此
时速度方向与竖直方向的夹角为45°,即加速度方向与竖直方向的夹角为45°,
则tan 45°= 解得:E=
mgEqmg q(2)根据几何关系可知,圆弧的半径r=2L 从P到B点的过程中,根据动能定理得: 12
mvB-0=mg(2L+2L)+EqL 2
在B点,根据牛顿第二定律得:
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v2B FN-mg=m
r
联立解得:FN=3(2+1)mg,方向向上, (3)从P到A的过程中,根据动能定理得: 12
mvA=mgL+EqL 2
解得:vA=4gL
小球从C点抛出后做类平抛运动, 抛出时的速度vC=vA=4gL 小球的加速度g′=2g,
当小球沿抛出方向和垂直抛出方向位移相等时,又回到x轴,则有:
12
vCt=g′t2
解得:t=2
2L
2L=8L
g则沿x轴方向运动的位移x=2vCt=2×2gL×2则小球从C点飞出后落在x轴上的坐标
g x′=L-8L=-7L
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