小卷30分钟提分练(2计算+2选1)(六)一、非选择题(32分,考生按要求作答)24
(12分)如图,圆心为O、半径为R的圆形区域内有一匀强电场,场强大小为E、方向与圆所在的平面平行.PQ为圆的一条直径,与场强方向的夹角θ=60°
质量为m、电荷量为+q的粒子从P点以某一初速度沿垂直于场强的方向射入电场,不计粒子重力.(1)若粒子能到达Q点,求粒子在P点的初速度大小v0;(2)若粒子在P点的初速度大小在0~v0之间连续可调,则粒子到达圆弧上哪个点电势能变化最大
求出电势能变化的最大值ΔE
解析:(1)粒子在电场中做类平抛运动,设粒子从P点运动到Q点的时间为t,加速度为a
有2Rsinθ=v0t(2分)2Rcosθ=at2(2分)由牛顿第二定律得qE=ma(1分)联立解得v0=(1分)(2)粒子到达图中A点电势能变化最大(2分)ΔEp=-qEd(2分)d=R+Rcosθ(1分)解得ΔEp=-(1分)答案:(1)(2)-25.(20分)如图甲所示,一长度L=1m的平板车A在水平地面上,其上表面与斜坡底端的一段小圆弧水平相切,货物从斜坡上静止释放,滑到斜坡底端后滑上A车.当货物释放位置到斜坡底端的距离s与货物的质量m满足如图乙所示的关系时,货物滑上A车后恰好不从其右端滑出.已知斜坡的倾角θ=37°,货物与斜坡之间的动摩擦因数μ1=0
货物可视为质点,车与地面间的摩擦忽略不计,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0
6,cos37°=0
(1)求货物在斜坡上运动的加速度大小a;(2)求货物与A车之间的动摩擦因数μ2以及A车的质量M;(3)若在A车右端停有一辆与A车完全相同的B车,两车接触但不相连.质量m=10kg的货物从距斜坡底端s=8m处由静止下滑,判断该货物能否从B车的右端滑出,并说明理由.解析:(1)由牛顿第二定律得mgsinθ-f=ma(2分)N=mgcos