2024学年高二上学期10月月考物理试题含解析.pdf

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为m的滑块P以初速1v沿水平面向左运动,经过一段时间与静止在斜面体底端质量为m的滑块Q发生弹性碰撞,??,sin37??,cos37??。忽略滑块Q在斜面与水平面连接处的能量损失。若两滑块能发生第二次碰撞,求滑块P与滑块Q的质量比满足什么条件?(结果可保留根号)m5?25?1?1【答案】m2【解析】m?m,设碰后滑块P、Q的速度分别为v、v,又【详解】由题意可知两滑块碰后,滑块P反弹则有1212弹性碰撞,则碰撞过程中动量守恒、机械能守恒,有mv?mv?mv101122111mv2?mv2?mv2210211222解得m?mv?12v1m?m0122mv?1v2m?m012设滑块Q沿斜面上滑的最大位移为s,滑到斜面底端的速度为v,由动能定理有1?mgsin37???mgcos37??s?mv2222221?mgsin37???mgcos37??s?mv22222解得:..525mv?v?1v525?m?m?012v?v欲使两滑块发生第二次碰撞,则应满足1整理得m5?25?1?,两平行金属板沿水平方向放置,间距为d,两极板间所加的电压如图乙所示,图乙中U、?时刻一带正电的粒子由两极板左侧正中央位置以初速度v沿平行于极板的方向射入,结40果粒子在T时刻刚好由两极板右侧正中央的位置离开电场,,电荷量为,忽略粒子的重力。求:(1)U应为多少?x(2)整个过程中电势能的变化量。T5qU【答案】(1)t?;(2)058【解析】【详解】(1)粒子射入电场后,在电场中做类平抛运动,水平方向匀速直线运动,竖直方向向下做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得粒子的加速度为qUa?0dmTT在?时间内,粒子在竖直方向的位移为421T2??y?a1??2?4?粒子竖直方向的速度为Tv?a?14:..T设粒子由开始经时间t竖直方向的速度减为0,该过程中粒子的加速度为2qUa??xmd粒子竖直方向的位移为1y?a?t222又v?at?1由题意可知d?y?y212?T??t在??时间内,粒子在竖直方向上做匀加速直线运动,由题意可知?2?d1T2???a??t??22?2?由以上整理得5UU?0x4Tt?552(2)由第(1)问的解析可知y?d,y?d11829TT?时间内,电场力所做的功为42UW?q0y1d1T7T?时间内,电场力所做的功为2105UW??q0y24d27T?T时间内,电场力所做的功为105UdW?q0?34d2整个过程中,电场力所做的功为5qUW?W?W?W?01238