四川省宜宾市叙州区2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题含解析8484.pdf

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m(x?x)?m(x?x)?m(x?x)110130220三、计算题(写出必要的文字说明,3个小题,14题10分,15题12分,16题14分,共36分),一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,左端固定着另一个带正电的小球A,已知B球的质量为m,带电荷量为q,静止时细线与竖直方向夹角θ,A和B在同一条水平线上,且A和B间的距离为r。整个装置处于真空中,带电小球A和B均可以看成点电荷,静电力常数为k,重力加速度为g。(1)此时小球B受到的静电力为多大?(2)小球B所在处的电场强度为多大?方向如何?(3)小球A带电量Q为多少?:..mgtan?mgr2tan?F?mgtan?E?Q【答案】(1);(2),方向由A指向B;(3)?qkq【解析】【详解】(1)对于小球B,根据平衡条件有qE?mgtan?其所受电场力F?qE?mgtan?(2)电场强度Fmgtan?E??qq方向由A指向B。(3)根据库仑定律QqF?kr2解得mgr2tan?Q?,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星成功着陆,迈出了我国星际探测征程的重要一步。“天问一号”探测器在着陆前,绕火星做匀速圆周运动,其轨道距火星表面的高度为h,周期为T。已知火星半径为R,引力常量为G。求:(1)火星的质量M;(2)火星表面的重力加速度g;4?2(R?h)34?2(R?h)3【答案】(1)M?;(2)g?GT2R2T2【解析】:..【分析】【详解】(1)火星对探测器的万有引力提供向心力,有Mm4?2m(R?h)G?(R?h)2T2可得4?2(R?h)3M?GT2(2)由Mm'G?m'gR2可得4?2(R?h)3g?,其赛道如图所示。某四驱车(可视为质点)以恒定额定功率P=15W在水平轨道的A点由静止开始加速,经过时间t=2s刚好到达B点,此时通过遥控关闭其发00动机,B点右侧轨道均视为光滑轨道。四驱车经C点进入半径R=,恰好经过圆轨道最高点D后,再次经过C点沿着轨道CF运动,最终从平台末端F点水平飞出后落入沙坑中。四驱车的总质量为m=1kg,重力加速度g取10m/s2。(1)求四驱车第二次经过C点速度大小及在AB段克服摩擦力所做的功;(2)若水平轨道平面CE距离沙坑上表面的高度h=,四驱车落到12沙坑中的点与F点的水平距离最大,并计算水平最大距离x。max【答案】(1)5m/s,;(2),【解析】【详解】(1)四驱车恰好经过圆轨道最高点D,设D点速度为v,在D点,牛顿第二定律得D:..v2mg?mDR解得v=1m/sD四驱车从C运动到D点过程中,应用动能定理得11?mg?2R?mv2?mv22D2C解得v?5m/sCBC段轨道光滑,有v=vBC四驱车从A点运动到B点过程中,应用动能定理得1Pt?W?mv200f2B解得W=(2)四驱车从C运动到F点过程中,应用动能定理得11?mgh?mv2?mv222F2C车从F点飞出后做平抛运动,运动时间为t,则有1h?h?gt2212x=vtF联立以上表达式并化简得(1?4h)(?4h)181x??4h2???22??4(h?)2?224240400当h=,x有最大值,且2