【題目】如圖所示，一豎直面內的軌道由粗糙斜面AB和半徑為R的光滑圓軌道BCD組成，AB與BCD相切于B點，C為圓軌道的最低點，圓弧BC所對應的圓心角θ＝60°。現有一質量為m的物塊（可視為質點）從軌道ABC上離地面某一高度h（大小可變）處由靜止下滑，已知物塊與斜面間的動摩擦因數為μ＝
，重力加速度用g表示，求：
(1)當h＝
R時，物塊滑到C點時對軌道的壓力FN；
(2)當h為多少時，物塊恰能滑到圓軌道的最高點D。
寒假學與練系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】做功與路徑無關的力場叫做勢場，在這類場中可以引入“勢”和“勢能”的概念，場力做功可以量度勢能的變化。例如靜電場和引力場。
(1)如圖所示，真空中靜止點電荷+Q產生的電場中，A、B為同一條電場線上的兩點，A、B兩點與點電荷+Q間的距離分別為r1和r2。取無窮遠處的電勢為零，則在距離點電荷+Q為r的某點電勢
（式中k為靜電力常量）。
a．現將電荷量為+q的檢驗電荷放置在A點，求該檢驗電荷在A點時的電勢能EpA；
b．現將電荷量為+q的檢驗電荷，由A點移至B點，求在此過程中，電場力所做的功W。
(2)質量為M的天體周圍存在引力場。已知該天體的半徑為R，引力常量為G。
a．請類比點電荷，取無窮遠處的引力勢為零，寫出在距離該天體中心為r（
）處的引力勢
的表達式；
b．天體表面上的物體擺脫該天體萬有引力的束縛，飛向宇宙空間所需的最小速度，稱為第二宇宙速度，又叫逃逸速度。求該天體的第二宇宙速度v。
(3)2019年4月10日，人類首張黑洞照片面世。黑洞的質量非常大，半徑又非常小，以致于任何物質和輻射進入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸。已知黑洞的質量為M0，引力常量為G，真空中的光速為c，求黑洞可能的最大半徑rm。
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【題目】如圖甲所示，電阻為5Ω、匝數為100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與電阻R相連，R=95Ω。線圈內有方向垂直于紙面向里的磁場，線圈中的磁通量在按圖乙所示規律變化。則
A. A點的電勢小于B點的電勢
B. 在線圈位置上感應電場沿逆時針方向
C. 0.1s時間內通過電阻R的電荷量為0.05C
D. 0.1s時間內非靜電力所做的功為2.5J
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【題目】如圖所示，在磁感應強度為
的水平勻強磁場中，有一豎直放置的光滑的平行金屬導軌，導軌平面與磁場垂直，導軌間距為
，頂端接有阻值為
的電阻。將一根金屬棒從導軌上的
處以速度
豎直向上拋出，棒到達
處后返回，回到出發點時棒的速度為拋出時的一半。已知棒的長度為，質量為
，電阻為
。金屬棒始終在磁場中運動，處于水平且與導軌接觸良好，忽路導軌的電阻。重力加速度為
。
（1）金屬棒從點被拋出至落回點的整個過程中，求：
a．電阻消耗的電能；
b．金屬棒運動的時間。
（2）經典物理學認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子的碰撞。已知元電荷為
。求當金屬棒向下運動達到穩定狀態時，棒中金屬離子對一個自由電子沿棒方向的平均作用力大小。
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【題目】在做“探究加速度與力、質量關系”的實驗時，采用如圖所示的實驗裝置，讓重物通過輕繩拖動小車在長木板上做勻加速直線運動。其中小車質量用M表示，重物質量用m表示，加速度用a表示。
（1）實驗時需要將長木板的一端墊起適當的高度，這樣做是為了消除______的影響，使小車所受合外力F等于繩對小車的拉力。
（2）實驗中由于繩對小車的拉力_______（選填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，會給實驗帶來系統誤差。為減小此誤差，實驗中要對小車質量M和重物質量m進行選取，以下四組數據中最合理的一組是______。（填寫相應序號）
①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g、55g
③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
（3）實驗中某同學先保持重物質量m不變，改變小車質量M，測出了相應的加速度a。為便于得到a與M的關系，他采用圖像法處理數據，你建議他做a與_____的圖像。
（4）甲、乙兩同學用同一種方法做實驗，即保持小車質量M不變，改變重物質量m，測出了相應的加速度a。正確操作后，他們根據各自測得的實驗數據畫出了如圖2所示的a－F圖像。他們得到圖像不同，其原因是他們選取的_______不同，但他們得到了相同的結論，此結論是：________。
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【題目】兩位同學在實驗室中利用如圖I所示的電路測量定值電阻R0、電源的電動勢E和內電阻r，圖中a、b、c分別代表三只電表，它們當中有兩只電壓表和一只電流表，調節滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，甲同學記錄的是電流表A和一只電壓表V1的測量數據，乙同學記錄的是電流表A和另一只電壓表V2的測量數據，并根據數據描繪了如圖Ⅱ所示的兩條U﹣I圖線。回答下列問題：
（1）圖I中a代表_____，b代表_____（選填三只電表的符號“A”、“V1”或“V2”）
（2）實驗中采用下列哪一滑動變阻器效果較好_____。
A.10Ω，0.2A
B.10Ω1A
C.1kΩ，200mA
D.2kΩ，2A
（3）根據圖Ⅱ，可以求出定值電阻的阻值R＝_____Ω，電源電動勢E＝_____V，內電阻r＝_____。
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【題目】如圖(a)質量m＝1kg的物塊和足夠長的木板疊放在實驗臺上，物塊用一不可伸長的輕細繩固定在實驗臺的立柱上，細繩水平。t＝0時，木板開始受到水平向左恒力F＝0.4N，在t1＝2s時，撤去F同時剪斷輕細繩。如圖(b)所示為0－3s內木板的速度v與時間t的關系。木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g＝l0m/s2。
(1)求木板的質量M和物塊與木板間的動摩擦因數μ；
(2)求0－5s內木板運動的位移大小。
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【題目】物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運動。通過力和速度傳感器監測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規律分別如圖甲、乙所示。取g＝10m/s2，則下列說法錯誤的是（ ）
A.物體的質量m＝0.5kg
B.物體與水平面間的動摩擦因數μ＝0.40
C.第2s內物體克服摩擦力做的功W＝2J
D.前2s內推力F做功的平均功率
＝3W
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【題目】如圖所示，在xOy平面的第I象限內有與y軸平行的有界勻強電場。一電子以垂直于y軸的初速度v0從P（0，2L）點射入電場中，并從A（2L，0）點射出電場。已知電子的電荷量大小為e，質量為m，不計電子的重力。求：
(1)判斷第I象限內電場的方向；
(2)電子從P點運動到A點的時間；
(3)勻強電場的電場強度大小。
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