（10分）一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上，如圖所示，AB段水平，BD段是半徑為R的半圓弧，有一電荷量為Q的正點電荷固定在圓心O點。一質量為m、電荷量為q的帶正電小環套在光滑絕緣桿上，在大小為F的水平恒力作用下從C點由靜止開始運動，到B點時撤去恒力，小環繼續運動到達D點，已知CB間距為4R/3。（提示：根據電磁學有關知識，在某一空間放一電荷量為Q的正點電荷，則距離點電荷為r的某點的電勢為
，其中k為靜電力常量，設無窮遠處電勢為零）。
（1）定性說明從C運動到D過程小環的電勢能如何變化
（2）小環在C點時加速度為多大
（3）求水平恒力F的最小值。
黃岡海淀全程培優測試卷系列答案科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（15分）成都是一座來了就不想走的城市，悠閑而不失高雅，前不久，成都東區音樂公園就舉辦了一場盛大的鋼琴音樂會。工作人員在布置舞臺時，要用繩索把鋼琴從高臺吊運到地面。已知鋼琴的質量為175kg，繩索能承受的最大拉力為1820N，吊運過程中鋼琴以0.6m/s的速度在豎直方向上做勻速直線運動。降落至底部距地面的高度為h時，立即以恒定加速度減速，最終鋼琴落地時剛好速度為零（g取10m/s2），
求：（1）h的最小值是多少；
（2）為了保證繩索和鋼琴的安全，此次以0.6m/s的初速度勻減速到零，用時3s，求此次減速過程中鋼琴機械能的變化量△E。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，質量M = 1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數μ1=0.1，在木板的左端放置一個質量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數μ2=0.4，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2。試求：
（1）若木板長L=1m，在鐵塊上加一個水平向右的恒力F=8N，經過多長時間鐵塊運動到木板的右端？
（2）若在木板（足夠長）的右端施加一個大小從零開始連續增加的水平向左的力F，請在圖中畫出鐵塊受到的摩擦力f隨拉力F大小變化的圖像．要求有計算過程。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運動的加速度．該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器．用兩根相同的輕彈簧夾著一個質量為2.0 kg的滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出．現將裝置沿運動方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后．汽車靜止時，傳感器a、b的示數均為 10 N（取g=10 m／s2）．（1）若傳感器a的示數為 14 N、b的示數為6.0 N，求此時汽車的加速度大小和方向．（2）當汽車以怎樣的加速度運動時，傳感器a的示數為零．
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如右圖所示，在方向豎直向下的勻強電場中，一個質量為m、帶負電的小球從斜直軌道上的A點由靜止滑下，小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時恰好不落下來．若軌道是光滑絕緣的，小球的重力是它所受的電場力2倍，試求：
⑴A點在斜軌道上的高度h；
⑵小球運動到最低點C時，圓軌道對小球的支持力．
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
一長
=0.80m的輕繩一端固定在
點，另一端連接一質量=0.10kg的小球，懸點
距離水平地面的高度H = 1.00m。開始時小球處于
點，此時輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當小球運動到點時，輕繩碰到懸點
正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂。不計輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g=10m/s2。求： 
（1）當小球運動到
點時的速度大小；
（2）繩斷裂后球從
點拋出并落在水平地面的C點，求C點與
點之間的水平距離；
（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時繩中拉力達到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，一內壁光滑的細管彎成半徑為R=0.4m的半圓形軌道CD,豎直放置，其內徑略大于小球的直徑，水平軌道與豎直半圓軌道在C點連接完好。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B處為彈簧的自然狀態。將一個質量為m=0.8kg的小球放在彈簧的右側后，用力向左側推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球運動到C處后對軌道的壓力為F1=58N。水平軌道以B處為界，左側AB段長為x=0.3m，與小球的動摩擦因數為
，右側BC段光滑。g=10m/s2，求：
（1）彈簧在壓縮時所儲存的彈性勢能。
（2）小球運動到軌道最高處D點時對軌道的壓力大小。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，長L＝1.2 m、質量M＝3 kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質量m＝1 kg、帶電荷量q＝＋2.5×10－4 C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動摩擦因數μ＝0.1，所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E＝4.0×104 N/C的勻強電場。現對木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N。取g＝10 m/s2，斜面足夠長。
求：(1)物塊經多長時間離開木板；
(2)物塊離開木板時木板獲得的動能；
(3)物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產生的內能。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
(8分)光滑水平面AB與豎直面的半圓形導軌在B點銜接，導軌半徑R，如圖所示，物塊質量為m，彈簧處于壓縮狀態，現剪斷細線，在彈力的作用下獲得一個向右的速度，當它經過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動恰能完成半圓周運動到達C點，求：
（1）彈簧對物塊的彈力做的功；
（2）物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功；
（3）物塊離開C點后落回水平面時動能的大小
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（3分）
水平恒力F的最小
（1分）
（2分）
