(2)重力做功
W=mgLsin37°
代入数据解得：W=12J 平均功率P=
W t代入数据解得：P=12W （3）由牛顿第二定律得
mgsin37°-μmgcos37°=ma 解得μ=0.5
16.如图所示，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，A，B是电场中的两点，AB两点的连线长为l且与电场线所夹的锐角为θ．一个质量为m，电荷量为+q的带电粒子以初速度v0，从A点垂直进入电场，该带电粒子恰好能经过B点不考虑带电粒子的重力大小．求：
(1)电场强度E；
(2)AB两点间的电势差UAB； (3)带电粒子在B点时的速度大小vB.
222mv0cos?2mv04【答案】(1) (2) (3)v?1 2202qlsin?qtan?tan?【解析】
【详解】（1）因粒子带正电且向下片状，所以电场方向竖直向下，粒子做类平抛运动， 水平方向：
Lsinθ=v0t，
竖直方向：
Lcos??且有qE =ma，
12at， 222mv0cos?解得：E?；
qlsin2?（2）据电势差公式有：
UAB（3）从A到B由动能定理得：
22mv0?Elcos??；
qtan2?qUAB?解得：vB?v01212mvB?mv0 224?1； 2tan?17.光滑水平平台AB上有一根轻弹簧，一端固定于A，自然状态下另一端恰好在B．平台B端连接两个内壁光滑、半径均为R=0.2m的1/4细圆管轨道BC和CD．D端与水平光滑地面DE相接．E端通过光滑小圆弧与一粗糙斜面EF相接，斜面与水平面的倾角θ可在0°≤θ≤75°范围内变化（调节好后即保持不变）．一质量为m=0.1kg的小物块（略小于细圆管道内径）将弹簧压缩后由静止开始释放，被弹开后以v0=2m/s进入管道．小物块与斜面的滑动摩擦系数为
??32
，取g=10m/s，不计空气阻力; 3
（1）求物块过B点时对细管道的压力大小和方向；
（2）当θ取何值时，小物块在EF上向上运动的时间最短？求出最短时间．
（3）求θ取不同值时，在小物块运动的全过程中产生的摩擦热量Q与tanθ的关系式． 6J 【答案】（1）1N，方向竖直向上（2）0.3s（3）0.【解析】
v02（1）设轨道对物块的压力竖直向下，由牛顿第二定律得：F?mg?m
R解得：F=1N
由牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为F??1N，方向竖直向上
2R?（2）物块到达DE时的速度为v，根据动能定理得：mg·解得：v?23m/s
1212mv?mv0 22沿斜面上滑，根据牛顿第二定律得：mgsin???mgcos??ma1 上滑时间为：t?v a1联立可得：
t?（5sin??33cos?)3?310sin（??30?)
由数学知识可得，当??60?时，有tmin?0.3s
（3）物块恰好能在斜面上保持静止，根据平衡条件有：mgsin???mgcos?，??30?，则当0????30?，滑块在EF上停下后即保持静止
v2在EF上滑行的距离为：x?，产生的摩擦热量为：Q??mgcos??x
2a1化简得：Q?3J
5(3tan??1)当30?＜??75?，滑块在EF上停下后返回，经多次往复运动后，最终静止于E点 产生的摩擦热量为：Q?mg?2R?1mv02?0.6J 2
江苏省常熟市2019_2020学年高二物理上学期调研试题(含解析)
