1、2015-2016学年云南省德宏州芒市一中高二（上）期中物理试卷一、选择题（本大题共10个小题，在每小题给出的四个选项中，第18题只有一个选项正确，第910有多个选项正确，全部选对每题得4分，选对但不全的得2分，共计40分）1对元电荷的理解，下列说法中正确的是（）A目前认为元电荷是自然界中电荷的最小单元，其值是1.601019CB元电荷就是质子C元电荷就是电子D某物体带电量为51019C2两个大小相同的金属小球A、B分别带有qA：qB=4：1数值的电荷量，相距较远，相互间引力为F现将另一个不带电的、与A、B完全相同的金属小球C，先与A接触，再与B接触，然后离开，则A、B间的作用力变为（）A F
2、B FC FD F3关于电场强度的概念，下列说法正确的是（）A由E=可知，某电场的场强E跟F成正比，跟q成反比B电场中某一点的场强与放入试探电荷无关C电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零DE=k是点电荷的电场强度，其中Q是放入电场的电荷的电荷量4 两个等量异种点电荷P、Q在真空中产生的电场的电场线（方向未画出）如图1所示，A、B两处电场强度分别为EA、EB，一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA、FB，则它们的大小关系为（）AEA=EBBEAEBCFAFBDFAFB5在静电场中，下列说法正确的是（）A电场强度为零的地方，电势一定为零；电势为零的地方，电场强度也一定为零B电场线密的地方，
3、电势一定高；电场线希的地方，电势一定低C电场线与等势面可以垂直，也可以不垂直D电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面6关于机械能是否守恒的叙述正确的是（）A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B物体在光滑圆弧面上自由滑动时，机械能一定守恒C外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D只有重力和弹力作用时，机械能才守恒7关于动能定理的表达式W=Ek2Ek1，下列说法正确的是（）A公式中的W为不包含重力的其他力做的总功B动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功C公式中的Ek2Ek1为动能的增量，当W0时动能增加，当W0时，动能减少D运动物体所受合外力不为零，则该
4、物体一定做变速运动，其动能要变化8对动能的理解，下列说法错误的是（）A凡是运动的物体都具有动能B动能总为正值C一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化D动能不变的物体，一定处于平衡状态9如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是（）A把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能减少B把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加C把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D不论正电荷还是负电荷，从a移到b电势能逐渐降低10用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱如图，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电
5、荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称则（）AB、C两点场强大小和方向都相同BA、D两点场强大小相等，方向相反CE、O、F三点比较，O的场强最强DB、O、C三点比较，O点场强最弱二、填空题（本大题共2个小题，11题12分，12题6分，共18分）11在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器电源频率为50Hz，重物质量m=1.00kg，当地重力加速度g=9.80m/s2（1）下列实验步骤操作合理的排列顺序是（填写步骤前面的字母）A将打点计时器竖直安装在铁架台上B接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C取下纸带，更换新纸带（或将纸带翻转）重新
6、做实验D将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3vnF分别算出mvn2和mghn，在实验误差允许的范围内看是否相等（2）某同学按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O点是打下的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）纸带的端（填“左”或“右”）与重物相连这三组数据中不符合读数要求的是根据图上所得的数据，应取图中O点到点来验证机械能守恒定律从O点到问中所取的点，重物重力势能的减少
7、量Ep=J，动能的增加量Ek=J（结果保留三位有效数字）12能量既不会凭空，也不会凭空消失，它只能从一种形式为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量三、计算题（本大题共4个小题，13题8分，14题10分，15题10分，16题14分，共计42分注意答题过程中必须要有一定的文字描述）13真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0109C的检验电荷，它受到的电场力为2.0105N，求：（1）P点的电场强度E为多大？（2）把检验电荷电量减小为2.0109C，则该电荷在P点受到的电场力是多大？14真空中有两个相距r的点电荷A和B，带电荷量分别为q1=+q，q2=+
8、4q，再放入一个点电荷q3，三个点电荷皆可自由移动，在什么位置放入第三个点电荷q3可使三个电荷都处于平衡状态，q3的电荷量为多少？15将带电荷量为6106C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3105J的功，再从B移到C，静电力做了1.2105J的功则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？（3）若A点为零电势点，则B、C两点的电势各为多少？16如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上质量m=2kg的
9、小物体在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动已知AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为=0.2当小物块运动到B点时撤去力F取重力加速度g=10m/s2求：（1）小物块到达B点时速度的大小；（2）小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小；（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离2015-2016学年云南省德宏州芒市一中高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共10个小题，在每小题给出的四个选项中，第18题只有一个选项正确，第910有多个选项正确，全部选对每题得4分，选对但不全的得2分，共计40分）1对元电荷的理解，下列说法中正确的是
10、（）A目前认为元电荷是自然界中电荷的最小单元，其值是1.601019CB元电荷就是质子C元电荷就是电子D某物体带电量为51019C【考点】元电荷、点电荷【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍【解答】解：A、目前认为：元电荷是自然界中电荷的最小单元，其值是1.601019C，故A正确；B、元电荷是最小电荷量，不是一种带电微粒，故BC错误；D、物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，故物体带电量不可能是51019C，故D错误
11、；故选：A【点评】本题就是对元电荷概念的考查，知道元电荷的概念即可解决本题，难度不大，属于基础题2两个大小相同的金属小球A、B分别带有qA：qB=4：1数值的电荷量，相距较远，相互间引力为F现将另一个不带电的、与A、B完全相同的金属小球C，先与A接触，再与B接触，然后离开，则A、B间的作用力变为（）A FB FC FD F【考点】库仑定律【分析】理解库仑定律的内容和公式知道带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分【解答】解：原来AB球之间是库仑引力，故AB带异种电荷，不妨设A为正电荷、B为负电荷原来AB之间的库仑引力为F=4第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电
12、量都为2q，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小F=故B正确、ACD错误故选：B【点评】要清楚带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分根据库仑定律的内容，找出变化量和不变量求出问题3关于电场强度的概念，下列说法正确的是（）A由E=可知，某电场的场强E跟F成正比，跟q成反比B电场中某一点的场强与放入试探电荷无关C电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零DE=k是点电荷的电场强度，其中Q是放入电场的电荷的电荷量【考点】电场强度【专题】定性思想；类比法；电场力与电势的性质专题【分析】电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关
13、，由电场本身决定E=k是点电荷的电场强度，其中Q是场源电荷【解答】解：A、E=是电场强度的定义式，采用比值法定义，则知电场强度E与F、q无关，由电场本身决定，E并不跟F成正比，跟q成反比，故A错误；B、场强由电场本身决定，与放入电场的试探电荷无关，故B正确C、场强与有无试探电荷无关，电场中某一点不放试探电荷时，该点场强不变，故C错误D、E=k是点电荷的电场强度，其中Q是产生电场的场源电荷，故D错误故选：B【点评】对于电场强度，要抓住它的比值定义法的共性，E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，反映电场本身的强弱和方向4 两个等量异种点电荷P、Q在真空中产生的电场的电场线（方向未画出）如图1所示，A
14、、B两处电场强度分别为EA、EB，一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA、FB，则它们的大小关系为（）AEA=EBBEAEBCFAFBDFAFB【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电场线【专题】比较思想；图析法；电场力与电势的性质专题【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止可以从电场线的疏密判断场强的大小，再由F=qE分析电场力的大小【解答】解：AB、由电场线的疏密分布情况可知，A处电场线，场强大B处电场线希，场强小，故EAEB故A、B错误CD、由F=qE知，电子在A、B两点所受的电场力关系为FAFB故C错误，D正确故选：D【点评】掌握住电场线的特点，明确其物理
15、意义：电场线的疏密表示场强的大小，即可研究5在静电场中，下列说法正确的是（）A电场强度为零的地方，电势一定为零；电势为零的地方，电场强度也一定为零B电场线密的地方，电势一定高；电场线希的地方，电势一定低C电场线与等势面可以垂直，也可以不垂直D电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面【考点】电场强度；电场线【专题】定性思想；归纳法；电场力与电势的性质专题【分析】本题根据这些知识分析：场强与电势没有直接关系场强越大的地方电势不一定越高，场强为零的地方电势不一定为零电势为零是人为选取的电场线与等势面一定垂直，且电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面【解答】解：A、电场强度和电势没有直接关系
16、，而且电势的零点可人为选取，所以电场强度为零的地方，电势不一定为零；电势为零的地方，电场强度也不一定为零，故A错误B、电场线密的地方，电场强度大，但电势不一定高电场线希的地方，电场强度小，但电势不一定低故B错误C、电场线与等势面一定垂直，故C错误D、顺着电场线电势不断降低，根据电场线和等势面的关系知，电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面故D正确故选：D【点评】对于电势与场强的大小关系：两者没有关系，可根据电势高低看电场线的方向，场强大小看电场线疏密来理解6关于机械能是否守恒的叙述正确的是（）A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B物体在光滑圆弧面上自由滑动时，机械能一定守恒C外力对物体做
17、功为零时，机械能一定守恒D只有重力和弹力作用时，机械能才守恒【考点】机械能守恒定律【专题】定性思想；推理法；机械能守恒定律应用专题【分析】在只有重力或弹簧弹力做功时，机械能守恒要正确理解只有重力做功，物体除受重力外，可以受其它力，但其它力不做功或做功的代数和为零【解答】解：A、做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，比如：降落伞匀速下降，机械能减小；故A错误；B、物体在光滑圆弧面上自由滑动时，受重力和支持力，只有重力做功，故机械能一定守恒，故B正确；C、若小球在竖直面上运动，合外力做功为零时，动能不变，但机械能不守恒；故C错误；D、只有重力和弹力作用时，物体机械能不一定守恒，比如在加速上升的升降
18、机中，物体受重力和支持力，支持力是弹力，机械能增加，故D错误；故选：B【点评】解决本题的关键掌握机械能守恒的条件，机械能守恒的条件是只有重力或弹簧弹力做功7关于动能定理的表达式W=Ek2Ek1，下列说法正确的是（）A公式中的W为不包含重力的其他力做的总功B动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功C公式中的Ek2Ek1为动能的增量，当W0时动能增加，当W0时，动能减少D运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化【考点】动能定理【专题】定性思想；推理法；动能定理的应用专题【分析】动能定理的表达式W=Ek2Ek1，适用于任何运动，其中W为合外
19、力所做功，根据做功的正负可判断出动能的变化【解答】解：A、动能定理的表达式W=Ek2Ek1，W指的是合外力所做的功，包含重力做功，故A错误B、动能定理适用于任何运动，包含直线运动，也包含曲线运动，故B错误；C、公式中的Ek2Ek1为动能的增量，当W0时，即Ek2Ek10，动能增加，当W0时，即Ek2Ek10为动能减少，故C正确；D、运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，若做匀速圆周运动，动能不变，故D错误故选：C【点评】本题主要考查了动能定理表达式的使用条件和等号两边的物理意义，属于基础知识8对动能的理解，下列说法错误的是（）A凡是运动的物体都具有动能B动能总为正值C一定质量的物体
20、，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化D动能不变的物体，一定处于平衡状态【考点】动能【专题】定性思想；推理法；动能定理的应用专题【分析】动能是标量，只有大小没有方向，速度是矢量，有大小有方向，对于一定质量的物体，动能变化，则速度一定变化，速度变化，动能不一定变化，而动能不变化时，不一定处于平衡状态【解答】解：A、动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，运动的物体都就有动能故A正确B、根据Ek=mv2知，质量为正值，速度的平方为正值，则动能一定为正值故B正确C、C、一定质量的物体，动能变化，则速度的大小一定变化，所以速度一定变化；但是速度变化，动能不一定变化，比如做匀速圆周运动，
21、速度方向变化，大小不变，则动能不变故C正确D、动能不变的物体，速度方向可能变化，则不一定处于平衡状态故D错误本题选错误的，故选：D【点评】本题考查的是学生对动能的理解，由于动能的计算式中是速度的平方，所以速度变化时，物体的动能不一定变化9如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是（）A把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能减少B把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加C把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D不论正电荷还是负电荷，从a移到b电势能逐渐降低【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据顺着电场线方向电势
22、降低，判断ab两点电势的高低，根据电场力做功正负判断电势能的大小【解答】解：A、正电荷受到电场力的方向与电场强度方向相同，所以把正电荷从a移到b，电场力做正功，电势能减小，故A错误；B、负电荷受到电场力的方向与电场强度方向相反，把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加，故B正确，C错误；D、由AB可知，D错误故选：B【点评】本题考查对电场线物理意义的理解电场线的方向反映电势的高低由电场力做功正负，即可判断电势能的变化10用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱如图，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点
23、，B、C和A、D也相对O对称则（）AB、C两点场强大小和方向都相同BA、D两点场强大小相等，方向相反CE、O、F三点比较，O的场强最强DB、O、C三点比较，O点场强最弱【考点】电场线；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线【解答】解：A、根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同这两点场强的方向均由BC，方向相同故A正确 B、根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D
24、两点场强大小相同由图看出，A、D两点场强方向相同故B错误 C、由图看出，E、O、F三点中，O处电场线最密，O的场强最强故C正确 D、由图看出，B、O、C三点比较，O处电场线最疏，O点场强最弱故D正确故选ACD【点评】对于等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线、等势线的分布是考试的热点，要抓住对称性进行记忆二、填空题（本大题共2个小题，11题12分，12题6分，共18分）11在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器电源频率为50Hz，重物质量m=1.00kg，当地重力加速度g=9.80m/s2（1）下列实验步骤操作合理的排列顺序是ADBCEF（填写步骤前面的字母）A将打点计时
25、器竖直安装在铁架台上B接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C取下纸带，更换新纸带（或将纸带翻转）重新做实验D将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3vnF分别算出mvn2和mghn，在实验误差允许的范围内看是否相等（2）某同学按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O点是打下的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）纸带的左端（填“左”或“右”）与重物相连这三组数据中不符合读数要
26、求的是15.7根据图上所得的数据，应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律从O点到问中所取的点，重物重力势能的减少量Ep=1.22J，动能的增加量Ek=1.20J（结果保留三位有效数字）【考点】验证机械能守恒定律【专题】实验题；定量思想；推理法；机械能守恒定律应用专题【分析】（1）按照组装器材、进行实验、数据处理的顺序排列实验的步骤（2）根据相等时间内的位移逐渐增大确定纸带的哪一端与重物相连根据下落的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量【解答】解：（1）实验先组装器材，步骤顺序为：A、D，然后进行实验，顺序为：B、C，最
27、后进行数据处理，顺序为：E、F所以步骤顺序为：ADBCEF （2）纸带在重物拖动下速度越来越大，即相等时间为的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连这三组数据中不符合读数要求的是15.7，小数点后应保留2位小数根据图上所得的数据，应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律重物重力势能的减小量Ep=mgh=19.80.1242J1.22JB点的速度=1.5475m/s，则动能的增加量=1.20J故答案为：（1）ADBCEF （2）左 15.7 B 1.22，1.20【点评】解决本题的关键掌握实验的原理，以及掌握纸带的处理，知道某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，注意有效数字的保留12能量既不
28、会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变【考点】能源的开发和利用【专题】定量思想；推理法；功能关系 能量守恒定律【分析】根据能量守恒定律的内容填空【解答】解：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生它总是从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变 故答案为：产生；转化；保持不变【点评】不变本题考查了能量守恒定律的内容，属于基础题三、计算题（本大题共4个小题，13题8分，14题10分，15题10分，16题14分，共计42分注意答题过程中必须要有一定的文字描述
29、）13真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0109C的检验电荷，它受到的电场力为2.0105N，求：（1）P点的电场强度E为多大？（2）把检验电荷电量减小为2.0109C，则该电荷在P点受到的电场力是多大？【考点】电场强度【分析】电场强度是描述电场强弱的物理量，可由放在某点的电荷受到的电场力与其电量的比值来确定电场强度的大小而其方向则是正电荷在该点受到的电场力方向相同【解答】解：由电场强度公式：E=N/C=5103N/C当将检验电荷的电量减小为2.0109C，则其电场力为：F=qE=2.01095103N=1105N答：（1）P点的电场强度E为5103N/C；（2）把检验电荷电量减小为
30、2.0109C，则该电荷在P点受到的电场力是1105N【点评】公式E=中E与F、q均没有关系，它是比值定义式当q越大时，则F越大当没有电量时，则也没有电场力，而电场强度依然存在14真空中有两个相距r的点电荷A和B，带电荷量分别为q1=+q，q2=+4q，再放入一个点电荷q3，三个点电荷皆可自由移动，在什么位置放入第三个点电荷q3可使三个电荷都处于平衡状态，q3的电荷量为多少？【考点】库仑定律【专题】简答题；定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】先根据两同夹异且靠近电荷量小的电荷的原则分析q3的位置，再根据三个电荷都处于平衡状态，受力平衡，结合库仑定律列式求解【解答】解：由于A、B带同
31、种电荷，根据两同夹异可知，第三个点电荷应放在电荷A、B之间，设q3到q1点距离为r1，对q3受力分析，使解得对q1受力分析，使解得：答：在到q1点距离为的位置放入第三个点电荷q3可使三个电荷都处于平衡状态，q3的电荷量为【点评】本题考查了库仑定律和共点力平衡，若A、B固定，对第三个电荷的电量和电性无要求若三个电荷均处于自由状态，则可以可记住口诀：两同夹异、两大夹小、近小远大15将带电荷量为6106C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3105J的功，再从B移到C，静电力做了1.2105J的功则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为
32、零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？（3）若A点为零电势点，则B、C两点的电势各为多少？【考点】电势能【分析】（1）负电荷在电场力作用下发生位移，电场力做负功，则电荷的电势能增加克服静电力做多少功，电势能就增加多少相反，电场力做功多少，电荷的电势能就减少多少根据电场力做功与电势能变化的关系求解先求出电场力做功，再求解电势能的变化量（2）根据电势能的变化量，确定出电荷在B点和C点的电势能（3）根据公式=，代入数据计算电势【解答】解：（1）负电荷从电场中的A点移动到B点，电场力做功为：WAB=3105J，电势能增加量为EPAB=3105J；从B点移动到C点，电场力做了WBC=1.2105J
33、的功，电荷的电势能减小量EPBC=1.2105J，所以电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能增加量为：EPAC=EPABEPBC=3105J1.2105J=1.8105J（2）规定A点的电势能为零，从A点到B点，负电荷的电势能增加3105J，可知B点的电势能为：EPB=3105J；电荷从A点到C点，电势能增加1.8105J，则C点的电势能为：EPC=1.8105J；（3）若A点为零电势点，则B、C两点的电势各为：B=V=5VC=V=3V答：（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共电势能增加1.8105J（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为3
34、105J和1.8105J（3）若A点为零电势点，则B、C两点的电势各为5V和3V【点评】电荷的电势能增加还是减少是由电场力做功的正负决定就像重力做功与重力势能一样，求电势能，往往先求电势能的变化量，再求解某点的电势能16如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动已知AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为=0.2当小物块运动到B点时撤去力F取重力加速度g=10m/s2求：（1）小物块到达B点时速度的大小；（2）小物块运动到
35、D点时，轨道对小物块作用力的大小；（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离【考点】动能定理的应用；平抛运动；机械能守恒定律【专题】动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合【分析】（1）小物块从A到B，F做功Fx，滑动摩擦力mgx，根据动能定理求解小物块到达B点时速度的大小；（2）小物块从B运动到D点过程，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律求出物块到达D点时的速度，由牛顿第二定律求解轨道对小物块作用力的大小；（3）小物块离开D点做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式求解落到水平地面上的点与B点之间的距离【解答】解：（1）从A到B，根据动能定理有 （Fmg）x=得 =5m/s （2）从B到D，根据机械能守恒定律有 得 =3m/s 在D点，根据牛顿运动定律有 得 F=mg=25N （3）由D点到落点小物块做平抛运动，在竖直方向有 得 水平面上落点与B点之间的距离为 x=vDt=30.4=1.2m 答：（1）小物块到达B点时速度的大小是5m/s；（2）小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小是25N；（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离是1.2m【点评】本题是动能定理、牛顿第二定律和平抛运动规律的综合应用，关键是确定运动过程，分析运动规律