浙江省温州市第二外国语学校2018学年高一下学期学科知识竞赛物理试题 含解析

【答案】xgyy ; 2m/s

2?1

考点：研究平抛物体的运动

四、计算题（本题有4小题，每题10分，共40分）

18．如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一不可伸长轻质绝缘绳相连，质量分别为mA=0.20kg和rnB=0.40kg，A环不带电，B球带正电，带电量q=1.0×10-4C，重力加速度g取10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。求：

（1）若B球处于一水平向右的匀强电场中，使环A与B球一起向右匀速运动。运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角θ=37o，匀强电场的电场强度E多大? （2）环A与水平杆间的动摩擦因数；

（3）若匀强电场的方向斜向右上方与水平成37o角，为了使环A与B球一起向右以5m/s2的加速度匀加速运动，则电场强度应为多大？ 【答案】（1）3?104N/C（2）0.5（3）

6011?104V/m （2）对整体分析，在水平方向上有：F=μ（mA+mB）g， 解得μ＝0.5．

（3）电场强度方向与水平方向夹角为θ=37°，根据牛顿第二定律得， qEcosθ-μ（mAg+mBg-qEsinθ）=（mA+mB）a，

代入数据解得E＝60?104V/m． 11考点：电场强度；牛顿第二定律；物体的平衡

19．（10分）一辆总质量为20t 的卡车在下坡时，司机突然发现刹车失灵，同时发动机又失去动力，此时速度表的示数为54km/h，卡车继续沿坡匀加速直行200m、下降高度50m后， 刚好进入一条避险车道（如图所示），此时速度表的示数为90 km/h。已知卡车在下坡过程中所受阻力恒定，g取10 m/s2。

（1）求从发现刹车失灵至到达避险车道这一过程卡车运动的时间； （2）求卡车在运动过程中所受阻力的大小；

（3）若避险车道是与水平面夹角为17度的斜坡，卡车在避险车道上受到的阻力是下坡公路上的3倍，求卡车在避险车道上运动的最大位移。（sin17°=0.3） 【答案】（1）10s（2）3×118N（3）41.67m 【解析】

试题分析：（1）v1＝54km/h＝15m/s，v2＝90km/h＝25m/s

l?v1?v2t 2?v t

解得：t＝10s （2）a1?a1＝1m/s2

由牛顿第二定律：mgsin??f?ma1

sin??h L

解得f＝3×118N

（3）3f?mgsin???ma2

2v2?2a2x

x＝41.67m

考点：牛顿第二定律

20. (10分) 微机农田自动灌溉的喷射装置（如甲图），其截面图如乙图所示，它主要由水泵、竖直的细输水管道和喷头组成，喷头的喷嘴（长度可忽略不计）离地面的高度为h。水泵启动后，水从水池通过输水管道压到喷嘴并沿水平方向喷出，在地面上的落点与输水管道中心的水平距离为R，此时喷嘴每分钟喷出水的质量为m0 ,整个供水系统的效率恒为η。忽略水池中水泵与地面的高度差，不计水进入水泵时的速度以及空气阻力，重力加速度为g

（1）求水从喷嘴喷出时的速度v （2）求水泵的功率p

（3）若要浇灌离输水管道中心R1处的蔬菜，求此时喷嘴每分钟钟喷出水的质量m1和水泵的功率p1

R4m0gh2?m0gR2gE【答案】（1）v?R（2）W?（3）m1?m01；?R2h60?240h?4m0gh2R1?m0gR13E W??60?240hR?

（2）每分钟水增加的重力势能Ep?m0gh 每分钟水增加的动能Ek?1m0v2， 24m0gh2?m0gR2因此，每分钟水增加的机械能为E?Ep?Ek?

4h4m0gh2?m0gR2E又由于水泵的转化率为η，那么W? ?60?240h?（3）设水的密度为?，喷嘴的横截面积为S，那么单位时间内喷出的水的质量为m??Sv??S所以，

[ks5uks5uks5u]

R tRm1R1? , m1?m01

Rm0R每分钟水增加的重力势能Ep?m0ghR1 R0m0gR13每分钟水增加的动能Ek?

4Rh4m0gh2R1?m0gR13因此，每分钟水增加的机械能为E?Ep?Ek?

4hR4m0gh2R1?m0gR13E又由于水泵的转化率为η，那么W? ?60?240hR?考点：平抛运动；能量守恒定律

21. (10分)绝缘光滑水平面内有一圆形有界匀强电场，其俯视图如图所示，图中xOy所在平面与光滑水平面重合，电场方向与x轴正向平行，电场的半径为R＝2 m，圆心O与坐标系的原点重合，场强E＝2 N/C.一带电荷量为q＝－1×105 C、质量m＝1×105 kg的粒子，由坐标

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原点O处以速度v0＝1 m/s沿y轴正方向射入电场(重力不计)，求：