真空中存在空间范围足够大的.水平向右的匀强电场.在电场中.若将一个质量为m.带正电的小球由静止释放.运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出.求运动过程中:图16-2-5(1)小球受到的电场力的大小及方向,(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量,(3)小球的最小动� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°=0.6,cos37°=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v₀竖直向上抛出.求运动过程中：

图16-2-5
（1）小球受到的电场力的大小及方向；
（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量；
（3）小球的最小动量的大小及方向.

（1）

　水平向右　（2）

（3）

　?方向与电场方向夹角为37°斜向上

根据题设条件，电场力大小

电场力的方向水平向右.
（2）小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为v_y

沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为a_x

小球上升到最高点的时间

，此过程小球沿电场方向位移

电场力做功

故小球上升到最高点的过程中，电势能减少

.
（3）水平速度v_x=a_xt,竖直速度v_y=v₀-gt
小球的速度

由以上各式得出

解得当

时，v有最小值

此时，

,
即与电场方向夹角为37°，斜向上
小球动量的最小值为

.
最小动量的方向与电场方向夹角为37°，斜向上.

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（18分）
（1）用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比m_A：m_B＝3：1。先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点。再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与O点对齐。

①碰撞后A球的水平射程应取_____________cm。
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是__________________。
A．使A、B两小球的质量之比改变为5：1
B．升高小球初始释放点的位置
C．使A、B两小球的直径之比改变为1：3
D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为。（结果保留三位有效数字）
（2）某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。
A.电流表G₁（内阻R_g=15Ω，满偏电流I_g=2mA）
B.电流表G₂（量程20mA，内阻约2Ω）
C.滑动变阻器R₁（0～1000Ω）
D.电阻箱R₂ (0～9999.9Ω)
E.待测水果电池（电动势E约4V，内阻r约500Ω）
F.开关S，导线若干
①实验中用电流表G₁改装成量程0～4V的电压表，需（选填“串联”或“并联”）一个阻值为 Ω的电阻。
②该同学用电流表G₂和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，设计了如图3所示的实验电路图。请根据电路图，将图4中的实物连接成实验用的电路。

③接通开关，逐次调节滑动变阻器，读取电流表示数I和对应的电压表的示数U，记录了6组数据，并在图中标注出了几个与测量对应的坐标点，如图5所示。请你在图5上把已经描绘出的坐标点连成U-I图线。
④根据图5描绘出的图线可得出水果电池的电动势E=_______V，内电阻r=_______Ω

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图16-2-4

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甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速率均为6 m/s，甲车上有质量m₀="1" kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球总质量为m₁="50" kg，乙和他的车总质量为m₂="30" kg.甲不断地将小球以16.5 m/s的对地水平速度抛向乙，并被乙接住，问甲至少要抛出多少个小球才能保证两车不相撞？（不考虑空气阻力）

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