（20分） 能的转化与守恒是自然界普遍存在的规律，如：电源给电容器的充电过程可以等效为将电荷逐个从原本电中性的两极板中的一个极板移到另一个极板的过程. 在移动过程中克服电场力做功，电源的电能转化为电容器的电场能．实验表明:电容器两极间的电压与电容器所带电量如图所示．
（1）对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，根据图示的Q-U图像，若电容器电容为C，两极板间电压为U，证明：电容器所储存的电场能为
．
（2）如图所示，平行金属框架竖直放置在绝缘地面上．框架上端接有一电容为C的电容器．框架上一质量为m、长为L的金属棒平行于地面放置，离地面的高度为h．磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直．现将金属棒由静止开始释放，金属棒下滑过程中与框架接触良好且无摩擦．开始时电容器不带电，不计各处电阻．
求：a. 金属棒落地时的速度大小 b. 金属棒从静止释放到落到地面的时间
科目：高中物理 来源： 题型：单选题
(7分)如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD，其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道，CD部分为水平轨道。一个质量m="1" kg的小球沿水平方向进入轨道，通过最高点A时对轨道的压力为其重力的3倍。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2。
(1)画出小球在A点时的受力示意图：
(2)求出小球在A点时的速度大小v
；
(3)求出小球经过C点进入半圆形轨道时对轨道的压力N
。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（16分）如图所示，固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道，轨道半径为R，平台上静止放着两个滑块A、B，其质量mA=m，mB=2m，两滑块间夹有少量炸药．平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量M=3m，车长L=2R，车面与平台的台面等高，车面粗糙，动摩擦因数μ=0.2，右侧地面上有一立桩，立桩与小车右端的距离为s，s在0<s<2R的范围内取值，当小车运动到立桩处立即被牢固粘连。点燃炸药后，滑块A恰好能够通过半圆轨道的最高点D，滑块B冲上小车．两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上，重力加速度为g=10m/s2．求：
（1）滑块A在半圆轨道最低点C受到轨道的支持力FN．
（2）炸药爆炸后滑块B的速度大小vB．
（3）请讨论滑块B从滑上小车在小车上运动的过程中，克服摩擦力做的功Wf与s的关系．
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（10分）如图所示，在竖直平面内有一半径为R的半圆轨道与一斜面轨道平滑连接，A、B连线竖直．一质量为m的小球自P点由静止开始下滑，小球沿轨道运动到最高点B时对轨道的压力大小为mg．已知P点与轨道最高点B的高度差为2R，求小球从P点运动到B点的过程中克服摩擦力做了多少功？
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
浙江卫视六频道《我老爸最棒》栏目中有一项人体飞镖项目，该运动简化模型如图所示。某次运动中，手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下，在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出，摆至最低处B时小孩松手，飞镖依靠惯性飞出击中竖直放置的圆形靶最低点D点，圆形靶的最高点C与B在同一高度，C、O、D在一条直径上，A、B、C三处在同一竖直平面内，且BC与圆形靶平面垂直。已知飞镖质量m=1kg，BC距离s=8m，靶的半径R=2m，AB高度差h=0.8m，g取10m/s2。不计空气阻力，小孩和飞镖均可视为质点。
（1）求孩子在A处被推出时初速度vo的大小；
（2）若小孩摆至最低处B点时沿BC方向用力推出飞镖，飞镖刚好能击中靶心，求在B处小孩对飞镖做的功W;
（3）在第（2）小题中，如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变，但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度v，要让飞镖能够击中圆形靶，求v的取值范围。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
《愤怒的小鸟》是时下一款很流行的游戏。为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设：视小鸟为质点，小鸟被弹弓沿水平方向弹出，如图所示。其中h1=0.8m，l1=2m，h2=2.4m，l2=1m，取g=10m/s2，则：
（1）小鸟以多大速度水平弹出刚好擦着台面草地边缘落在地面上？
（2）小鸟被弹出后能否直接打中肥猪？请用计算结果进行说明。
（3）如果小鸟以速度v0水平弹出后，先掉到台面的草地上，接触台面瞬间竖直速度变为零，水平速度不变，小鸟在草地上滑行一段距离后飞出，若要打中肥猪，小鸟和草地间的动摩擦因数μ应为多少（用题中所给的符号v0、h1、l1、h2、l2、g表示）？
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图，POy区域内有沿y轴正方向的匀强电场，POx区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OP与x轴成θ角．不计重力的负电荷，质量为m、电量为q，从y轴上某点以初速度v0垂直电场方向进入，经电场偏转后垂直OP进入磁场，又垂直x轴离开磁场．求：
（1）电荷进入磁场时的速度大小
（2）电场力对电荷做的功
（3）电场强度E与磁感应强度B的比值．
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
跳水运动员从高于水面H=10m的跳台自由落下。假设运动员的质量m=60kg，其体形可等效为一长度L=1.0m、直径d=0.3m的圆柱体。略去空气阻力。运动员入水后，水的等效阻力F作用于圆柱体的下端面，F的量值随入水深度Y变化的函数曲线如图所示。该曲线可近似看作椭圆的一部分，该椭圆的长、短轴分别与坐标轴OY 和OF重合。椭圆与Y轴相交于Y=h处，与F轴相交于
处。为了确保运动员的安全，试计算：
水池中水的深度h至少应等于多少。（提示：椭圆面积
，a、b分别为长半轴和短半轴）
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（15分）如图，A、B、C三板平行，B板延长线与圆切于P点， C板与圆切于Q点。离子源产生的初速为零、带电量为q、质量为m的正离子被电压为U0的加速电场加速后沿两板间中点垂直射入匀强偏转电场，偏转后恰从B板边缘离开电场，经过一段匀速直线运动，进入半径为r的圆形匀强磁场，偏转后垂直C板打在Q点。（忽略粒子所受重力）（
，
，偏转电场极板长
、板间距
，
）求：
（1）偏转电压U；
（2）粒子进入磁场时速度的大小及速度与B板的夹角；
（3）磁感应强度B的大小。
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b. 
；又由电容器的定义式
;两式联立得：
，电容器储存的电场能为：
电容器储存的电场能为
解得
解得
