物理练习题

1．如图，足够长的水平传送带始终以大小为v ＝3m/s 的速度向左运动，传送带上有一质量为M ＝2kg 的小木盒A ，A 与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.3，开始时，A 与传送带之间保持相对静止。先后相隔△t ＝3s 有两个光滑的质量为m ＝1kg 的小球B 自传送带的左端出发，以v 0＝15m/s 的速度在传送带上向右运动。第1个球与木盒相遇后，球立即进入盒中与盒保持相对静止，第2个球出发后历时△t 1＝

3

1

s 而与木盒相遇。求 （1）第1个球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度多大？ （2）第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇？（取g ＝10m/s 2） （3）自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少？

2．如图，AB 为光滑的水平面，BC 是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动)。AB 、BC 间用一小

段光滑圆弧轨道相连。一条长为L 的均匀柔软链条开始时静止的放在ABC 面上，其一端D 至B 的距离为L －a 。现自由释放链条，则：

⑴链条下滑过程中，系统的机械能是否守恒？简述理由； ⑵链条的D 端滑到B 点时，链条的速率为多大？

3．如图，是建筑工地常用的一种“深坑打夯机”．工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动可将夯杆从深为h 的坑中提上来．当两个滚轮与夯杆分开时，夯杆被释放，最后夯在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底．之后，两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始工作．已知两个滚轮边缘的线速度ν恒为5m ／s ， 每个滚轮对夯杆的正压力N F N 4102⨯=，滚轮与夯杆间的动摩擦因数3.0＝μ，夯杆质量kg m 3101⨯=，坑深m h 8.4=．假定在打夯过程中坑的深度变化不大，且夯杆底端升到坑口时，速度恰好为零．取g=10m ／s 2。求： (1)夯杆上升过程被滚轮释放时，夯杆底端离坑底的高度； (2)打夯周期； (3)在一个打夯周期内电动机对夯杆所做的功．

4．如图，同一竖直平面内固定着两水平绝缘细杆AB 、CD ，长均为L ，两杆间竖直距离为h ，BD 两端以光滑绝缘的半圆形细杆相连，半圆形细杆与AB 、CD 在同一竖直面内，且AB 、CD 恰为半圆形圆弧在B 、D 两处的切线，O 为AD 、BC 连线的交点，在O 点固定一电量为Q 的正点电荷．质量为m 的小球P 带正电荷，电量为q ，穿在细杆上，从A 以一定初速度出发，沿杆滑动，最后可到达C 点．已知小球与两水平杆之间动摩擦因数为μ，小球所受库仑力始终小于小球重力．求：

(1) P 在水平细杆上滑动时受摩擦力的极大值和极小值； (2) P 从A 点出发时初速度的最小值．

5．如图，在竖直固定的内壁光滑的绝缘圆筒管口上方存在水平向右

的匀强电场，管口以下无电场。质量均为m 的三个小球A 、B 、C ，小球A 带电荷量为-q ，从距离管口高为h 处，在匀强电场中以初速度v 0水平抛出，运动至管口中心P 处恰好能竖直进入管中。小球B 、C 间用一轻弹簧连接，并放在筒内，平衡时小球B 将弹簧压缩了x 0，距离管口高度为x ，小球A 、B 碰撞扣立即被粘合在一起运动，电量不变。设三个小球直径相等，远小于x ，略小于圆筒内径。求：

⑴匀强电场的电场强度E ；

⑵A 球在与B 球即将碰撞时以及两球粘合后的瞬间速度v 1和v 2； ⑶AB 压缩弹簧后再向上弹起，当小球C 刚要离开筒底时AB 的速度v 3；

⑷AB 粘合后要使小球C 始终不离开筒底，并且AB 也不能再进入到电场中，x 应满足什么条件？

C

6．如图，极板长为L 的平行板电容器倾斜固定放置，极板与水平线夹角为θ，某时刻一质量为m ，带电量为q 的小球由正中央A 点静止释放，小球离开电场时速度是水平的，落到距离A 点高度为h 的水平面处的B 点，B 点放置一绝缘弹性平板M ，当平板与水平夹角为α时，小球恰好沿原路返回A 点。求：

⑴ 电容器极板间的电场强度； ⑵ 平板M 与水平面夹角α； ⑶ 球在AB 间运动的周期。

7．如图所示，半径R = 0.8m 的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内，加上某一方向的匀强电场时，带正电的

小球沿轨道内侧做圆周运动．圆心O 与A 点的连线与竖直成一角度θ，在A 点时小球对轨道的压力N = 120N ，此时小球的动能最大．若小球的最大动能比最小动能多32J ，且小球能够到达轨道上的任意一点．则：

⑴小球的最小动能是多少？ ⑵小球受到重力和电场力的合力是多少？

⑶现小球在动能最小的位置突然撤去轨道，并保持其他量都不变，若小球在0.04s 后的动能与它在A 点时的动能相等，求小球的质量．

8．在地面上方的真空室内，有一对平行金属板M 、N 竖直放置，

两板间存在恒定的电势差，设两板间的电场可看作是匀强电场，且两板

外无电场，将一电量C q

6104-⨯=的带电小球从两极板上方距两极

板上端高度h=0.2m 的A 点以初动能J E K 3

0108-⨯=水平抛出，球恰

好从靠近M 板上端处射入板内，然后沿直线运动并碰到N 板上的B 点，B 点与极板上端相距m L 15.0=，如图．

（1）说明小球从A 到B 的运动情况； （2）试求M 、N 两板间的电势差．

9．如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d ，右

极板有一小孔，通过孔有一绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M .给电容器充电后，有一质量为m 的带正电环恰套在杆上以某一初速度v 0对准小孔向左运动，设带电环不影响电容器板间电场的分布.带电环进入电容器后距左板的最小距离为d /2，试求带电环与左极板相距最近时的速度v ，并求出此过程中电容器移动的距离

.

10．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上固定放置一条光滑绝缘的挡板ABCD ，AB 段是长度为L 的直线，BCD 段是半径为R 的半圆环，其中F 将CD 分成相等的两部分，设直线挡板与圆环之间用一根很短（不考虑长度的影响）的圆弧相连。整套装置处于场强为E 的匀强电场中，电场方向与圆环直径CD 平行。现使一带电量为+q 、质量

为m 的小球从直线挡板内侧上的端点A 由静止释放，为使小球沿挡板内侧运动且能通过D 点

(1)求：挡板AB 与垂直于电场线方向间的夹角θ应满足怎样的条件？

(2)如果小球恰好能从D 点通过，在第(1)问求得的结果及题中所提供的已知量的前提下，你还能求得哪些定量的结果(至少一个) ?写出步骤。

M

N

A

B

C

D

θ

E

F ·