题,共46分)13(9分)(1)沿斜面向上运动,由牛顿第二定律得:mgsi
mgcosma1a18ms2(2分)(1分)
5
f(2)沿斜面向下运动,由牛顿第二定律得:mgsi
mgcosma2a24ms2(3)由于两次运动的位移大小相等,则x
(2分)(1分)
12a1t12
(1分)
x
12a2t22
(1分)
则
t11t22
(1分)
14(10分)(1)因为q在N点受电场力为0,其合电场强度为0
EQ
kQx2
(1分)
EEQ
kQ(1分)x2
方向水平右(1分)(2)EQ
kQy2
(1分)
合场强为E合EEQ(2分)
22
k2Q2k2Q2E合x4y4
(3)电场力做功为WqEx
(1分)(1分)
电场力做负功,电荷的电势能增加(1分)增加量为△EW15.(13分)(1)A点到B点,机械能守恒
kQq(1分)x
mgR
1212mvBmvA22
(3分)(1分)
由以上解得vB
2gR
(2)B点由牛顿第二定律得Fmg解得Fmg
mvB2R
(3分)
由牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小为mg(1分)(3)B到C平抛运动R
12gt(2分)2
6
fxvBtxAC2RRR则AC两点间的距离为R16(14分)
(2分)(1分)
(1)设斜面倾角为θ,AB的长度为s,则机车在坡道上受到的支持力为FNmgcosθ(1分)受到的阻力为FfkFNW克kmgcoss(2分)W克kmgx(1分)
(2)当机车刚好停在C点时,由动能定理得
120mv0mghkmgx1L2
2v02gh2kgL得x12kg
(4分)
(1分)
(3)x越大,机车在坡道上克服阻力做功越多,在站台上的停车点越靠近B点。当机车刚好停在B点时有x2,由动能定理得
120mv0mghkmgx22
解得:x2
2v02gh2kg
(3分)
(1分)
22v02gh2kgLv02ghx2kg2kg所以站台坡道AB间的水平距离需满足(1分)
7
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