如图，高H=5m的光滑水平台左端有一逆时针转动的传送带(轮子大小可忽略不计)，带...

如图，高H=5m的光滑水平台左端有一逆时针转动的传送带(轮子大小可忽略不计)，带的表面与平台等高，带长为d=1.25m，传送带左端正下方为O点。虚线左侧存在水平向右的匀强电场，大小为E=105N/C。平台右侧连接一光滑绝缘圆轨道，半径为R=1m，圆轨道中心固定一带负电的点电荷，电量为Q=10‒4C。由于某种作用，使得电荷Q产生的电场只分布在圆轨道内部。可视为质点的绝缘带电滑块a、b用一轻质细绳连接，开始时整个装置处于静止状态。某时刻细线忽然断开，由于库仑斥力a、b反向运动，当滑块a进入传送带或者b进入圆轨道后即可忽略它们之间的斥力。已知滑块a、b的质量分别为m1=2 kg，m2=1kg，电量分别为q1=+6×10‒5C和q2=+×10‒5C，a进入传送带的速度为v1=4m/s，a与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3， g=10 m/s2，静电力常量k=9×109N﹒m2/C2，空气阻力不计。求：

（1）滑块b进入圆轨道时的速度大小v2；

（2）滑块b到达圆轨道最高点时对轨道的压力；

（3）试分析传送带的速度v取不同值时，滑块a离开传送带后的落点与O点的位置关系。

（1）8m/s；（2）8N，方向竖直向上。（3）见解析所示【解析】（1）对ab，动量守恒，有 m1v1=m2v2 解得 v2=8m/s （2）设b到最高点速度为v，受轨道压力为F，则有从圆轨道最低点到最高点，有解得 F=8N 由牛三，滑块对轨道的压力大小为F´=F=8N，方向竖直向上。（3）由题 q1E=μm1g=6N 离开传送带到落地的时间为离开后水平方向的加速度为 (向左) ①若v>v1=4m/s，则滑块在带上匀速，以v1离开，离开后水平方向匀减速。故水平位移为。故滑块落点位置为O点左侧2.5m处。若v≤v1=4m/s，则滑块将减速，设全程减速到左端时速度为v1´，则有 v1′2‒ v12=‒2a′d 其中联立解得 v1′=1 m/s ②故当v< v1′=1 m/s时，物块全程减速，以v1′离开。则水平位移为。故滑块落点位置为O点右侧0.5m处。 ③当1m/s

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考点分析：

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如图，倾角为θ=30°斜面固定在水平台阶边缘，台阶下有一足够长、质量为6m的木板C，木板上表面与斜面底端等高，并且通过一小段光滑圆弧平滑连接。质量为6m的滑块B静止在木板左端，斜面与水平面均光滑。已知滑块B与木板C间的动摩擦因数为μ=。现让质量为m的滑块A在高为h处静止释放，与B发生正碰，碰后A返回高度为原来的。滑块均视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力，求：

（1）碰后滑块B的速度；

（2）A返回到最高点时，B在木板上的滑行距离。

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如图，平行金属板水平放置，上极板带负电且中心有一个小孔，两板间的距离为3d。一带电为+q的带电小球在小孔正上方的d处静止释放，并恰好运动到下极板，但不会被下极板吸收。已知小球质量为m，重力加速度取g，忽略极板外部电场，不计空气阻力。求：

（1）极板间的电场强度E；

（2）小球从开始释放到第一次刚离开上极板过程中，小球在板外与板间的运动时间之比。

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如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

①对于上述实验操作，下列说法正确的是________

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B．斜槽轨道必须光滑

C．斜槽轨道末端必须水平

D．小球1质量应大于小球2的质量

②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________；

A．A、B两点间的高度差h1

B．B点离地面的高度h2

C．小球1和小球2的质量m1、m2

D．小球1和小球2的半径r

③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失；

④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示)。