- 2022东营一模物理高三
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相关例题：
题目：
【2022东营一模物理】
一、力学部分
1. 质量为5kg的物体在水平桌面上向右滑行，同时受到水平向左的20N的摩擦力作用，则物体受到的合外力为多少？方向如何？
【分析】
物体向右滑行，受到水平向左的摩擦力作用，因此物体受到的合外力为摩擦力与重力沿水平方向的分力的差。
根据牛顿第二定律，物体受到的合外力为：F = f - mg cosθ
其中，f为摩擦力，mg为物体质量，cosθ为摩擦力与重力之间的夹角。
解得：F = 5N - 5kg × 10N/kg × cos90° = 5N - 5N = 0N
所以物体受到的合外力为零。
方向：由于物体向右滑行，所以合外力方向向左。
2. 一质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，细线偏离竖直方向30°角，小球恰能做圆周运动，求小球运动的线速度大小。
【分析】
小球恰能做圆周运动，说明小球受到的重力与绳子的拉力平衡，绳子的拉力沿绳子方向，根据力的分解可得绳子的拉力大小为：T = mg/cos30°
根据牛顿第二定律可得：$mv^{2}/L = T$
解得：$v = \sqrt{gL\cos 30^{\circ}}$
所以小球运动的线速度大小为$\sqrt{gL\cos 30^{\circ}}$。
二、电磁学部分
3. 一平行板电容器充电后与电源断开，在两板间插入一厚度为d的金属小片，其电容C、极板间电场强度E、电势差U、电场能量W随时间变化的关系是什么？
【分析】
平行板电容器充电后与电源断开，其电容C不变。插入一厚度为d的金属小片后，电容器极板间距离减小，根据电容的决定式可得电容C的变化情况。由于电容器充电后与电源断开，极板间的电场强度E不变。插入金属小片后，极板间的距离减小，根据电容的定义式可得极板上电荷量Q的变化情况。由于极板间距离减小，极板间的电势差U减小。根据电场能量的定义式可得电场能量的变化情况。
解：由于电容器充电后与电源断开，其电容C不变。插入一厚度为d的金属小片后，电容器极板间距离减小，根据电容的决定式可得C增大。由于电容器充电后与电源断开，极板间的电场强度E不变。插入金属小片后，极板上的电荷量Q不变。由于极板间距离减小，极板间的电势差U减小。根据电容的定义式可得C = \frac{Q}{U} ，所以C增大。根据电容的定义式可得C = \frac{ɛS}{4πkd} ，所以ɛS不变，所以E不变。根据电场能量的定义式可得W = \frac{1}{2}CU^{2} ，所以W增大。所以随时间变化的关系是C增大、E不变、U减小、W增大。
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