时间:2017-08-22 02:22:08
1、计算题 某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体(可视为质点)以Va=5m/s的水平初速度由a点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其它机械能损失。已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.01kg,g=10m/s2。求:
(1)小物体从p点抛出后的水平射程。
(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。
参考答案:解:(1)设小物体运动到p点时的速度大小为v,对小物体由a运动到p过程应用动能定理得?①
小物体自P点做平抛运动,设运动时间为t,水平射程为s,则?②,s=vt ③
联立①②③式,代入数据解得s=0.8m ④
(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下为正方向?⑤
联立①⑤式,代入数据解得F=0.3N ⑥,方向竖直向下
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 若电场中a、b两点间的电势差Uab=1V,将一电子从a点移到b点,电子克服电场力做的功为1eV,则( )
A.场强方向一定由b指向a
B.场强方向一定由a指向b
C.电子的电势能增加1eV
D.电子的动能增加1eV
参考答案:
A、B,由题可知,a的电势高于b的电势,而场强与电势没有关系,但场强不一定由a指向b,也不可能由b指向a.故AB均错误.
C、电子克服电场力做的功为1eV,则知电子的电势能增加1eV.故C正确.
D、电子克服电场力做的功为1eV,根据动能定理得知,动能减小1eV.故D错误.
故选C
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 某人把原来静止于地面上的质量为2kg的物体向上提起1m,并使物体获得1m/s的速度,取g=10m/s2,则这过程中下列说法中正确的是
[? ]
A.人对物体做的功为21J
B.合外力对物体做的功为21J
C.合外力对物体做功20J
D.物体的重力势能增加20J
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球从槽的右端A处(与球心等高)无初速沿轨道滑下,滑到最低点B时,球对轨道的压力为2mg。求
(1)小球从A到B的过程中受到的电场力做的功及电场力的大小
(2)带电小球在滑动过程中的最大速度
参考答案:(1),
;(2)
本题解析:(1)设小球运动到最底位置B时速度为v,此时
设电场力大小为F,做功为W,由题意,小球从A处沿槽滑到最底位置B的过程中,
根据动能定理
由以上两式得:电场力做负功,说明电场力方向水平向右。
电场力的大小
(2)小球在滑动过程中最大速度的条件:
是小球沿轨道运动过程某位置时切向合力为零,
设此时小球和圆心间的连线与竖直方向的夹角
为θ,如图
mgsinθ="Fcosθ" 得:tanθ=?
小球由A处到最大速度位置的过程中
mgRcosθ-mgR(1-sinθ)=
?mvm2-0
得:vm=.
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,有一质量为m的物块静止在水平桌面左端,长为L的细线竖直悬挂一个质量为2m的小球,小球刚好与物块接触.现保持细线绷直,把小球拉向左上方使细线与竖直方向成60°夹角,无初速释放,小球运动到最低点时恰与物块正碰,碰后小球继续向右摆动,上升的最大高度为
L 8 |
参考答案:设碰前小球速度为v,碰后小球速度为v1,物块速度为v2.
对小球下摆过程分析,根据机械能守恒:
? 2mgL(1-cos60°)=12?2mv2 ①
解得:v=
本题解析:
本题难度:一般