时间:2017-09-23 23:19:50
1、简答题 半径分别为r=0.1m和R=2r=0.2m的两个质量不计的圆盘，共轴固定连接在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个可看作质点的质量m=0.1kg的小球A，小圆盘上绕有细线，细线的另一端与放在光滑绝缘水平桌面上的带电小物块B水平相连，物块B的质量M=0.12kg，带电量为q=1.0×10-4C，处于水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E0=104N/C．整个系统在如图所示位置处于静止平衡状态，此时OA连线与竖直方向的夹角为θ．求：
（1）夹角θ的大小．
（2）缓慢顺时针转动圆盘，使小球A位于转轴O的正下方由静止释放，当圆盘转过45°角时物块B运动的速度多大？
（3）缓慢顺时针转动圆盘，使小球A重新回到转轴O的正下方，改变电场强度大小使其为E后由静止释放系统，物块B向左运动的最大距离s=
| 0.1π 3 |
参考答案：
（1）对物块B：T=qE0=1.0×10-4×104N=1.0N
? 对圆盘，由力矩平衡T?r=mg?2rsinθ
? 得sinθ=T2mg=1.02×0.1×10=12，θ=30°
（2）对整个系统，由动能定理得
qE0?π4r-mg?2r(1-cosπ4)=12Mv2+12m(2v)2
? 代入数据，解得v=0.28m/s
（3）s=0.1π3=rθm，圆盘转过的最大角度θm=π3
? 对整个系统，由动能定理qE?π3r=mg?2r（1-cosπ3）
? 解得E=3π×104N/C=9.55×103N/C
答：（1）夹角θ的大小为30°．
?（2）缓慢顺时针转动圆盘，使小球A位于转轴O的正下方由静止释放，当圆盘转过45°角时物块B运动的速度为0.28m/s．
? （3）缓慢顺时针转动圆盘，使小球A重新回到转轴O的正下方，改变电场强度大小使其为E后由静止释放系统，物块B向左运动的最大距离s=0.1π3m，电场强度E为9.55×103N/C．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，将直径相同的两段均匀棒A和B粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，恰好处于水平位置并保持平衡．如果A的密度是B的密度的2倍，那么A与B的重力大小的比是（ ）
A．2：1
B．
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，在天平的两盘中，A盘中是砝码，B盘中是一盛有水的容器，在容器中有一木球用细线与容器底部连接，使木球悬于水中，此时天平恰能平衡，不计水的阻力，问在剪断细线后，在木球上升而未露出水面的过程中（ ）
A．天平仍然平衡
B．天平A盘上升
C．都有可能
D．天平B盘上升
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，下列措施正确的是 （ ）
A．判断横杆MN是否严格保持水平
B．用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角，说明力矩盘不竖直
C．在盘的最低端做一个标志，轻轻转动盘面，如果很快停止，说明重心不在盘的中心
D．使用弹簧秤前必须先调零
参考答案：BD
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 两根均匀直棒AB和BC长度相等，AB的重为2G，BC的重为G，现在B、C两处分别施加竖直向上的力FB和FC，使AB和BC棒均呈水平平衡，则此两力的大小分别为FB=______，FC=______．
参考答案：设直棒的长度为L，对BC段研究有：G?L2=FCL，解得FC=G2．
对两根直棒整体分析，根据力矩平衡有：2G?L2+G?3L2=FB?L+FC?2L
解得FB=3G2．
故答案为：3G2，G2．
本题解析：
本题难度：简单