时间:2017-09-23 23:39:57
1、计算题 如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直,磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度。在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
(1)求初始时刻导体棒受到的安培力。
(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹力势能为,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?
(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?
参考答案:
(1) 水平向左
(2) ;
(3) 初始位置;
本题解析:(1)初始时刻棒中感应电动势,棒中感应电流
,作用于棒上的安培力
,联立解得
,安培力方向:水平向左;
(2)由功和能的关系,得安培力做功,电阻R上产生的焦耳热
;
(3)由能量转化平衡条件等,可判断:棒最终静止于初始位置。
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,质量为m的木块从高为h、倾角为α的斜面顶端由静止滑下.到达斜面底端时与固定不动的、与斜面垂直的挡板相撞,撞后木块以与撞前相同大小的速度反向弹回,木块运动到高h/2处速度变为零.求:
(1)木块与斜面间的动摩擦因数.
(2)木块第二次与挡板相撞时的速度.
(3)木块从开始运动到最后静止,在斜面上运动的总路程.
参考答案:(1)?tanα/3(2)v2=(2gh/3)1/2(3)s=3h/sinα
本题解析:(1)由动能定理有
则?tanα/3
(2)同理,v2=(2gh/3)1/2
(3)对对全程由动能定理可解得总路程s=3h/sinα.
本题难度:一般
3、计算题 一质量为m=2kg的小滑块,从半径R=1.25m的光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下,圆弧轨道竖直固定,其末端B切线水平。a、b两轮半径r=0.4m,滑块与传送带间的动摩擦因数?=0.1,传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m,E为C的竖直投影点。g取10m/s2,求:
(1)当传送带静止时,若滑块恰能在b轮最高点C离开传送带而不是沿b轮表面滑下,则BC两点间的距离是多少?
(2)当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时,滑块从C点飞出落到地面D点,已知CD两点水平距离为3m。试求a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能。
参考答案:(1)10.5m?(2)rad/s;Q=1J
本题解析:(1)由题知,滑块从A到B、B到C,由动能定理有:?①
?②
滑块恰能在C点离开传送带,有:?③
联解①②③式得:?④
(2)设滑块从C点飞出的速度为,a、b两轮转动的角速度为ω,则:
?⑤
?⑥
?⑦
联解⑤⑥⑦式得:rad/s?⑧
滑块在传送带上加速过程,根据牛顿运动定律及功能关系有:
对滑块:?⑨
滑块加速时间:?⑩
滑块位移:?⑾
传送带移动的距离:?⑿
产生的内能:⒀
联解①⑧⑨⑩⑾⑿⒀式得:Q=1J?⒁
若有其他合理解法且答案正确,可同样给分。
点评:滑块在传送带上一直加速过程中,滑块和传送带间才有相对运动,才会由于摩擦产生内能,中的
是滑块相对传送带的位移,不是滑块的位移,一定要注意。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,在粗糙的水平面上,质量相等材料相同的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统,在水平外力F作用下从静止开始运动,一段时间后一起做勻加速直线运动,当 它们的总动能为2Ek时撤去外力F,最后停止运动。不计空气阻力,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。从撤去拉力F到停止运动的过程中
[? ]
A.A克服合外力做功等于Ek
B.A,B克服摩擦阻力做功之和等于2Ek
C.刚撤去F时物体A的加速度大于B的加速度
D.A受到的合外力的冲量与B受到的合外力的冲量相同
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上.滑块M以初速度v0向右运动,它与弹簧接触后开始压缩弹簧(不粘连),最后滑块N以速度v0向右运动.在此过程中 (? )
A.M的速度等于0时,弹簧的弹性势能最大
B.M与N具有相同的速度时,两滑块动能之和最小
C.M的速度为v0/2时,弹簧的长度最长
D.M的速度为v0/2时,弹簧的长度最短
参考答案:BD
本题解析:系统动量守恒、机械能守恒,当两个物体速度相等时,弹簧压缩量最大,弹性势能最大,此时物体的速度均为v0/2。当两个物体分力时,M的速度为零,N的速度为V0,此时弹簧最长。所以答案选BD。
本题难度:简单