时间:2017-11-10 09:15:51
1、简答题 在光滑的水平面上静止着一个质量M = 2kg的绝缘平板小车A（足够长），小车的右端放有质量m = 0.25kg的物体B（视为质点），A不带电，B带正电，电荷量q = 0.25C，竖直MN右边有垂直于纸面向内的匀强磁场（磁场范围足够大），磁感应强度B = 1T，MN距小车右端的距离L = 2m。现对小车施加一水平力F=33N（A、B间有相对运动），当物体B进入磁场时撤去力F，A、B间动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2。求：
（1）从对小车施加力F开始计时，至小车右端达到MN的时间t；
（2）整个过程中产生的内能。
参考答案：(1) 0.5s?(2) 18.94J
本题解析：（1）设小车的加速度为a1，对小车由牛顿第二定律：
?解得：
小车进入磁场前有：
解得：
（2）设F作用时间为t0，对物体B：
物体进入磁场前有：
解得：
撤去F前，B位移：
B的速度：
A位移：
A的速度：
相对位移：
撤去F前系统产生的内能：
撤去F后，设物体能与小车相对静止，设M、m共同速度大小为v，则由动量守恒定律：
得：
因为
，所以小车与物体不会相对静止。
设物体恰好离开小车时的速度为
此时小车速度为
，则：
撤去F后系统产生的内能为：
即：整个过程中产生的内能为
本题难度：一般
2、选择题 （多选）某节能运输系统装置的简化示意图如图所示．小车在轨道顶端时，自动将货物装入车中，然后小车载着货物沿不光滑的轨道无初速度的下滑，并压缩弹簧．当弹簧被压缩至最短时，立即锁定并自动将货物御下．御完货物后随即解锁，小车恰好被弹回到轨道顶端，此后重复上述过程．则下列说法中正确的是（ ）
A．小车不与弹簧接触时上滑的加速度大于下滑的加速度
B．小车每次运载货物的质量必须是确定的
C．小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功
D．小车与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
参考答案：A、设下滑时加速度为a1，弹起离开弹簧后加速度为a2，则根据牛顿第二定律，有
下滑过程：（M+m）gsin30°-μ（M+m）gcos30°=（M+m）a1
上滑过程：Mgsin30°+μMgcos30°=Ma2
故a1＜a2
故A错误；
B、小车每次下滑过程系统减小的重力势能减小为弹簧的弹性势能和内能，必须保证每次弹簧的压缩量相同，故小车每次运载货物的质量必须是确定的，故B正确；
C、上滑过程摩擦力小于下滑过程中的摩擦力大小，故小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功，故C正确；
D、小车与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，故D错误；
故选：BC．
本题解析：
本题难度：简单
3、实验题 某探究学习小组的同学欲“探究恒力做功与滑块动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外还有学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、天平、刻度尺．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： 
（1）实验时为了使滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，实验时除了要平衡摩擦力外，还要求沙和沙桶的总质量m与滑块的质量M应满足的条件是_________．
（2）在（1）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<?v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为_________。
（3）如果不考虑滑轮摩擦和空气阻力，而且很精确地平衡了摩擦力，那么在（2）中进行数据处理的结果总是_________（填一个不等式）。
（4）请写出恒力做功与系统动能变化的关系式_________（用题中的字母表示）．
参考答案：(1)M>>m?
(2)mgL=M(v22-v12)/2?
(3)mgL>M(v22-v12)/2?
(4)mgL=(M+m)(v22-v12)/2
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是（ ）
A．每个小球在空中的运动时间相同
B．每个小球落地时的速度相同
C．重力对每个小球做的功相同
D．重力对每个小球落地时做功的瞬时功率相同
参考答案：A、四个小球抛出后，加速度都是g，竖直方向都做匀变速直线运动，设高度为h，则有
对于第1个球：h=v0t+12gt2．
第二个球：先上升后下落，返回出发点时，速率等于v0，则知竖直上抛小球的运动时间大于竖直下抛小球运动时间．
第三个球做平抛运动，h=12gt2．
第四个球竖直方向：做竖直上抛运动，运动时间比平抛运动的时间长．
故可知竖直下抛的小球运动时间最短，竖直上抛的小球运动时间最长．故A错误．
B、平抛和斜抛的两个小球，落地时速度方向与竖直上抛和竖直下抛的小球速度方向不同，则每个小球落地时的速度不全相同．故B错误．
C、重力做功WG=mgh，高度h相等，重力相等，则重力对每个小球做的功相同．故C正确．
D、重力小球落地时做功的瞬时功率公式为P=mgvy，vy是竖直方向的分速度，四个球落地时竖直方向的分速度不全相同，竖直下抛、竖直上抛最大，重力落地时重力的功率最大．故D错误．
故选C
本题解析：
本题难度：简单
5、实验题 某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化和合外力对它所做的功关系。图中A小车，连接在小车后面纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。
（1）该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离，并计算出它们与0点之间的速度平方差
，填入下表。 请以
为纵坐标，以s为横坐标在方格纸中作出图象。若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求得小车所受合外力大小为______________N； 
? 
（2）若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是____________________________________，实验操作中改进的措施是__________________________________________________。
参考答案：（1）
，0.25（2）小车滑行时所受摩擦阻力较大，使导轨倾斜一定的角度以平衡摩擦力
本题解析：
本题难度：一般