时间:2019-07-02 23:55:49
1、简答题 如图所示,与水平面成37°的倾斜轨道AB,其延长线在C点与半圆轨道CD(轨道半径R=1m)相切,全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内.整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场.一个质量为0.4kg的带电小球沿斜面下滑,至B点时速度为VB=100/7?m/s,接着沿直线BC(此处无轨道)运动到达C处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且刚好到达D点,从D点飞出时磁场消失,不计空气阻力,取g=10m/s2,cos37°=0.8,求:
(1)小球带何种电荷.
(2)小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离.
(3)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功.
参考答案:(1)由小球离开B点后仍能沿直线方向运动,则可确定电场力、与洛伦兹力的方向,从而可得出小球带正电.
(2)小球在BC间做匀速直线运动,则有C点的速度与B点的速度相等,即vc=1007m/s?
在BC段受力如图所示,设重力与电场力合力为F,
则有F=qvB,
又F=mgcos37°=5N
解得:qB=Fv=720?
在D处由牛顿第二定律可得:BqvD+F=mv2DR
由以上两式可得:vD=4m/s或vD=-258m/s(舍去)
小球离开D点后做类平抛运动,其加速度为:由2R=12at2得:
t=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,质量均为m的?A、B两个小球,用长为?2L?的轻质杆相连接,在竖直平面内,绕固定轴O沿顺时针方向自由转动(转轴在杆的中点),不计一切摩擦.某时刻A、B?球恰好在如图所示的位置,A、B球的线速度大小均为v.下列说法正确的是( )
A.运动过程中B球机械能守恒
B.运动过程中B球速度大小不变
C.B?球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量保持不变
D.B?球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量不断改变
参考答案:A、B由于两球的质量相等,不计一切摩擦,两球做匀速圆周运动,所以B球速度大小不变.由于重力势能随高度的变化而变化,动能不变,而机械能等于动能和重力势能之和,故知B球机械能是变化的.故A错误,B正确.
C、D以O点所在水平面为参考平面,B球在运动到最高点之前,在极短时间△t内上升高度为△h,则
? △h△t=vy,等于小球竖直方向分速度的大小,而vy不断改变,则△h△t也是不断改变的.
故重力势能的改变量△Ep=mg△h,单位时间内重力势能的改变量为△Ep△t=mg△h△t,所以单位时间内重力势能的变化量不断改变,动能不变.故单位时间内机械能的变化量不断改变.故C错误,D正确.
故选BD
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,质量m=2.0×104kg的汽车以不变的速度先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为20m.由于轮胎太旧,如果受到超过3×105N的压力时就会出现爆胎,则:
(1)汽车在行驶过程中,在哪个位置最可能出现爆胎?
(2)为了使汽车安全过桥,汽车允许的最大速度是多少?
(3)若以(2)中所求得速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多少?
参考答案:(1)汽车通过B点时加速度竖直向上,处于超重状态,根据牛顿第二定律得知:汽车轮胎受到的地面作用力大于汽车的重力,而汽车通过D点时加速度竖直向下,处于失重状态,汽车轮胎受到的地面作用力小于汽车的重力,故在B点时最可能出现爆胎.
(2)汽车在凹形桥底部时,由牛顿第二定律得:FN-mg=mv2r
将?FN=3×105N,m=2.0×104kg,r=20m代入解得? v=10m/s
(3)汽车在经过拱形桥顶部时,对桥的压力最小
由牛顿第二定律得:mg-FN′=mv2r?
代入解得 FN′=105N?
由牛顿第三定律知最小压力为105N.
答:(1)汽车在行驶过程中,在B点最可能出现爆胎.
(2)为了使汽车安全过桥,汽车允许的最大速度是10m/s.
(3)若以(2)中所求得速度行驶,汽车对桥面的最小压力是05N.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶,下图为雪橇受到的牵引力F及摩擦力F1的示意图(O为圆心) ,其中正确的是
A、
B、
C、
D、
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细线拴着的摆球质量为m,现将摆球拉至水平位置,而后释放,摆球运动过程中,支架始终不动,以下说法正确的是( )
A.刚释放瞬间,支架对地面压力为(m+M)g
B.刚释放瞬间,支架对地面压力为Mg
C.摆球到达最低点时,支架对地面压力大于(m+M)g
D.摆球到达最低点时,支架对地面压力等于(m+M)g
参考答案:A、释放的瞬间,知细线的拉力为零,则细线对支架误拉力,对支架分析,受重力和支持力,则N=Mg,所以支架对地面的压力为Mg.故A错误,B正确.
C、摆球摆动到最低时,根据动能定理知,mgL=12mv2,根据牛顿第二定律得,F-mg=mv2L=2mg,则F=3mg.则支架对地面的压力为N′=Mg+3mg.故C正确,D错误.
故选BC.
本题解析:
本题难度:一般