时间:2019-07-03 00:07:31
1、计算题 如图所示,质量M=3.0kg的平板小车静止在光滑水平面上,当t=0时,两个质量均为m=1.0kg的小物体A和B(均可视为质点),分别从左端和右端以水平速度v1=4.0m/s和v2=2.0m/s冲上小车,当它们在车上停止滑动时,A、B没有相碰。A、B与车面的动摩擦因数均为,g取10m/s2。
小题1:求A、B在车上停止滑动时车的速度;
小题2:车的长度至少是多少;
小题3:在图所给出的坐标系中画出0至4.0s内小车的速度—时间图象。
参考答案:
小题1:0.40m/s方向水平向右
小题2:4.8m
小题3:
本题解析:(1)设A、B在车上停止滑动时,车的速度为v,根据动量守恒定律有:……………………………………………………………………(2分)
解得? v = 0.40m/s……………………………………………………………………(1分)
方向水平向右。…………………………………………………………………………(1分)
(2)设A、B在车上相对于车滑动的距离分别为l1和l2,由功能关系有:?……………………………(2分)
解得: l1+l2=4.8m,即车长至少为4.8m。………………………………………………(2分)
(3)车的运动分以下三个阶段:
第一阶段:A、B同时在车上滑行时,滑块对车的摩擦力均为μmg,方向相反,车受力平衡而保持不动。当B的速度减为0时,此过程结束。设这段时间内滑块的加速度为a,根据牛顿第二定律有:,解得滑块的加速度
。
滑块B在小车上相对滑行的时间为?=1.0s。…………………………(1分)
第二阶段:B停止运动后,A继续在车上滑行,设到t2时刻物体A与车有共同速度v,则? v=v1-at2,
解得:t2=1.8s。…………………(1分)
第三阶段:t2之后,车以速度v做匀速直线运动。到t=4.0s为止,物体的速度时间图线如图答所示。………………(2分)
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,在高为h=5cm的平台右边缘上,静止放置一质量为M=3kg的铁块,现有一质量为m=1kg的钢球以v0=10m/s的水平速度与铁块在极短的时间发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为l=2m。求碰撞过程中产生的热量(不计空气阻力,铁块和钢球均可以看做质点)。
参考答案:24 J
本题解析:设钢球反弹后的速度大小为,铁块的速度大小为
,碰撞时间极短,钢球和铁块组成的系统动量守恒,故有
?(2分)
钢球碰后做平抛运动,在水平方向上有?(2分)
在竖直方向上有?(2分)
由能量守恒定律可得="24" J?(3分)
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,一个物体以速度v冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在此过程中以下说法正确的是( )
A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B.物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功不相等
C.弹力做正功,弹簧的弹性势能减小
D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加
参考答案:弹簧弹力F=K△x,力做功表达式W=F△x=k△x2,可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比,故A错误;
B、物体向墙壁运动相同的位移,弹力大小不同,故弹力做功不相等,B正确;
C、物体向左运动,弹力方向向右,故弹力做负功,弹簧的弹性势能增加,C错误D正确;
故选:BD.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计)( )
A.圆环向右穿过磁场后,可以摆至原高度
B.在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流
C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大
D.圆环最终将静止在平衡位置
参考答案:
A、由于从左侧摆到右侧的过程中,线框中磁通量发生变化,因而产生感应电流,由于电阻的存在,线框中将产生焦耳热,根据能量守恒知线框的机械能将不守恒,故在左侧线框的高度将低于起始时右侧的高度,故A错误;
B、由楞次定律,只有进入与离开磁场时,穿过圆环的磁通量才发生变化,因此产生感应电流,故B正确.
C、圆环进入磁场后,由于没有磁通量的变化,因而圆环中没有感应电流,不受磁场力作用,只在重力作用下,离平衡位置越近,则速度越大,故C错误;
D、圆环只有在进或出磁场时,才有机械能的转化;当完全在磁场中来回摆动时,则没有感应电流,从而只受重力,所以圆环不可能静止在平衡位置,故D错误;
故选:B
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,实线表示某电场的电场线,过O点的虚线MN与电场线垂直,两个相同的带负电的粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动,速度方向垂直于MN,且都能从MN左侧经过O点。设粒子P、Q在A、B两点的加速度大小分别为a1和a2,电势能分别为Ep1和Ep2,以过O点时的速度大小分别为v1和v2,到达O点经过的时间分别为t1和t2。粒子的重力不计,则()
参考答案:BCD
本题解析:
试题分析:电场线越密,场强越大,粒子受到的电场力越大,加速度越大.所以a1>a2.故A错误;过A点画出等势面,根据沿着电场线方向电势降低,所以A点电势大于B点电势,由于带负电,所以Ep1<Ep2.故B正确;粒子P、Q在A、B两点分别到0点.有AO点间的电势差大于BO点间的电势差,所以粒子P的动能减小量大于粒子Q的动能减小量,所以v1<v2.故C正确;带负电的粒子Q 从B运动到O沿水平方向分运动的加速度小于带负电的粒子P从A运动到O的加速度,P、Q水平方向位移相同,做减速运动,所以t1>t2,故D正确
本题难度:一般