时间:2017-03-02 10:14:34
1、简答题 如图所示，T形金属支架与固定转轴O相连，AB水平，CO与AB垂直，B端由竖直细线悬吊，AC=CO=0.2m，CB=0.3m，支架各部分质量均匀分布．小滑块质量m=0.5kg，静止于A端时细线?恰不受力．现给小滑块初速使其水平向右滑动，滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.5．取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）支架的重力相对转轴O的力矩；
（2）小滑块滑至C点时细线对B的拉力．
参考答案：（1）由力矩平衡可知，支架的重力力矩应与物体的力矩大小相等，
重力相对于转轴O的力矩：
MG=mgAC=0.5×10×0.2Nm=1Nm?
（2）滑动摩擦力f=μmg=0.5×0.5×10N=2.5N
摩擦力的力矩：
Mf=μmgCO=2.5×0.2Nm=0.5Nm?
由力矩平衡得?MG+Mf=MT?
解得拉力T=MG+MfCB=1+2.5×0.20.3N=5N；
答：（1）支架的重力相对于转轴O的力矩为1Nm； （2）小滑块滑至C点时细线对B的拉力为5N．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，用长为l的绝缘细线悬挂一带电小球，小球质量为m．现加一水平向右、场强为E的匀强电场，平衡时小球静止于A点，细线与竖直方向成θ角．
（1）求小球所带电荷量的大小；
（2）若将细线剪断，小球将在时间t内由A点运动到电场中的P点（图中未画出），求A、P两点间的距离；
（3）求A、P两点间电势差的．
参考答案：（1）对小球进行受力分析，根据平衡条件得
则有Eq=mgtanθ
q=mgEtanθ
（2）剪断细线后，小球受电场力和重力，它们的合力为F合，加速度为a
F合=mgcosθ
F合=mgcosθ=ma
所以a=gcosθ
A、P两点间的距离L=12at2=gt22cosθ
（3）A、P两点间电势差的大小
U=ELsinθ=Egt2tanθ2
答：（1）小球所带电荷量的大小是mgEtanθ；
（2）小球将在A、P两点间的距离是gt22cosθ；
（3）A、P两点间电势差是Egt2tanθ2．
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 一小组用如图所示装置测定滑块与斜面间的动摩擦因数．斜面下端固定一光电门，上端由静止释放一带有遮光条的滑块，滑块沿斜面加速通过光电门．
（1）要测量木板与斜面间的动摩擦因数，除了已知当地重力加速度g及遮光条宽度d、遮光时间t，还应测量的物理量是下列选项中的______；
A．滑块的长度L
B．斜面的倾角口
C．滑块的质量m
D．释放滑块时遮光条到光电门间的距离x
（2）用上述物理量表示滑块与斜面间动摩擦因数μ=______．
参考答案：（1）设斜面的倾角为θ，释放滑块时遮光条到光电门间的距离x，滑块经过光电门时的速度为v，物体在斜面上受到重力．支持力和摩擦力的作用，沿斜面的方向：mgsinθ-μmgcosθ=ma，①
由导出公式：2ax=v2-0，②
由于遮光片经过光电门的时间比较小，所以可以用遮光片经过光电门的平均速度表示瞬时速度，即：v=dt③
联立①②③解得：μ=tanθ-d22gxt2cosθ；
从公式中可以看出，摩擦因数与斜面的倾角θ、遮光片的宽度d、重力加速度g、遮光条宽度d、遮光时间t以及释放滑块时遮光条到光电门间的距离x有关，所以还需要测量的物理量为：斜面的倾角θ和释放滑块时遮光条到光电门间的距离x．故选项BD正确．
（2）由（1）的分析可得，μ=tanθ-d22gxt2cosθ
故答案为：（1）BD；（2）tanθ-d22gxt2cosθ．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力F作用处于静止状态，下列说法中正确的是（ ）
A．物体对水平面的压力就是物体的重力
B．拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C．物体受到的合外力为零
D．物体受到四对平衡力的作用
参考答案：A、物体对水平面的压力施力物体是物体、受力物体是水平面，而物体的重力的施力物体是地球、受力物体是该物体，可见物体对水平面的压力不是物体的重力．故A错误．
B、物体水平方向受到拉力F和摩擦力而处于平衡状态，拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对平衡力．故B错误．
C、物体处于静止状态，受到的合外力为零．故C正确．
D、物体受到F和摩擦力、重力和支持力两对平衡力作用而处于平衡．故D错误．
故选C
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 电子台秤放置于水平桌面上，一质量为M的框架放在台秤上，框架内有一轻弹簧上端固定在框架顶部，下端系一个质量为m的物体，物体下方用竖直细线与框架下部固定，各物体都处于静止状态．今剪断细线，物体开始振动，且框架始终没有离开台秤，弹簧不超出弹性限度，空气阻力忽略不计，重力加速度为g．则下列说法正确的是（ ）
A．当台秤示数最小时弹簧一定处于原长位置
B．当台秤示数最小时物体一定处在平衡位置
C．振动过程中台秤的最大示数一定大于（M+m）g
D．细线剪断前，其张力不可能大于（M+m）g
参考答案：
A、B由题分析可知，弹簧原来处于伸长状态，当物体运动到最高点时，台秤的示数最小．根据简谐运动的对称性，振子到达最高点时加速度向下，但无法判断弹簧是否处于原长．故A错误．
C、当刚剪断细线时，振子的加速度向上最大，以框架和弹簧振子为研究对象，根据牛顿第二定律得知，台秤对框架的支持力大于（M+m）g，则振动过程中台秤的最大示数一定大于（M+m）g．故C正确．
D、由题，框架始终没有离开台秤，则振子运动到最高点时弹簧的弹力对框架的弹力不大于框架的重力Mg，则振子在最高点时加速度不大于(M+m)gm，则细线剪断前，其张力不大于（M+m）g．故D正确．
故选CD
本题解析：
本题难度：一般