时间:2017-07-31 08:38:19
1、选择题 如图所示,质量为
的物体,由高
处无初速滑下,至水平面上A点静止,不考虑B点处能量转化,若施加平行于路径的外力使物体由A点沿原路径返回C点,则外力至少做功为(?)
A.mgh
B.2mgh
C.3mgh
D.条件不足,无法计算
参考答案:B
本题解析:
试题分析:从C到B至A,由全程的动能定理:
,则
;从A到B至C,外力做功最少是物体刚好能到达C点而速度为零:
,故
,选项B正确,故选B.
本题难度:一般
2、选择题 质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法正确的是( )
A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等
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参考答案:A、根据动能定理得知,子弹克服阻力做功等于子弹动能的减小,根据能量守恒可知,子弹动能的减小等于系统产生的内能和木块获得的动能,故A错误.
B、对于子弹来说只有阻力做功,由动能定理得知,阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等.故B正确.
C、子弹和木块相互作用力大小相等,但二者的位移大小不同,做功不同.所以子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功不等.故C错误.
D、相对于地面而言,子弹的位移大于木块的位移,子弹和木块相互作用力大小相等,根据功的公式W=Fl可知,子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功.故D正确.
故选BD
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 一质量为m的小球以初动能Ek0从地面竖直向上抛出,已知上升过程中受到阻力f作用,如图所示,图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系,(以地面为零势能面,h0表示上升的最大高度,图上坐标数据中的k为常数且满足0<k<1)则由图可知,下列结论正确的是
[? ]
A.①②分别表示的是动能、重力势能随上升高度的图象
B.上升过程中阻力大小恒定且f=kmg
C.上升高度
时,重力势能和动能相等
D.当小球落回地面时动能为
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 [选做题]]如图所示,两根正对的平行金属直轨道MN、M?N?位于同一水平面上,两轨道之间的距离l=0.50m.轨道的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻,NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接,两半圆轨道的半径均为R0=0.50m.直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64T的匀强磁场中,磁场区域的宽度d=0.80m,且其右边界与NN′重合.现有一质量m=0.20kg、电阻r=0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处.在与杆垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab杆开始运动,当运动至磁场的左边界时撤去F,结果导体ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′.已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数μ=0.10,轨道的电阻可忽略不计,取g=10m/s2,求:
(1)导体杆刚进入磁场时,通过导体杆上的电流大小和方向;
(2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量;
(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热.
参考答案:(1)设导体杆在 F 的作用下运动到磁场的左边界时的速度为v1,
根据动能定理则有(F-μmg)s=12mv12
导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势 E=Blv1
此时通过导体杆的电流大小 I=ER+r=3.8A(或3.84A)
根据右手定则可知,电流方向为 b 向 a.
(2)设导体杆在磁场中运动的时间为 t,产生的感应电动势的平均值为 .E,
则由法拉第电磁感应定律有.E=△?t=Bldt
通过电阻 R 的感应电流的平均值为.I=.ER+r
通过电阻 R 的电荷量 q=.I t=0.51C
(3)设导体杆离开磁场时的速度大小为v2,运动到圆轨道最高点的速度为v3,
因导体杆恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点,根据牛顿第二定律,
对导体杆在轨道最高点时有 mg=mv32R0
对于导体杆从NN′运动至 PP′的过程,根据机械能守恒定律有
12mv22=12mv32+mg2R0 解得 v2=5.0m/s
导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能△E=12mv12-12mv22=1.1J
此过程中电路中产生的焦耳热为 Q=△E-μmgd=0.94J.
答:(1)导体杆刚进入磁场时,通过导体杆上的电流大小为3.8A,方向为 b 向 a;
(2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量为0.51C;
(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热为0.94J.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 在光滑的水平面的同一直线上,自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球,另一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动,依次与上述小球相碰,碰后即粘合在一起,碰撞n次后,剩余的总动能为原来的1/8,则n为(?)
A.5
B.6
C.7
D.8
参考答案:C
本题解析:本题考查的是碰撞问题,由于碰撞过程中系统动量和动能都守恒,故碰7次后原动能为8个小球平分;答案C;
本题难度:简单