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1、计算题 (2011年宁波效实中学抽样测试)如图甲所示,在倾角为30°的足够长光滑斜面AB前,有一粗糙水平面OA,OA长为4 m.有一质量为m的滑块,从O处由静止开始受一水平向右的力F作用.F按图乙所示的规律变化.滑块与OA间的动摩擦因数μ=0.25, ">
时间:2017-08-07 15:55:44
1、计算题 (2011年宁波效实中学抽样测试)如图甲所示,在倾角为30°的足够长光滑斜面AB前,有一粗糙水平面OA,OA长为4 m.有一质量为m的滑块,从O处由静止开始受一水平向右的力F作用.F按图乙所示的规律变化.滑块与OA间的动摩擦因数μ=0.25,g取10 m/s2,试求:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/z4sznuwhcib.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)滑块到A处的速度大小;
(2)不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面AB的长度是多少?
参考答案:(1)5600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/rajr20e4y03.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?m/s (2)5 m
本题解析:(1)由题图乙知,在前2 m内,F1=2mg,做正功;
在第3 m内,F2=-0.5mg,做负功;
在第4 m内,F3=0.
滑动摩擦力
Ff=-μmg=-0.25mg,始终做负功.
对OA过程由动能定理列式得
F1x1+F2x2+Ff·x=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/x0yxsak0ixy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mv
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/vwqknkvvkz4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">-0.
即2mg×2-0.5mg×1-0.25mg×4=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/x0yxsak0ixy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mv
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/vwqknkvvkz4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,
解得vA=5600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/rajr20e4y03.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?m/s.
(2)冲上斜面的过程,由动能定理得
-mg·L·sin30°=0-600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/x0yxsak0ixy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mv
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/vwqknkvvkz4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,
所以冲上斜面AB的长度L=5 m.
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,一绝缘的长为L。两端分别带有等量异种电荷的轻杆,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角为60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述正确的是600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/ccpqxz0xxom.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.电场力不做功,两电荷电势能不变
B.电场力做的总功为QEL/2,两电荷的电势能减少
C.电场力做的总功为QEL/2,两电荷的电势能增加
D.电场力做的总功大小跟转轴位置有关
参考答案:B
本题解析:设+Q距离圆心为r1,-Q距离圆心为r2,转动60°后电场力对正电荷做正功,对负电荷也做正功,对正电荷做功为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/excxg5dks4q.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,对负电荷做功为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/g3wu1e520u3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,所以对两电荷做的总功为QEL/2,只要电场力做正功电势能就减小,B对;
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,一长为2L的轻杆中央有一光滑的小孔O,两端各固定质量为2m和m的A、B两个小球,光滑的铁钉穿过小孔垂直钉在竖直的墙壁上,将轻杆从水平位置由静止释放,转到竖直位置,在转动的过程中,忽略一切阻力,下列说法正确的是
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060504/kejykmt4w0l.gif\">
[? ]
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 科技馆中,有一个模拟万有引力的装置。在如图1所示的类似锥形漏斗固定的容器中,有两个小球在该容器表面上绕漏斗中心轴做水平圆周运动,其运行能形象地模拟了太阳系中星球围绕太阳的运行。图2为示意图,图3为其模拟的太阳系运行图。图2中离中心轴的距离相当于行星离太阳的距离。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/k0gwnlgzadp.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)在图3中,设行星A1和B1离太阳距离分别为r1和r2,求A1和B1运行速度大小之比。
(2)在图2中,若质量为m的A球速度大小为v,在距离中心轴为x1的轨道面上旋转,由于受到微小的摩擦阻力,A球绕轴旋转同时缓慢落向漏斗中心。当其运动到距离中心轴为x2的轨道面时,两轨道面之间的高度差为H。求此过程中A球克服摩擦阻力所做的功。
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/awur0fbasce.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/r35z1p055op.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)设A1和B2的质量分别为m1和m2,
根据万有引力定律和牛顿运动定律:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/2rhkukw5loj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?①?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/lx2gy1u4k3c.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?②)3分
由①②得 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/awur0fbasce.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?③1分
(2)设小球距离中心轴x2的轨道面速度为v′,由于小球模拟行星运动,则有:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/wotskvovwjc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?④1分
由动能定理: 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/td22kr3fqhm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑤,2分?解得:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/r35z1p055op.png\" style=\"vertical-align:middle;\">⑥1分
点评:解决本题的关键掌握万有引力公式600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/beedijocjnh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,以及会通过动能定理求解复杂过程中功能的变化.
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,用质量为m、总电阻为R的导线做成单匝矩形线框MNPQ,边长PN=2d,PQ=d.该线框置于水平桌面上,线框与桌面间绝缘,它们之间的动摩擦因数为μ.在线框的右侧存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场左右边界aa′、bb′间的距离为d,沿aa′方向磁场范围足够大.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以速度v匀速向右穿过磁场.在运动中线框平面始终水平,且MN边与磁场的边界平行.求:
(1)MN两点间的电势差;
(2)在线框从MN边进入磁场到MN边穿出磁场的过程中,线框中感应电流产生的焦耳热Q;
(3)在线框从MN边进入磁场到PQ边穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060505/fcqpbxs5ohq.png\">
参考答案:(1)线框MN边在磁场中运动时,感应电动势E=Bdv?
? UMN=56E=56Bdv
(2)线框中的感应电流?
?I=ER
线框MN边在磁场中运动的时间?t=2dv
此过程线框中产生的焦耳热
Q=I?2Rt=2B2d3vR
(2)线框在PQ边穿过磁场的过程中产生的焦耳热
?Q=2B2d3vR
从线框MN边进入磁场到PQ边穿出磁场的过程中,根据动能定理得
WF+W安+Wf=0
其中?W安=-2Q=-4B2d3vR
Wf=-3μmgd
所以WF=4B2d3vR+3μmgd.
答:(1)MN两点间的电势差是56Bdv;
(2)在线框从MN边进入磁场到MN边穿出磁场的过程中,线框中感应电流产生的焦耳热是2B2d3vR;
(3)在线框从MN边进入磁场到PQ边穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功是4B2d3vR+3μmgd.
本题解析:
本题难度:一般