【題目】如圖絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中,場強為E。在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電+q的小球,由靜止開始沿軌道運動,下述說法正確的是( 。
A.小球在運動過程中機械能守恒
B.小球經(jīng)過環(huán)的最低點時速度最大
C.小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為(mg+Eq)
D.小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3(mg-qE)
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【題目】如圖所示,一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動,盤面上離轉(zhuǎn)軸2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止,物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,盤面與水平面的夾角為,g取10m/s2,則以下說法中正確的是( 。
A.小物體隨圓盤做勻速圓周運動時,一定始終受到三個力的作用
B.小物體隨圓盤以不同的角速度ω做勻速圓周運動時,ω越大時,小物體在最高點處受到的摩擦力一定越大
C.小物體受到的摩擦力始終指向圓心
D.ω的最大值是1.0rad/s
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【題目】如圖所示,半徑為,內(nèi)徑很小的粗糙半圓管豎直放置,一直徑略小于半圓管內(nèi)徑、質(zhì)量為m=1kg的小球,在水平恒力F=N的作用下由靜止沿光滑水平面從A點運動到B點,A、B間的距離x=m,當(dāng)小球運動到B點時撤去外力F,小球經(jīng)半圓管道運動到最高點C,此時球?qū)ν廛壍膲毫?/span>,然后垂直打在傾角為的斜面上(g=10 m/s2)。求:
(1)小球在C點時的速度的大;
(2)小球運動到B點時對軌道壓力的大小;
(3)小球由B到C的過程中克服摩擦力做的功;
(4)D點距地面的高度。
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【題目】如圖所示,飛行員跳傘后飛機上的其他飛行員(甲)和地面上的人(乙)觀察跳傘飛行員的運動后,引發(fā)了對跳傘飛行員運動狀況的爭論,下列說法正確的是 ( )
A. 甲、乙兩人的說法中必有一個是錯誤的
B. 參考系的選擇只能是相對于地面靜止的物體
C. 研究物體運動時不一定要選擇參考系
D. 他們的爭論是由于選擇的參考系不同而引起的
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【題目】在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長且間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B的勻強做場中,磁場方向垂直于斜面向下。有兩根質(zhì)量分別為m1和m2的金屬棒a、b,先將a棒垂直于導(dǎo)軌放置,用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c連接,連接a棒的細線平行于導(dǎo)軌,由靜止釋放c,此后某時刻,將b也垂直于導(dǎo)軌放置,此刻起a、c做勻速運動而b靜止,a棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直,兩棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計,則( 。
A.物塊c的質(zhì)量是m1sinθ
B.b棒放上導(dǎo)軌后,b棒中電流大小是
C.b棒放上導(dǎo)軌前,物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能
D.b棒放上導(dǎo)軌后,a棒克服安培力所做的功等于a、b棒上消耗的電能之和
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【題目】如圖所示,底板長度L=1 m、總質(zhì)量M=10 kg的小車放在光滑水平面上,原長為的水平輕彈簧左端固定在小車上.現(xiàn)將一質(zhì)量m=1 kg的鋼塊C(可視為質(zhì)點)放在小車底板上,用細繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮,彈簧彈性勢能Ep0=8.14 J.開始時小車和鋼塊均靜止,現(xiàn)突然燒斷細繩,鋼塊被釋放,使鋼塊離開彈簧水平向右運動,與B端碰后水平向左反彈,碰撞時均不考慮系統(tǒng)機械能的損失.若小車底板上左側(cè)一半是光滑的,右側(cè)一半是粗糙的,且與鋼塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,取重力加速度g=10 m/s2.
①求鋼塊第1次離開彈簧后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能Epmax.
②鋼塊最終停在何處?
【答案】①7.14 J ②0.36 m
【解析】試題分析:鋼塊和小車大作用的過程中,動量守恒,由能量守恒可求彈簧的最大彈性勢能Epmax,和鋼塊最終位置。
①燒斷細繩后,當(dāng)鋼塊第1次從B端返回后壓縮彈簧且與小車速度相等時,彈簧的彈性勢能最大,設(shè)此時速度為v1,則根據(jù)動量守恒定律有
得
根據(jù)能量守恒定律有
得Epmax=7.14 J
②鋼塊最終停在粗糙的底板上,此時小車與鋼塊的共同速度設(shè)為v2,則根據(jù)動量守恒定律有,得
根據(jù)能量守恒定律有
得xmax=8.14 m
又
鋼塊最終停止時與B端相距為
【題型】解答題
【結(jié)束】
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【題目】(18 分)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系第Ⅲ象限內(nèi)充滿+y 方向的勻強電場, 在第Ⅰ象限的某個圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場(電場、磁場均未畫出);一個比荷為的帶電粒子以大小為 v 0的初速度自點沿+x 方向運動,恰經(jīng)原點O進入第Ⅰ象限,粒子穿過勻強磁場后,最終從 x軸上的點 Q(9 d,0 )沿-y 方向進入第Ⅳ象限;已知該勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 ,不計粒子重力。
(1)求第Ⅲ象限內(nèi)勻強電場的場強E的大小;
(2) 求粒子在勻強磁場中運動的半徑R及時間t B;
(3) 求圓形磁場區(qū)的最小半徑rm。
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴以速度v沿與水平面成θ角的方向斜向上進入勻強電場,在電場中做直線運動,則液滴向上運動過程中( )
A. 電場力不可能小于mgcosθ
B. 液滴的動能一定不變
C. 液滴的機械能一定變化
D. 液滴的電勢能一定不變
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【題目】北京贏得了2022年第二十四屆冬季奧林匹克運動會的舉辦權(quán),引得越來越多的體育愛好者參加滑雪運動.如圖所示,某滑雪場的雪道由傾斜部分AB段和水平部分BC段組成,其中傾斜雪道AB的長L=25m,頂端高H=15m,滑雪板與雪道間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.滑雪愛好者每次練習(xí)時均在傾斜雪道的頂端A處以水平速度飛出,落到雪道時他靠改變姿勢進行緩沖,恰好可以使自己在落到雪道前后沿雪道方向的速度相同.不計空氣阻力影響,取重力加速度g=10m/s2.
(1)第一次滑雪愛好者水平飛出后經(jīng)t1=1.5s落到雪道上的D處(圖中未標(biāo)出),求水平初速度v1及A、D之間的水平位移x1.
(2)第二次該愛好者調(diào)整水平初速度,落到雪道上的E處(圖中未標(biāo)出),已知A、E之間的水平位移為x2,且,求該愛好者落到雪道上的E處之后的滑行距離s.
(3)該愛好者在隨后的幾次練習(xí)中都落在雪道的AB段,他根據(jù)經(jīng)驗得出如下結(jié)論:在A處水平速度越大,落到雪道前瞬時的速度越大,速度方向與雪道的夾角也越大.他的觀點是否正確,請你判斷并說明理由.
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【題目】如圖所示,橫截面積為s=10cm2的上端開口氣缸固定在水平面上,質(zhì)量不計的輕活塞a下面封閉長度為l=30cm的理想氣體,上面通過輕繩與質(zhì)量為m=4kg重物b相連,重物b放在一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕彈簧上,彈簧下端固定在地面上,上端與重物b接觸,但不拴接,氣缸和光滑活塞a導(dǎo)熱性能良好。開始時,外界溫度為T0=300K,彈簧彈力大小為F=20N,現(xiàn)緩慢降低溫度,已知外界大氣壓強始終為P0=1×105Pa,重力加速度大小g=10m/s2,求:
①彈簧與b物體剛分離時,氣缸中氣體的溫度;
②從開始狀態(tài)到b物體離開彈簧時,氣體內(nèi)能減少了40J,則氣體與外界交換了多少熱量。
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