【題目】如圖所示,在絕緣的斜面上方,存在著勻強電場,電場方向平行于斜面向上,斜面上的帶電屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動。已知金屬塊在移動的過程中,力F做功32J,金屬塊克服電場力做功8J,金屬塊克服摩擦力做功16J,重力勢能增加18J,則在此過程中
A. 金屬塊的動能減少10J
B. 系統(tǒng)的電勢能增加24J
C. 金屬塊的機械能減少24J
D. 系統(tǒng)的重力勢能與電勢能之和增加26J
【答案】AD
【解析】
在金屬塊移動的過程中,重力、拉力、電場力和摩擦力做功,總功等于動能的變化,根據(jù)動能定理分析動能的增加量.金屬塊克服電場力做功8.0J,知電勢能的增加量.拉力、電場力和摩擦力三力做功的總和等于機械能的變化量.根據(jù)功能關(guān)系進行分析.
在金屬塊移動的過程中,外力F做功為32J,電場力做功為-8.0J,摩擦力做功為-16J,重力做功-18J,則總功為W=32J-8.0J-16J-18J=-10J,根據(jù)動能定理得知,動能減少10 J.故A正確;金屬塊克服電場力做功8.0J,則電勢能增加8J.故B錯誤;外力、電場力和摩擦力做的總功為8J,根據(jù)功能關(guān)系得知,機械能增加8J.故C錯誤;重力勢能增加18J,電勢能增加8J,則系統(tǒng)的重力勢能與電勢能之和增加18J+8J=26J.故D正確。故選AD。
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【題目】經(jīng)長期觀測人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”.“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成,每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體.如圖所示,兩顆星球組成的雙星,在相互之間的萬有引力作用下,繞連線上的O點做周期相同的勻速圓周運動.現(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L,質(zhì)量之比為m1:m2=3:2.則可知
A. m1、m2做圓周運動的角速度之比為3:2
B. m1、m2做圓周運動的向心力之比為1:1
C. m1、m2做圓周運動的半徑之比為3:2
D. m1、m2做圓周運動的線速度之比為2:3
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【題目】(6分)某實驗小組用圖甲所示裝置“探究功與物體速度變化的關(guān)系”。
(1)為平衡小車運動過程中受到的阻力,應(yīng)該采用下面所述方法中的 (填入選項前的字母代號)。
A.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓小車能夠自由下滑 |
B.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓小車在橡皮條作用下開始運動 |
C.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,給小車一初速度,讓拖著紙帶的小車勻速下滑 |
D.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓拖著紙帶的小車自由下滑 |
(2)圖乙是該實驗小組在實驗過程中打出的一條紙帶,已知打點計時器連接的電源的頻率為50Hz,則橡皮筋恢復(fù)原長時小車的速度為 m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖所示為小型交流發(fā)電機的示意圖,線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。線圈的匝數(shù)為n、電阻為r,外接電阻為R,A為交流電流表。線圈從圖示位置(線圈平面平行于磁場方向)開始轉(zhuǎn)過60°時的感應(yīng)電流為I。下列說法中正確的有
A. 電流表的讀數(shù)為2I
B. 轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈磁通量的最大值為
C. 線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量為
D. 從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過電阻R的電荷量為
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【題目】有一種雜技表演叫“飛車走壁”,由雜技演員駕駛摩托車沿光滑圓臺形表演臺的側(cè)壁高速行駛,在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h。如果增大高度h,則下列關(guān)于摩托車說法正確的是( )
A. 對側(cè)壁的壓力FN增大
B. 做圓周運動的周期T不變
C. 做圓周運動的向心力F增大
D. 做圓周運動的線速度增大
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【題目】如圖,在金屬導(dǎo)軌MNC和PQD中,MN與PQ平行且間距為L=1 m,MNQP所在平面與水平面夾角α=37°.N、Q連線與MN垂直,M、P間接有阻值R=10 Ω的電阻.光滑直導(dǎo)軌NC和QD在同一水平面內(nèi),與NQ的夾角均為θ=53°.ab棒的初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合.ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,由導(dǎo)軌上的小立柱1和2阻擋而靜止.金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m=0.5 kg,長均為L=1 m.空間有豎直方向、磁感應(yīng)強度B=2 T的勻強磁場(圖中未畫出).兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸,ef棒的阻值R=10 Ω,不計所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻.假設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等.忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場.若ab棒在拉力F的作用下,以垂直于NQ的速度v1=1 m/s在水平導(dǎo)軌上向右勻速運動,且運動過程中ef棒始終靜止(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
(1)求金屬棒ab運動到x=0.3 m處時,經(jīng)過ab棒的電流大;
(2)推導(dǎo)金屬棒ab從NQ處運動一段距離x過程中拉力F與x的關(guān)系式;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2=2 m/s在水平導(dǎo)軌上向右勻速運動,在NQ位置時取走小立柱1和2,且運動過程中ef棒始終靜止.求此狀態(tài)下磁感應(yīng)強度B的最大值(此問結(jié)果可只保留一位有效數(shù)字).
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【題目】如圖所示,位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道,其上半部分處于豎直向下、場強為E的勻強電場中;下半部分處于水平向里的勻強磁場中。質(zhì)量為m,帶正電荷量為q的小球,從軌道水平直徑的M端由靜止釋放,若小球第一次通過最低點時對軌道的壓力為零,求:
(1)磁感應(yīng)強度B的大小及運動過程中小球?qū)壍雷畹忘c的最大壓力;
(2)若要小球在圓形軌道內(nèi)作完整的圓周運動,小球從軌道水平直徑的M端下滑所需的最小速度。
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【題目】我國“天宮一號”圓滿完成相關(guān)科學(xué)實驗,于2018年“受控”墜落。若某航天器變軌后仍繞地球做勻速圓周運動,但動能增大為原來的4倍,不考慮航天器質(zhì)量的變化,則變軌后,下列說法正確的是( )
A. 航天器的軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?/span>1 / 4
B. 航天器的向心加速度變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍
C. 航天器的周期變?yōu)樵瓉淼?/span>1 / 4
D. 航天器的角速度變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍
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【題目】如圖甲所示,某同學(xué)用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律,懸線下吊著磁鐵A,A下端吸著一個小鐵球,B是固定擋板,測出靜止時球離開地面的高度,懸點O到球的距離L,將球拉離豎直位置到某一位置,懸線拉直,用米尺測出此時球與尺的接觸點離天花板的高度,釋放小球,讓小球與磁鐵一起做圓周運動,到最低點時磁鐵與擋板碰撞后小球由于慣性繼續(xù)向前做平拋運動,測出小球做平拋運動的水平位移x,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。
(1)磁鐵與擋板碰撞前的一瞬間速度的大小為_______________。
(2)要驗證豎直圓周運動是否機械能守恒,只要驗證等式_________成立即可。
(3)若實驗測得重力勢能的減少量總是大于動能的增加量,導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能有(寫出一個原因即可)_____________________。
(4)改變小球開始釋放的高度,記多組釋放點距天花板的高度和小球做平拋運動水平位移x,建立恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點作圖,得到如乙圖所示的圖象,根據(jù)實驗原理可知圖乙代表的是_____________。
A.圖像 B.圖像 C. 圖像 D.圖像
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