一、选择题
1. 距地面高5m的水平直轨道A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图所示。小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s²。可求得h等于( )
A. 3.75m B. 2.25mC. 1.25m D. 4.75m【答案】C
2. 如图所示,AB、CD 为两个光滑的平台,一倾角为 37°,长为 5 m 的传送带与两平台平 滑连接。现有一小煤块以 10 m/s 的速度沿平台 AB 向右运动,当传送带静止时,小煤块恰好能滑到平台 CD 上,则下列说法正确的是(重力加速度 g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)(
)
A. 小煤块跟传送带间的动摩擦因数ì=0.5
B. 当小煤块在平台 AB 上的运动速度 v=4 m/s 时,无论传送带匀速运动的速度多大,小物体都不能到达平台 CD
C. 若小煤块以 v=8 m/s 的速度沿平台 AB 向右运动,传送带至少要以 3m/s 的速度顺时针 运动,才能使小物体到达平台 CD
D. 若小煤块以 v=8m/s 的速度沿平台 AB 向右运动,传送带以 4m/s 的速度顺时针运动时, 传送带上留下的痕迹长度为 2.4m【答案】ABC
【解析】A、传送带静止时,小煤块受力如图甲所示
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据牛顿第二定律得umgcosmgsinma ,B→C过程有v22al ,解得a10m/s2, 0.5,故A正确;
B、当小煤块受到的摩擦力始终向上时,最容易到达传送带顶端,此时,小物体受力如图乙所示,据牛顿第二定律得mgsinumgcosma, 若恰好能到达高台时,有v22al ,解得v25m/s4m/s,即当小煤块在AB平台上向右滑动速度小于4m/s,无论传带顺时针传动的速度多大,小煤块总也不能到达高台CD,故B正确;
C、以v表示传送带顺时针传动的速度大小,对从小煤块滑上传送带到小物体速度减小到传送带速度过程有
v2v22ax1, 对从小煤块速度减小到运动到恰滑上CD高台过程,有v22ax2, x1x2l, 解得
v3m/s,即传送带至少以3 m/s的速度顺时针运动,小物体才能到达高台CD,故C正确;
1vvD、对小煤块煤块的位移x12m, x2lx1vtat2,t=1s,传送带的位移s1v1.6m,
2as2vt4m,传送带上留下的痕迹长度x2s21m,故D错误;
故选ABC。
3. 在静电场中,下列说法正确的是(
)
A. 电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B. 电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C. 电场强度的方向可以跟等势面平行D. 沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的【答案】D
【解析】A.等量同种点电荷连线中点处的电场强度为零,但电势不一定为零,电势高低与零势面的选取有关,故A错误;
B.在匀强电场中,电场强度处处相等,但电势沿电场线方向降低,故B错误;
C.电场线方向处处与等势面垂直,即电场线上各点的切线方向与等势面垂直,各点电场强度方向就是电场线各点切线方向,故C错误;
D.电场强度方向是电势降落最快的方向,故D正确。故选:D
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4. (2016·江苏苏北四市高三联考)某踢出的足球在空中运动轨迹如图所示,足球视为质点,空气阻力不计。用v、E、Ek、P分别表示足球的速率、机械能、动能和重力的瞬时功率大小,用t表示足球在空中的运动时间,下列图象中可能正确的是(
)
【答案】D【
解
析
】
5. 图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是
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A. 图1中,A1与L1的电阻值相同
B. 图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C. 图2中,变阻器R与L2的电阻值相同
D. 图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等【答案】C【
解
析
】
说明两支路的电流相同,因此变阻器R与L2的电阻值相同,C正确;闭合开关S2,A2逐渐变亮,而A3立即变亮,说明L2中电流与变阻器R中电流不相等,D错误。
【名师点睛】线圈在电路中发生自感现象,根据楞次定律可知,感应电流要“阻碍”使原磁场变化的电流变化情况。电流突然增大时,会感应出逐渐减小的反向电流,使电流逐渐增大;电流突然减小时,会感应出逐渐减小的正向电流,使电流逐渐减小。
6. 在匀强电场中,把一个电量为q的试探电荷从A移动到B点。已知场强为E,位移大小为d,初末位置电势差为U,电场力做功为W,A点电势为。下面关系一定正确的是A. B. C. D. 【答案】A
【解析】因初末位置电势差为U,则电场力的功为W=Uq,选项A正确;因位移d不一定是沿电场线的方向,则U=Ed不一定正确,故选项BCD错误;故选A.
7. 如图所示,滑块穿在水平横杆上并可沿杆左右滑动,它的下端通过一根细线与小球相连,小球受到水平向右的拉力F的作用,此时滑块与小球处于静止状态.保持拉力F始终沿水平方向,改变F的大小,使细线与竖直方向的夹角缓慢增大,这一过程中滑块始终保持静止,则(
)
A. 滑块对杆的压力增大B. 滑块受到杆的摩擦力不变C. 小球受到细线的拉力大小增大D. 小球所受各力的合力增大【答案】C
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【解析】
8. (2016河南名校质检)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.取g=10 m/s2.则(
)
A.物体的质量m=1.0 kg
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B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20C.第2 s内物体克服摩擦力做的功W=2.0 JD.前2 s内推力F做功的平均功率P=1.5 W【答案】CD 【
解
析
】
9. 如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块的速度随时间变化关系如图乙所示,v0、t0已知,则
A. 传送带一定逆时针转动B.
C. 传送带的速度大于v0D. t0后木块的加速度为【答案】AD
【解析】试题分析: A、若传送带顺时针转动,当滑块下滑(块上滑(
),将一直匀加速到底端;当滑
,由图可知
),先匀加速运动,在速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图象;故传送带
是逆时针转动,选项A正确.B、滑块在0~t0内,滑动摩擦力向下作匀加速下滑,
,则
,选项B错误.C、只有当滑块的速度等于传送带的速度时,滑块所受的摩擦力变成
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斜向上,故传送带的速度等于v0,选项C错误.D、等速后的加速度,选项D正确。故选AD.
考点:考查牛顿第二定律、匀变速直线运动.
,代入μ值得
【名师点睛】本题的关键1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑.2、小木块两段的加速度不一样大.
10.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v﹣t图象如图所示。以下判断正确的是
A.前2 s内货物处于超重状态
B.第3 s末至第5 s末的过程中,货物完全失重C.最后2 s内货物只受重力作用
D.前2 s内与最后2 s内货物的平均速度和加速度相同【答案】A
【解析】A.在前2 s内,图象的斜率为正,加速度为正方向,说明加速度向上,货物处于超重状态,故A正确;B.第3 s末至第5 s末的过程中,货物匀速运动,重力等于拉力,B错误;C、最后2 s内,加速度为
v06m/s23m/s2≠g,故货物并不是只受重力,故C错误。D.前2 s内货物做匀加速直线运动,t20406m/s=2m/s,最后2 s内货物的平均速度为vm/s=3m/s,故D错误。故选A。平均速度为v22a11.如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未画出)物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点缓慢拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度减小为零,重力加速度为g.则上述过程中(
)
1mga23B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-mga2C.经O点时,物体的动能等于W-mgaA.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W-D.物块动能最大时,弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
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【答案】B【解析】
12.为了研究超重与失重现象,某同学把一体重秤放在电梯的地板上,他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化。下表记录了几个特定时刻体重秤的示数。下列说法正确的是
A.t1和t2时刻该同学的质量并没有变化,但所受重力发生变化B.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反
C.t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等;但运动的速度方向一定相反D.t3时刻电梯可能向上运动【答案】BD【
解
析
】
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13.下图是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L。为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量),可采用的方法是(
)
A. 增大两板间的电势差U2B. 尽可能使板长L短些C. 尽可能使板间距离d小一些D. 使加速电压U1升高一些【答案】C
【解析】试题分析:带电粒子加速时应满足:qU1=h=
at2
;联立以上各式可得
mv02;带电粒子偏转时,由类平抛规律,应满足:L=v0t ,即
,可见,灵敏度与U2无关,增大L、
减小d或减小U1均可增大灵敏度,所以C正确,ABD错误.故选C.考点:带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题是信息的给予题,根据所给的信息,根据动能定理和类平抛运动规律求出示波管灵敏度的表达式即可解决本题。
14.如图所示,以o为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在
a、d两处时,在圆心o处产生的电场强度大小为E。现改变a处点电荷的位置,使o点的电场强度改变,下
列叙述正确的是(
)
A. 移至b处,o处的电场强度大小减半,方向沿odB. 移至c处,o处的电场强度大小不变,方向沿oeC. 移至f处,o处的电场强度大小不变,方向沿oeD. 移至e处,o处的电场强度大小减半,方向沿oc【答案】D
15.(2016·河南郑州高三入学考试)如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB
1
为光滑固定的半圆形轨迹,轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧。一个质量为m,电
4
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荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是(
)
A.小球一定能从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于HD.小球到达C点的速度可能为零【答案】BC
【解析】【名师解析】由于题中没有给出H与R、E的关系,所以小球不一定能从B点离开轨道,A项错误;若重力大小等于电场力,小球在AC部分做匀速圆周运动,B项正确;由于小球在AC部分运动时电场力做负功,所以若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H,C项正确;若小球到达C点的速度为零,则电场力大于重力,小球不可能沿半圆轨道运动,所以小球到达C点的速度不可能为零,D项错误。
16.如图,闭合开关S,a、b、c三盏灯均正常发光,电源电动势恒定且内阻不可忽略,现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化为(
)
A.a灯变亮,b、c灯变暗 C.a、c灯变暗,b灯变亮 【答案】B【解析】
B.a、c灯变亮,b灯变暗D.a、b灯变暗,c灯变亮
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二、填空题
17.如右图所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。若保持开关闭合,将N板向M板靠近,
间,“
θ角将_____;若把开关断开,再使N板向M板靠近,θ角将______。(填“变大”、
变小”或“不变” )
【答案】变大 不变
18.一部电梯在t=0时由静止开始上升,电梯的加速度a随时间t的变化如图所示,电梯中的乘客处于失重状态的时间段为____________(选填“0~9 s”或“15~24 s”)。若某一乘客质量m=60 kg,重力加速度g取10 m/s2,电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为____________N。
【答案】15~24 s 660(每空3分)【
解
析
】
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19.如图所示,在以O点为圆心、r为半径的圆形区域内,在磁感强度的匀强磁场,a、b、c为圆形磁场区域边界上的3点,其中∠aob=∠boc=600,电量为e而速率不同的电子从a点沿ao方向射人磁场区域,其中从bc两界穿出磁场区的电子,其速率取值范围是 【答案】
mm
(4分)
mm
.
为B,方向垂直纸面向里一束质量为m,点的弧形边
三、解答题20.如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s,离开B点做平抛运动(g取10m/s2),求:
①小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离; ②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?
③如果在BCD轨道上放置一个倾角=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。
【答案】(1)2m;(2)3N ;(3)离B点1.13m【解析】
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(3)如图,斜面BEC的倾角θ=45°,CE长d=h=5m
因为d>s,所以小球离开B点后能落在斜面上
假设小球第一次落在斜面上F点,BF长为L,小球从B点到F点的时间为t2 Lcosθ=vBt2 ①
Lsinθ=
12
gt2 ②2联立①、②两式得t2=0.4s
L
vBt220.4m0.82m1.13mcos22kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量
kg的小球B相连。今用跟
21.如图所示,质量水平方向成=300角的力g=10m/s2。求:
N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取
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(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角Ѳ;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
(3)当角为多大时,力F使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?最小拉力为多少?(只要求写出角度的函数值)【答案】(1)300
Mmg3(2) (3) 251tan35【解析】(1)设细绳对B的拉力为T.以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图1,由平衡条件可得:
Fcos30°=Tcosθ ①Fsin30+Tsinθ=mg ②代入解得, tan3,即θ=30°3第 14 页,共 15 页
(3)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2.再平衡条件得Fcosα=f
N+Fsinα=(M+m)g又f=μN联立得F当tanMmgcossinMmg3时,F有最小值,F=512第 15 页,共 15 页
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