题目列表(包括答案和解析)
6.(2011·东北三校模拟)如图5-2-15所示,长为L的长木板水平放置,
在木板的A端放置一个质量为m的小物块.现缓慢地抬高A端,使木
板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑
动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,则在整个过程中 图5-2-15
( )
A.支持力对物块做功为0
B.支持力对小物块做功为mgLsin α
C.摩擦力对小物块做功为mgLsin α
D.滑动摩擦力对小物块做功为mv2-mgLsin α
解析:缓慢抬高过程中,摩擦力始终跟运动方向垂直,不做功,支持力与重力做功的代
数和为零,所以支持力的功等于mgLsin α;下滑过程支持力跟运动方向始终垂直,不做
功,由动能定理可得:mgLsin α+Wf=,解得Wf=mv2-mgLsin α;综上所述,B、
D正确.
答案:BD
5.如图5-2-14所示,斜面高h,质量为m的物块,在沿斜面向上
的恒力F作用下,能匀速沿斜面向上运动,若把此物块放在斜面
顶端,在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑
动,滑至底端时其动能的大小为 ( )
A.mgh B.2mgh C.2Fh D.Fh 图5-2-14
解析:物块匀速向上运动,即向上运动过程中物块的动能不变,由动能定理知物块向上
运动过程中外力对物块做的总功为0,即WF-mgh-Wf=0①
物块向下运动过程中,恒力F与摩擦力对物块做功与上滑中相同,设滑至底端时的动能
为Ek,由动能定理WF+mgh-Wf=Ek-0②
将①式变形有WF-Wf=mgh,代入②有Ek=2mgh.
答案:B
4.(2011·抚顺模拟)如图5-2-13所示,小球以大小为v0的初速度由A端向右运动,到B
端时的速度减小为vB;若以同样大小的初速度由B端向左运动,到A端时的速度减小为
vA.已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道,D为AB中点.以下说法正确的是( )
图5-2-13
A.vA>vB
B.vA=vB
C.vA<vB
D.两次经过D点时速度大小相等
解析:小球通过凹形区时,压力大于重力,通过拱形区时,压力小于重力,所以通过凹
形区时的摩擦力大于通过拱形区时的摩擦力,两次通过凹形区和拱形区时克服摩擦力做
功不同,从左向右运动时,克服摩擦力做功多,到达右端B时速度小.
答案:A
1.当两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为l1,乙车滑行的最大距离为l2,设两车与路面
间的动摩擦因数相等,不计空气阻力,则 ( )
A.l1∶l2=1∶2 B.l1∶l2=1∶1
C.l1∶l2=2∶1 D.l1∶l2=4∶1
解析:由动能定理,对两车分别列式-F1l1=0-m1v,-F2l2=0-m2v,F1=μm1g,
F2=μm2g.由以上四式联立得l1∶l2=4∶1,故选项D是正确的.
答案:D
3.两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比m1∶m2=1∶2,速度之比v1∶v2=2∶
2.(2010·东莞模拟)如图5-2-12所示,质量为m的物块,在恒力F
的作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别
是vA和vB,物块由A运动到B点的过程中,力F对物块做的功W 图5-2-12
为 ( )
A.W>mv-mv
B.W=mv-mv
C.W=mv-mv
D.由于F的方向未知,W无法求出
解析:对物块由动能定理得:W=mv-mv,故选项B正确.
答案:B
1.在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出,上升一定高度后再落回原处,若不考虑空气
阻力,则下列图象能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取
向上为正方向) ( )
解析:小球运动过程中加速度不变,B错;速度均匀变化先减小后反向增大,A对;位
移和动能与时间不是线性关系,C、D错.
答案:A
12. 如图10-1-26所示,一小型发电机内有n=100匝的矩形线圈,
线圈面积S=0.10 m2,线圈电阻可忽略不计.在外力作用下矩形线
圈在B=0.10 T的匀强磁场中,以恒定的角速度ω=100π rad/s绕垂
直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,发电机线圈两端与R=100 Ω
的电阻构成闭合回路.求:
(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值;
(2)从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量;
(3)线圈匀速转动10 s,电流通过电阻R产生的焦耳热.
解析:(1)线圈中感应电动势的最大值Em=nBSω=3.14×102 V.
(2)设从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角所用时间为Δt,线圈中的平均感应电动势=n
通过电阻R的平均电流==
在Δt时间内通过电阻横截面的电荷量
Q=Δt==1.0×10-2 C.
(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流,电阻两端电压的有效值U=
Em经过t=10 s电流通过电阻产生的焦耳热Q热=t
解得Q热=4.9×103 J.
答案:(1)3.14×102 V (2)1.0×10-2 C (3)4.9×103 J
11. 如图10-1-25所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度
为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R.线框绕与cd边重
合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,线框中感应电流的有效值I
=________.线框从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电
荷量q=________.
解析:由题意可知Emax=BSω,则回路中电流的有效值为I=;当线圈从中性面转过时,由E==,=及q=Δt可求得q=.
答案:
10. 如图10-1-24所示,半径为r的半圆形金属导线(CD为直径)
处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,
有关导线中产生的感应电动势的大小的说法正确的是 ( )
A.导线从图示位置开始绕CD以角速度ω匀速转动时
e=πr2Bωsin ωt
B.导线在纸面内沿与CD成45°角以速度v斜向下匀速运动时E=rBv
C.导线不动,匀强磁场以速度v水平向左匀速运动时E=0
D.导线在纸面内以速度v水平向右运动,同时匀强磁场以速度v沿CD方向向上匀速运动时E=2Brv
解析:半圆形导线CAD在匀强磁场中以角速度ω绕CD匀速转动时,e=BSωsin ωt=
πr2Bωsin ωt,A正确;半圆形导线的长度等效为2r,当它在纸面内沿与CD成45°角以速度v斜向下匀速运动时其切割磁感线的有效长度为r,则感应电动势的大小E=rBv,B正确;导线不动,匀强磁场以速度v水平向左匀速运动时,等效为导线在纸面内沿垂直CD方向以速度v向右匀速运动,则E=2Brv,C错误;导线在纸面内以速度v水平向右运动,同时匀强磁场以速度v沿CD方向向上匀速运动,等效为导线在纸面内以大小为v、方向与CD成45°斜向下匀速运动,则感应电动势的大小E=2rBv,D正确.
答案:ABD
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