4.(09年天津卷)如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于
A.棒的机械能增加量
B.棒的动能增加量
C.棒的重力势能增加量
D.电阻R上放出的热量
答案:A
解析:棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用。由动能定理: 得即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量。选A。
(09年海南物理)7.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示。设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和,速度分别是和,合外力从开始至时刻做的功是,从至时刻做的功是,则
A. B.
C. D.
答案:AC
(09年江苏物理)9.如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有
A.当A、B加速度相等时,系统的机械能最大
B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大
C.当A、B的速度相等时,A的速度达到最大
D.当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
答案:BCD
解析:处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析,使用图象处理则可以使问题大大简化。对A、B在水平方向受力分析如图,F1为弹簧的拉力;当加速度大小相同为a时,对A有,对B有,得,在整个过程中A的合力(加速度)一直减小而B的合力(加速度)一直增大,在达到共同加速度之前A的合力(加速度)一直大于B的合力(加速度),之后A的合力(加速度)一直小于B的合力(加速度)。两物体运动的v-t图象如图,tl时刻,两物体加速度相等,斜率相同,速度差最大,t2时刻两物体的速度相等,A速度达到最大值,两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大,弹簧被拉到最长;除重力和弹簧弹力外其它力对系统正功,系统机械能增加,tl时刻之后拉力依然做正功,即加速度相等时,系统机械能并非最大值。
(09年广东理科基础)8.游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则
A.下滑过程中支持力对小朋友做功
B.下滑过程中小朋友的重力势能增加
C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
答案:D
解析:在滑动的过程中,人受三个力重力做正功,势能降低B错;支持力不做功,摩擦力做负功,所以机械能不守恒,AC皆错,D正确。
(09年广东理科基础)9.物体在合外力作用下做直线运动的v一t图象如图所示。下列表述正确的是
A.在0-1s内,合外力做正功
B.在0-2s内,合外力总是做负功
C.在1-2s内,合外力不做功
D.在0-3s内,合外力总是做正功
答案:A
解析:根据物体的速度图象可知,物体0-1s内做匀加速合外力做正功,A正确;1-3s内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0到3s内,1-2s内合外力做功为零。
(09年广东文科基础)58.如图8所示,用一轻绳系一小球悬于O点。现将小球拉至水平位置,然后释放,不计阻力。小球下落到最低点的过程中,下列表述正确的是
A.小球的机械能守恒
B.小球所受的合力不变
C.小球的动能不断减小
D.小球的重力势能增加
答案:A
46.(09年上海卷)与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。
在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时,牵引力为 N,当车速为2s/m时,其加速度为 m/s2(g=10m m/s2)
规格 |
后轮驱动直流永磁铁电机 |
||
车型 |
14电动自行车 |
额定输出功率 |
200W |
整车质量 |
40Kg |
额定电压 |
48V |
最大载重 |
120 Kg |
额定电流 |
4.5A |
答案:40:0.6
44.(09年上海卷)自行车的设计蕴含了许多物理知识,利用所学知识完成下表
自行车的设计 |
目的(从物理知识角度) |
车架用铝合金、钛合金代替钢架 |
减轻车重 |
车胎变宽 |
|
自行车后轮外胎上的花纹 |
|
答案:减小压强(提高稳定性);增大摩擦(防止打滑;排水)
5.(09年上海物理)小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面。在上升至离地高度h处,小球的动能是势能的两倍,在下落至离高度h处,小球的势能是动能的两倍,则h等于
A.H/9 B.2H/9 C.3H/9 D.4H/9
答案:D
解析:小球上升至最高点过程:;小球上升至离地高度h处过程:,又;小球上升至最高点后又下降至离地高度h处过程:,又;以上各式联立解得,答案D正确。
20.(09年全国卷Ⅱ) 以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为
A.和 B.和
C.和 D.和
答案:A
解析:本题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力做负功,由动能定理得,,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有,解得,A正确。
21.(09年全国卷Ⅰ)质量为M的物块以速度V运动,与质量为m的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比M/m可能为
A.2 B.3 C.4 D. 5
答案:AB
解析:本题考查动量守恒.根据动量守恒和能量守恒得设碰撞后两者的动量都为P,则总动量为2P,根据,以及能量的关系得,所以AB正确。
16.在如图所示直角坐标系xOy中,x<0的区域存在沿+y轴方向的匀强电场,场强大小为E,在x>0的区域存在一垂直纸面的矩形有界匀强磁场,其下边界和左边界分别与Ox、Oy轴重合,磁感应强度大小为B(图中未画出),现有一质量为m,电量为e的电子从第二象限的某点P以初速度v0沿+x轴方向开始运动,以2v0的速度经坐标为(0,L)的Q点进入第一象限,再经过磁场偏转恰好从坐标原点O沿x轴的负方向返回电场。
(1)求P点的坐标。
(2)若,试求矩形有界磁场区域的最小面积。
15.如图所示,在间距d为1. 0 m电势差U为1.0×103V的两块竖直放置且面积足够大的平行金属板中间,用一根长l=0.1m的绝缘细线悬挂着一个质量m为2.0×10- 2kg、电量q为1.0×10-4C的带正电小球,将小球拉到使细线恰呈水平的位置A后由静止开始释放,问:
(1)小球摆至最低点B时的速度和线的拉力T各为多大?
(2)若小球摆至B点时丝线突然断裂,以后小球恰能经过B点正下方的C点,则B、C相距多远?(g=10m/s2)
14.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为30A,若电源电动势为12.5 V,内阻为0.25 Ω,电流表内阻不计,试求:
(1)在打开车灯的情况下,电动机未启动时,车灯的功率P1。
(2)在打开车灯的情况下,电动机启动时,车灯的功率P2。
(3)因电动机启动,车灯的电功率降低了多少?
13.如图所示,一带负电的粒子(重力不计)以ν0=2.0×102m/s的初速度从匀强磁场中的P处沿水平方向射出,磁场垂直纸面向里,磁感应强度B=10T,该粒子下降高度h=0.10m时经过N点,已知粒子质量m=1.0×10-5kg,电量q=1.0×10-3C,试求:
(1)电子到达N点时的速度v的大小和方向。
(2)电子从P到N的运动时间t。
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