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题型:简答题
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简答题

如图所示,一带电小球的质量m=2×10-4kg,用长为L=0.8m的细线悬挂在水平方向的匀强电场中O点,场强E=3×104N/C,当细线与竖直方向夹角为θ=37°时,摆球恰好静止在A点.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

求(1)小球带什么电?电量是多少?

(2)某时刻将细线剪断,带电小球将沿什么方向怎么样运动?

(3)若把小球由竖直方向的P点静止释放,到达A位置时,电场力做功是多少?

正确答案

(1)对小球进行受力分析,

由电场力的方向可确定小球带正电,且电量为

q===C=5×10-8C

(2)若细线剪断,则小球沿着重力与电场力的合力方向运动,做匀加速直线运动.

则小球将沿着细线的反方向以加速度为g做匀加速直线运动,

(3)若把小球由竖直方向的P点静止释放,到达A位置时,电场力做功为:

W=FS=mgtan37°Lsin37°=2×10-4×10×0.75×0.8×0.6W=7.2×10-4W.

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题型:简答题
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简答题

如图所示的装置中,轻绳将A、B相连,B置于光滑水平面上,拉力F使B以1m/s匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为α1=37°,α2=60°.滑轮离光滑水平面高度h=2m,已知mA=10kg,mB=20kg,不计滑轮质量和摩擦,求在此过程中拉力F做的功(取sin37°=0.6,g取10m/s2

正确答案

A的速度等于绳子收缩的速度,则由运动的合成与分解可得:

物体在P点时,A上升的速度V1=vsinα1=0.6m/s;

物体拉到Q点时,A上升的速度V1′=vsinα2=m/s;

由几何关系可知,物体A上升的高度h′=-=1.5m

由动能定理可得:

WF-mgh′=mv12;

解得:WF=mAgh′+mAv12-mv12=150+3.75-1.8J=151.95J;

拉力做功为151.95J.

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题型:简答题
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简答题

一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示.求:

(1)0~8s时间内拉力的冲量;

(2)0~6s时间内物体的位移;

(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功.

正确答案

(1)由图象知,力F的方向恒定,故力F在0-8s内的冲量

I=F1t1+F2t2+F3t3=1×2+3×4+2×2N•s=18N•s

(2)由图2知,物体在0-2s内静止,2-6s内做匀加速直线运动,初速度为0,末速度为3m/s

所以物体在0-6s内的位移即为2-4s内匀加速运动的位移x1=t=×4m=6m

(3)由图2知物体在6-8s内做匀直线运动,此时摩擦力与拉力平衡即f=F=2N;

物体在6-8s内做匀速直线运动位移x2=vt=3×2m=6m

物体在8-10s内做匀减速运动位移x3=t=×2m=3m

所以物体在0-10s内的总位移x=x1+x2+x3=15m

摩擦力做功Wf=-fx=-2×15J=-30J

即物体克服摩擦力做功30J.

答:(1)0~8s时间内拉力的冲量为18N•s;

(2)0~6s时间内物体的位移为6m;

(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功为30J

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题型:简答题
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简答题

如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP'水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为L1, ad边长为L2,线框质量为m,总电阻为R。现无初速度地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且线框的ab边始终与PP'平行。重力加速度为g,若线框恰好匀速进入磁场,求:

(1)de边刚进入磁场时,线框受安培力的大小F;

(2)de边刚进入磁场时,线框速度的大小v;

(3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W。

正确答案

解:(1)由于线框匀速进入磁场,所以线框进入磁场时受安培力的大小F=mg

(2)线框dc边刚进入磁场时,感应电动势E=BL1v

感应电流

dc边受安培力的大小F=BIL1

又f=mg

解得线框速度的大小

(2)在线框从开始下落到dc边刚进入磁场的过程中,重力做功W1,根据动能定理得W1=

在线框从dc边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中,重力做功W2,则W2=mgL2

所以

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题型:简答题
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简答题

如图所示,单匝矩形线框的ab边长l1=20cm,bc边长l2=10cm,线框电阻R=2.0Ω,置于B=0.3T的匀强磁场中,磁感线方向与线框平面垂直,ad边恰好处于磁场边缘。若用力拉动线框,使线框沿图中箭头所示方向以v=10.0m/s的速度做匀速直线运动。求:

(1)线框中感应电流的大小;

(2)线框bc边所受的安培力的大小和方向;

(3)在把整个线框拉出磁场外的过程中,外力所做的功。

正确答案

解:(1)线框中感应电动势为:E=Bl2v 

则感应电流I ==0.15A   

(2)bc边所受的安培力:F=BIl2=4.5×10-3N,方向向右 

(3)因线框匀速运动,外力的大小F'等于线框受到的安培力F,即F'=F 

外力所做的功:W=F'I=BIl2l1=9.0×10-4J

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题型:简答题
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简答题

如图所示,上端开口的光滑圆形气缸竖直放置,截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60 cm处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压强等于大气压强为P0=1.0×105 Pa,温度为300 K。现缓慢加热汽缸内气体,当温度缓慢升高为330 K,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高为360 K时,活塞上升了4 cm。(g取10 m/s2)求:

(1)活塞的质量;

(2)整个过程中气体对外界做的功。

正确答案

解:(1)气体的状态参量为

T1=300 K,p1=1.0×105 Pa

T2=330 K,

因为V2=V1,则有

代入数据解得m=4 kg

(2)根据公式W=Fh=(P0S+mg)h

代入数据得W=17.6 J

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题型: 单选题
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单选题

甲物体放在粗糙的水平面上,乙物体放在光滑的水平面,它们在相等的水平推力作用下移动相同的距离,试判断推力对物体做功W和W及功率P和P的大小关系为

AW>W,P=P

BW=W,P=P

CW<W,P>P

DW=W,P<P

正确答案

D
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题型: 单选题
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单选题

关于功率有以下表述,其中正确的是

A功率大说明力对物体做的功越多

B功率反映了做功的大小

C单位时间内机器做功越多,说明做功越快

D根据P=W/t求得的功率反映了物体任何时刻的功率

正确答案

C
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题型: 单选题
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单选题

质量均为m的两个物体,A放在光滑水平面上,B放在粗糙水平面上,在相同水平推力F作用下,两物体移动了相同的位移s,下列说法正确的是

A在粗糙水平面上所做的功多

B两次所做的功一样多

C两次F的平均功率一样

D在粗糙水平面上平均功率大

正确答案

B
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题型: 多选题
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多选题

下列关于力做功的说法中,正确的是()

A人用力F=300N将足球踢出,球在空中飞行40m,人对足球做功1200J

B人用力推物体,但物体未被推动,人对物体做功为零

C物体竖直上升时,物体克服重力做功取正值

D只有恒力才能做功,变力不能做功

正确答案

B,C
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题型: 单选题
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单选题

在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度v0分别竖直上抛、平抛和竖直下抛,则

A从抛出到落地过程中,重力对它们做功相同

B从抛出到落地过程中,重力对它们的功率相同

C三个小球落地时,重力的瞬时功率相同

D三个小球落地时的动量相同

正确答案

A
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题型: 多选题
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多选题

对于做直线运动的物体,下列说法正确的是()

A力做功要有一个时间过程,所以没有某一时刻做的功

B力对物体不做功,物体一定无位移

C对物体做正功的力是动力,对物体做负功的力是阻力

D力对物体做功越多,物体的位移一定越大

正确答案

A,C
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题型: 单选题
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单选题

(2011·扬州检测)一辆汽车从静止出发,在平直的公路上加速前进,如果发动机的牵引力保持恒定,汽车所受阻力保持不变,在此过程中(  )

A汽车的速度与时间成正比

B汽车的位移与时间成正比

C汽车做变加速直线运动

D汽车发动机做的功与时间成正比

正确答案

A
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题型: 单选题
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单选题

下列说法正确的是

A物体没有做功,则物体就没有能量

B重力对物体做功,物体的重力势能一定减少

C滑动摩擦力只能做负功

D重力对物体做功,物体的重力势能可能增加

正确答案

B
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题型: 单选题
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单选题

关于力对物体做功,以下说法正确的是()

A一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等,正负相反

B不论怎样的力对物体做功,都可以用W=Fscosα

C合外力对物体不作功,物体必定做匀速直线运动

D滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功

正确答案

D
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