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题型: 单选题
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单选题 · 4 分

4.如下图所示,空间存在匀强电场,方向竖直向下,从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球,最后小球落在斜面上的N点.已知小球的质量为m、初速度大小为v0、斜面倾角为θ,电场强度大小未知.则下列说法中正确的是(   )

A可以判断小球一定带正电荷

B可以求出小球落到N点时速度的方向

C可以求出小球由M落到N点所用时间

D可以分别求出小球到达N点过程中重力和静电力

对小球所做的功

正确答案

B

解析

A、小球做类平抛运动,电场力既可向上也可向下,故小球带正电、负电都可以,A错;B、利用平抛知识有: ,速度偏向角设为α,则  ,可求出小上球落到N点时的速度(包括大小和方向),B正确;C、由动能定理可以求出小球到达N点过程中重力和电场力对小球所做的总功,由于不知道电场力大小,不能求出电场力的功,因此无法求出重力做的功,故C错;D、由于不知道电场力大小,不知道小球受到的合力,不能求出小球的加速度,故小球到达N点的时间不能确定,故D错误;
故选B.

考查方向

本题主要考查了电场、动能定理知识点和类平抛运动的方法,在近几年的各省高考题出现的频率非常高。

解题思路

由于是曲线运动,所以应该想到类平抛和动能定理。

易错点

不会用类平抛方法分析

知识点

运动的合成和分解电势差与电场强度的关系
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

4.如图所示,真空中的电场方向水平向右,从O点斜向上射入该电场中的带电油滴质量为m,其初速度大小为v,方向与电场方向成60°角,当油滴到达运动轨迹的最高点P时,速度大小仍为v。重力加速度为g,则对油滴从O点运动P点过程中,下列说法正确的是

A油滴受到的电场力大小为mg

B油滴的动能先减小后增大

C油滴的机械能先增大后减小

D如果油滴带正电,则O点与P点之间的距离为

正确答案

B

解析

试题分析:将油滴的运动分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀减速运动,则竖直方向的分速度为:,水平方向的分速度为:,则竖直方向:

如果油滴带正电:水平方向:,带入数据,可以得到:

如果油滴带负电:水平方向:,带入数据,可以得到:,故选项A错误;受力分析知,合力与速度的夹角先为钝角后为锐角,根据初末速度相等可以知道,整个过程中动能先减小后增大,故选项正确;如果油滴带正电,电场力一直做正功,根据功能关系可以知道,机械能一直增加,如果油滴带负电,电场力先做负功后做正功,则整个过程机械能先减小后增加,故选项C错误;竖直方向的位移:,若油滴带正电,则水平方向的位移为:,则O点与P点之间的距离,故选项D错误。故选B.

考查方向

本题采用运动的分解法研究一般的曲线运动,抓住两个分运动的等时性,由运动学公式、动能定理和牛顿第二定律结合进行求解。

解题思路

A将油滴的运动分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀减速运动,

B 根据动能定理,看合外力做功可以影响动能变化

C 除了重力以外力的功决定机械能的增减,可以判断机械能的增减

D 利用分运动中速度和位移的关系式,之后将分运动进行合成,可以解决OP之间的距离

易错点

不去分解合运动,分运动不能确定。

知识点

运动的合成和分解动能 动能定理
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

2.在离地高h处,以速度v0抛出一小球,不计空气阻力,已知h=。则小球落地时间不可能是(已知重力加速度为g)()

A

B

C

D

正确答案

D

解析

当小球竖直下抛时:

…(1)

…(2)

两式联立解之得,

当小球竖直上抛时:

…(3)

由(2)(3)联立解之得,

故小球落地时间介于:

所以小球的落地时间不可能是

本题选不可能的,故选:D.

考查方向

抛体运动

解题思路

依题意,当小球竖直下抛时,小球落地时间最短,小球竖直上抛时,小球落地时间最长.小球落地时间介于两时间之间.分别求出最短时间和最长时间即可选出答案.

易错点

分清小球在空中运动的最长时间和最短时间两种情况是解决本题的关键.故只有分清物体运动过程、正确选择公式才可有效解决好运动学问题.

知识点

运动的合成和分解
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题型:填空题
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填空题 · 9 分

23.某同学利用图示装置,验证以下两个规律:                                                    

①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳分速度相等;                                                                                                

②系统机械能守恒。                           PQR是三个完全相同的物块,PQ用细绳连接,放在水平气垫桌上。物块R与轻质滑轮连接,放在正中间,abc是三个光电门,调整三个光电门的位置,能实现同时遮光,整个装置无初速度释放。

(1)为了能完成实验目的,除了记录PQR三个遮光片的遮光时间t1t2t3外,还必需测量的物理量有__________;

A.PQR的质量M  

B.两个定滑轮的距离d

C.R的遮光片到c的距离H                          

D.遮光片的宽度x

(2)根据装置可以分析出PQ的速度大小相等,验证表达式为_______________;                                                           

(3)若要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等,则验证表达式为_______________;                                                    

(4)若已知当地重力加速度g,则验证系统机械能守恒的表达式为_______________。

正确答案

(1)BCD 

(2)

(3)     

(4)

解析

(1)要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等,首先应该测出它们的速度,即故应该测出遮光片的宽度x,在求R沿绳的分速度时需要用到绳与竖直方向的分速度,就需要测出R的遮光片到c的距离H,两个定滑轮的距离d

(2)vP=vQ,即,所以t1t2。

(3)R沿绳子的分速度vRˊ=vRcosθvR,所以vPvR  ,           所以有:。(4)根据机械能守恒有:mgHz= gH=

考查方向

1、考查速度的分解与合成。

2、考查实验中速度的测量方法。

3、考查机械能守恒的计算。

解题思路

1、首先清楚该实验中测量物块速度的原理:遮光片的长度与遮光时间的比值。

2、根据机械能守恒的计算式:mgH=mvp2+mvQ2+mvR2,确定所需测量的物理量,及验证系统机械能守恒的表达式。

3、对R在C点的速度沿绳与垂直于绳的方向上分解,根据沿绳方向上的速度等于P的速度,得出物块R与物块P的沿绳分速度相等的验证表达式。

易错点

对实验原理理解不清楚。

知识点

运动的合成和分解验证机械能守恒定律
1
题型: 单选题
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单选题 · 3 分

15.如图,长为L的直棒一端可绕固定轴O在竖直平面内转动,另一端搁在升降平台上,平台以速度υ匀速上升,当棒与竖直方向的夹角为θ时,棒的角速度为

A

B

C

D

正确答案

D

解析

棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上,如图所示,

合速度v=ωL,沿竖直向上方向上的速度分量等于v,即ωLsinθ=v,

所以ω=

考查方向

向心力;线速度、角速度和周期、转速

解题思路

应清楚棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上,竖直向上是它的一个分速度,把速度分解,根据三角形知识求解.

易错点

找合速度是本题的关键,应明白实际的速度为合速度.然后分解速度,做平行四边形,根据三角形求解

知识点

运动的合成和分解匀速圆周运动
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题型: 单选题
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单选题 · 2 分

8.人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A实际运动的速度是(     )

AA.v0sinθ

B

Cv0cosθ

D

正确答案

D

解析

将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度,

根据平行四边形定则得,实际速度为:v=

考查方向

运动的合成和分解

解题思路

将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,根据平行四边形定则求出A的实际运动的速度。

易错点

本题的关键知道速度的合成与分解遵循平行四边形定则,注意会画出正确的速度的分解图。

知识点

运动的合成和分解
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

如图所示,宽L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上,在N和N′之间连接一个R=2.0Ω的定值电阻,在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m=0.8kg、电阻r=2.0Ω的金属杆,杆和导轨间的动摩擦因数μ=,导轨电阻不计,导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连,滑轮与杆之间的连线平行于斜面,开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H=4.0m。启动电动小车,使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度匀速前进,当杆滑到OO′位置时的加速度a=3.2m/s2,AA′与OO′之间的距离d=1m。

41. 求该过程中,通过电阻R的电量q

42.杆通过OO′时的速度大小;

43.杆在OO′时,轻绳的拉力大小;

44.上述过程中,若拉力对杆所做的功为13J,求电阻R上的平均电功率。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

0.5C

解析

平均感应电动势=ΔΦ/Δt=BLd/Δt,q=Δt=EΔt/(R+r)=BLd/(R+r),代入数据,可得q=0.5C。

考查方向

考察了求电量的计算方法,通过动能定理求能量

解题思路

首先利用法拉第电磁感应定律求电量,通过牛顿第二定律求加速度,利用动能定理求变力做功。

易错点

在求解电量的时候移动要注意不能用切割磁感线的表达式求解

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

3m/s

解析

几何关系:H/sinα-H=d,解得sinα=H/(H+d)=0.8,α=53°。杆的速度等于小车速度沿绳方向的分量:v1=vcosα=5.0×0.6m/s=3.0m/s。

考查方向

考察了求电量的计算方法,通过动能定理求能量

解题思路

首先利用法拉第电磁感应定律求电量,通过牛顿第二定律求加速度,利用动能定理求变力做功。

易错点

在求解电量的时候移动要注意不能用切割磁感线的表达式求解

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

12.56N

解析

摩擦力Ff=μmgcosθ=×0.8×10×N=3N,安培力F=BIL=代入数据,可得F=3.0N,牛顿定律:FT-mgsinθ-Ff-F=ma,解出FT=mgsinθ+Ff+F+ma=0.8×10×0.5+3+3+0.8×3.2=12.56N。

考查方向

考察了求电量的计算方法,通过动能定理求能量

解题思路

首先利用法拉第电磁感应定律求电量,通过牛顿第二定律求加速度,利用动能定理求变力做功。

易错点

在求解电量的时候移动要注意不能用切割磁感线的表达式求解

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

2.0W

解析

动能定理:W+W+(-mg·dsinθ)+(-Ff·d)=-0,解出W=-2.4J,产生总的电热Q=2.4J,R上的电热QR=1.2J,此过程所用的时间t=(Hcotα)/v=0.6s,R上的平均电功率

考查方向

考察了求电量的计算方法,通过动能定理求能量

解题思路

首先利用法拉第电磁感应定律求电量,通过牛顿第二定律求加速度,利用动能定理求变力做功。

易错点

在求解电量的时候移动要注意不能用切割磁感线的表达式求解

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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B 质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上. 不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是

AA 的速度比B 的大

BA 与B 的向心加速度大小相等

C悬挂A、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等

D悬挂A 的缆绳所受的拉力比悬挂B 的小

正确答案

D

解析

AB两个座椅具有相同的角速度。

A:根据公式:v=ω•r,A的运动半径小,A的速度就小,故A错误;

B:根据公式:a=ω2r,A的运动半径小,A的向心加速度就小,故B错误;

C:A的向心加速度就小,A的向心力就小,A对缆绳的拉力就小,故C错误;D正确。

知识点

牛顿第二定律匀速圆周运动向心加速度
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,动能减小为原来的,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的(  )

A向心加速度大小之比为4∶1

B角速度大小之比为2∶1

C周期之比为1∶8

D轨道半径之比为1∶2

正确答案

C

解析

卫星变轨后动能减小为原来的,则其速度变为原来的,由可得:知半径变为原来的4倍,D项错误;知加速度变为原来的,A项错误;由知ω变为原来的,B项错;由,知周期变为原来的8倍,C项正确。

知识点

向心加速度
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

24.如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的例子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。

正确答案

24.

设带电粒子在B点的速度大小为。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变,即

                    ①

由此得

                             ②

设A、B两点间的电势差为,由动能定理有

                    ③

联立②③式得

                             ④

解析

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知识点

运动的合成和分解动能定理的应用电势能和电势
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