- 功能关系
- 共276题
12.如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，磁铁克服重力做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为Ek。则( )
正确答案
解析
根据题意，磁场力对导体棒做功转化为棒的动能，由动能定理知：导体棒：W1=Ek…①，故A正确；根据能量守恒知磁铁克服磁场力做功转化为系统产生的电能，进一步转化为棒上的动能和回路产生的焦耳热，所以：W2-W1=Q…②，故B错误，C正确；对磁铁有：WF+WG-W2=0…③，由①②③得：WF+WG=Ek+Q，故D正确；
考查方向
本题主要考查楞次定律
解题思路
分别选磁铁和导体棒为研究对象，根据动能定理列方程，对系统根据能量守恒知W2-W1=Q
易错点
此题结合楞次定律考查动能定理和能量守恒，一对磁场力做功之和为系统产生的焦耳热
知识点
3．将一平行板电容器接到稳压电源上充电，待电容器稳定后第一次保持电容器与电源相连，用外力缓慢将一极板沿电场方向外移动一段距离，这一过程中外力做功W1；第二次将电容器与电源断开，仍用外力缓慢将一极板沿电场方向外移动相同距离，这一过程中外力做功W2，则两次相比（ ）
正确答案
解析
电容器充电后，断开电源电容器的带电量量不变，
根据：C= Q/ U= ɛS/4πkd可得：极板间电场强度E=U/d=4πkQ/ ɛS，当极板距离变化时板间电场强度保持不变；若接通电源则电容器极板间电势差保持不变，根据E=U/d得随极板距离的增加，板间电场强度减小．由上分析知，当平行板拉开相同距离，两种情况下拉开的距离相同，而电场强度大的电场力大，
由于前者的电场强度减小，后者的电场强度不变，故可知后者克服电场力做功多故B正确，ACD错误．
考查方向
本题主要考查电容器的动态分析
解题思路
．电容器充电后，断开电源，电容器带电量不变，根据电容器的决定式和电场强度与电势差的关系知断开电源后极板间电场强度不变，接通电源时两板间电势差不变，电场强度随距离的增加而减小．由此开展分析即可
易错点
知道根据电容的决定式和电容器的定义式得出电容器间的电场强度表达式，由此判定当电容器带电荷量不变时，板间场强不变的结论，这是解决本题的关键
知识点
7．如图所示，M、N为同一水平面内的两条平行长导轨，左端串接电阻R，金属杆ab垂直导轨放置，杆和导轨的电阻不计，且杆与导轨间无摩擦，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。现对金属杆ab施加一个与杆垂直的水平方向的恒力F，使杆从静止开始运动。在运动过程中，杆的速度大小为v，R上消耗的总能量为E，则下列关于v、E随时间变化的图象可能正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
导体棒在运动的过程中，F-F安=ma，F安=BIL，E=BLV,I=E/R随时间改变，V增大，I增大，F安增大，a减小，所以A正确，B错误。R上消耗的总能量为E=I2Rt，所以D正确，C错误。
考查方向
本题主要考查闭合线圈切割磁感线问题
解题思路
结合牛顿第二定律，以及闭合线圈切割磁感线相应规律求解
易错点
忽约了安培力的作用
知识点
15．如图所示，轻弹簧放置在倾角为30°的斜面上，下端固定于斜面底端。重10 N的滑块从斜面顶端a点由静止开始下滑，到b点接触弹簧，滑块将弹簧压缩最低至c点，然后又回到a点。已知ab=1 m，bc=0.2 m。
A整个过程中滑块动能的最大值为6 J
B整个过程中弹簧弹性势能的最
C从b点向下到c点过程中，滑块的机械能减少量为6 J
D从c点向上返回a点过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒
正确答案
解析
1、滑块合力为零时速度最大
2、弹力做功等于弹性势能变化
3、从c到b和从b到c弹力对滑块做功相等。
4、整个过程系统的机械能守恒
考查方向
解题思路
1、认真分析物理过程把复杂的过程分成几个小过程并找到每个过程遵守的规律
2、列出相应的物理方程并明确弹力做功与弹性势能变化的关系。
易错点
分析滑块的受力情况并判断滑块的运动过程。
知识点
16．如图所示，固定斜面的倾角θ＝30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ=
求此过程中：
（1）物体A沿斜面向下运动时的加速度大小；
（2）物体A向下运动刚到C点时的速度大小；
（3）弹簧的最大压缩量和弹簧中的最大弹性势能．
正确答案
（1）a=2.5m/s2
（2）A和斜面间的滑动摩擦力f＝2μmgcos θ，物体A向下运动到C点的过程中，根据能量关系有：v＝
（3）从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C点，对系统应用动能定理，
－f·2x＝0－
弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中，对系统根据能量关系有
Ep＋mgx＝2mgxsin θ＋fx
因为mgx＝2mgxsin θ所以Ep＝fx＝
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
19．如图所示，竖直光滑杆固定不动，弹簧下端固定，将滑块向下压缩弹簧至离地高度h=０.1m处，滑块与弹簧不拴接，现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h，并作出其Ek-h图象，其中高度从０.2m上升到０.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g=l0m/s2由图象可知（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
24. 如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度。物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦，g取10m/s2。求：
（1）物体上升1 m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）；
（2）物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率。
正确答案
（1）设物体上升到h1=1m处的速度为v1，由图乙
解得v1=2m/s
物体自h1=1m后的运动是匀减速直线运动，设经t时间落到钉子上，则有
（2）对F作用下物体的运动过程，根据功能量关系有
由图象可得，物体上升h1=1m的过程中所受拉力F=12N
物体向上做匀加速直线运动，设上升至h2=0.25m时的速度为v2，加速度为a，根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
瞬时功率P=Fv2
解得P=12W
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
20.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图为汽车启动原理图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为
A车灯的电压为
B通过电动机的电流为
C电动机的电动率为
D电动机输出的机械功率为
正确答案
解析
解析：A选项，电动机启动时，外电压
B选项，当电动机未启动时，
C选项，电动机的总功率
D选项，机械功率
考查方向
1、考查非纯电阻电路的电压、电流关系点及功率的计算；
2、考查电动机总功率、热功率与输出功率的关系；
解题思路
1、根据外电压、内电压与电源电动势的关系
2、根据并联分流原理
3、根据电动机总功率的公式
4、根据电动机输出功率，热功率与总功率的关系
易错点
1、容易错误的将欧姆定律应用于非纯电阻电路；
2、对电动机输出功率、热功率与总功率的关系模糊不清。
知识点
18.如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）过程中（ ）
正确答案
解析
A、开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有magsinθ=mbg，则ma=mb/sinθ=m/sinθ，b上升h，则a下降hsinθ，则a重力势能的减小量为△EPa=mag×hsinθ=mgh，故A正确；
BC、根据能量守恒得，系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量，所以摩擦力做功大于a的机械能增加；因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加，故B正确，C错误；
D、任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb=mgv，对a有：Pa=magvsinθ=mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故D正确．
故选：ABD
考查方向
功能关系
解题思路
通过开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，根据共点力平衡得出a、b的质量关系．根据b上升的高度得出a下降的高度，从而求出a重力势能的减小量，根据能量守恒定律判断摩擦力功与a、b动能以及机械能的关系．
易错点
解答本题的关键对初始位置和末位置正确地受力分析，以及合力选择研究的过程和研究的对象，运用能量守恒进行分析．
知识点
20．如图，光滑绝缘的水平面桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框。匀强磁场区域宽度为
A穿过磁场过程，外力做的功为
B穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为
C进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电量为
D进入和离开磁场过程，通过导体框的电流大小都为
正确答案
解析
考查方向
电磁感应中的能量变化
解题思路
A、根据安培力公式F=BIL，结合法拉第电磁感应定律，与闭合电路欧姆定律，及力做功表达式，即可求解；B、根据焦耳定律Q=I2Rt，即可求解；C、依据电量表达式q=It，及法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，即可推导电量的综合表达式，从而求解；D、根据楞次定律，结合法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，即可求解．
易错点
判断公式出错
知识点
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