- 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
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
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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
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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
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知识点
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