- 功能关系
- 共276题
19.如图所示,斜面体B静置于水平桌面上,斜面上各处粗糙程度相同.一质量为M的木块A从斜面底端开始以初速度v0上滑,然后又返回出发点,此时速度为v,且v<v0,在上述过程中斜面体一直静止不动,以下说法正确的是
正确答案
解析
由于,所以物体A在滑动过程中受到滑动摩擦力作用;物体A受到的滑动摩擦力
,物体A受到的摩擦力与A对B的摩擦力是作用力与反作用力,故
,对斜面体B进行受力分析,当物体A向上滑动时,B受力如图甲所示,当物体A向下滑动时,斜面体受力如图乙所示;
A、当物体上滑时设斜面倾角为,上升的最大高度为h,由题意思可知,无论物体上滑还是下滑,受到斜面对物体的摩擦力大小相等设为f,由动能定理得:
,当物体下滑时由动能定理得:
,两式联立解得
,故A正确;
B.当物体上滑时,物体B处于平衡状态,由平衡条件得: ,由于A对B的压力与A对B的摩擦力在水平方向的分量都向右,所以桌面对B的摩擦力方向水平向左,当物体下滑时,物体A的加速度方向平行斜面向下,对物体A得
对物体B有
,所以此时桌面上对B的摩擦力方向仍然水平向左,故B正确;
C.由能理守恒定律可知,整个过程产生的热量为,故C错误;
D.由受力分析图可知物体上滑时,,物体下滑时:
,所以
,即下滑的支持力大于上滑的支持力,故D错误; 故本题答案为AB
考查方向
解题思路
对A进行受力分析,由滑动摩擦力公式判断A受到的滑动摩擦力如何变化;
对物体B受力分析,然后根据平衡条件分析答题。
易错点
受力分析是关键,对物体正确受力分析、熟练应用平衡条件列方程,解题时要注意受力分析的顺序,先对A受力分析,然后再对B受力分析。
知识点
18.如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,原线圈输入的交流电压如图乙所示,副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、工作时内阻为2 Ω的电动机.闭合开关,电动机正常工作,电流表示数这1A.则
正确答案
解析
由图象可知,电压的最大值为Um=311V,交流电的周期为T=2×10-2s,所以交流电的频率为 f ==50Hz。A选项,交流电的有效值为U=220V,根据电压与匝数程正比U:U′=n1:n2=10:1,可知副线圈的电压为U′=22V,故A错误。B选项,电动机的总功率P=IU=12V×1A=12W,由于电动机存在一定内阻,故电动机的总功率P总功率=P热功率+P机械功率,P机械功率<12W,故B错误。C选项,变压器不会改变电流的频率,所以副线圈输出电压的频率为f=50Hz,故C正确。D选项,变压器副线圈的电压U′由原线圈电压U决定,原线圈电压不变,副线圈电压也不变,当电动机被卡住时,作用在电动机内阻上的电压急剧增大,副线圈电流I′增大,原线圈电流I同样增大,故原线圈的输入功率P=IU增大,故D错误
考查方向
解题思路
1、根据原线圈交变电流的图像得出交变电流的最大值、有效值、周期、频率等物理量。2、根据理想变压器原副线圈电压、电流的关系:U1:U2=n1:n2,I1:I2=n2:n1,计算副线圈的电流、电压。3、根据电动机的总功率、机械功率、热功率之间的关系:P总功率=P热功率+P机械功率,就算机械功率。4、根据电动机卡住后电流增大,得出原线圈电流增大,原线圈输入功率相应增大。
易错点
1、电流表测交变电流的有效值,容易误认为是测最大值。2、不清楚电动机卡住后电流的变化。3、不清楚电动机的总功率、机械功率、热功率之间的关系。
知识点
18.如图所示,足够长的 U 型光滑金属导轨平面与水平面呈 θ 角,其中 MN 与 PQ 平行 且间距为 L,导轨平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒 ab 由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab 棒在 MN 与 PQ 之间部分的电阻为 R,当 ab 棒沿导轨下滑的距离为 x 时,棒的速度大小为 v。则在这一过程中
正确答案
解析
对金属棒进行受力分析,可知,金属棒下滑过程中,速度增大,安培力增大,合力减小,加速度减小,A错误;
当速度最大时,安培力等于重力,此时安培力最大,F安=,B错误;
通过ab横截面积的电荷量为:,C正确;
金属棒下滑过程中产生的热量等于克服安培力做功,安培力不是恒力,所以产生的热量不是线性变化的,D错误。
考查方向
解题思路
对金属棒进行受力分析,可知,金属棒下滑过程中,速度增大,安培力增大,合力减小,加速度减小;当速度最大时,安培力等于重力,此时安培力最大,F安=;通过ab横截面积的电荷量为:
;金属棒下滑过程中产生的热量等于克服安培力做功,安培力不是恒力,所以产生的热量不是线性变化的。
易错点
B选项中v最大时,此时加速度a=0时,也就是合力为零时。即安培力等于重力。
知识点
19.如图所示,某同学不慎将圆柱形木塞(木塞的中心有一小孔)卡于圆柱 形金属筒的靠近封闭端底部的位置,为了拿出木塞,该同学将金属筒倒立过来(开 口端向下),使其由静止开始沿竖直方向向下做加速运动(加速度值大于重力加 速度值),此过程中木塞始终相对金属筒静止,当金属筒速度达到一定值时,金 属筒的开口端撞击到桌面,且其速度立即减为零。此后木塞沿金属筒壁继续竖直 向下运动,木塞运动到金属筒口边缘时速度恰好减为零。若木塞与金属筒壁的摩 擦因数处处相等,则关于金属筒从静止开始运动至木塞运动到金属筒口边缘速度 减为零的运动过程,下列说法中正确的是
正确答案
解析
AC、木塞相对金属筒静止时,由于加速度大于重力,故静摩擦力向下,摩擦力做正功;木塞相对于金属筒向下时,动摩擦力向上,摩擦力做负功,故AC错误;
B、当金属筒的速度减为零后,木塞相对于金属筒向下运动,此时动能最大,B正确;
D、初始阶段,由于加速度大于重力加速度,可知外力一定向下,对系统做正功,所以研究整个过程,重力势能的减少与外力做功之和等于摩擦生热,D错误。
考查方向
解题思路
木塞相对金属筒静止时,由于加速度大于重力,故静摩擦力向下,摩擦力做正功;当金属筒的速度减为零后,木塞相对于金属筒向下运动,此时动能最大;初始阶段,由于加速度大于重力加速度,可知外力一定向下,对系统做正功,所以研究整个过程,重力势能的减少与外力做功之和等于摩擦生热。
易错点
木塞相对金属筒静止时,由于加速度大于重力加速度,可知外力一定向下。
知识点
15.如图所示,一个光滑绝缘细椭圆环固定放置在水平面上,其长轴AC的延长线两侧固定有两个等量异号点电荷,电量绝对值为Q,两者连线的中点O恰为椭圆的中心,BD为椭圆的短轴。一带电量为q的小球套在环上(qQ),以速度vA从A点沿椭圆环顺时针运动,到达 C点时速度为vC,且vC < vA。则以下说法正确的是
正确答案
解析
A选项,由于vC < vA,根据动能定理,可知从A到C动能减小,电势能增加,电场力做负功,小球带负电,故错误。
B选项,根据正负电荷周围电场强度的分布特点,可知电场强度,沿两电荷连线先减小后增大,连线的中点电场强度最小,故小球在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,故错误。
C选项,如图所示异号点电荷的等势面分布,可知B、D两点电势相等,小球从B点到D点电场力不做功,动能不变,故C选项正确。
D选项,小球从A到C过程中动能减小,电势能增加,从C到A动能增加,电势能减小,故C点电势能最大,故错误。
考查方向
1、考查正负电荷在真空中,电场、电势分布的对称性。
2、考查点电荷间的静电引力公式:。
3、电场能与动能之间的相互转化,功能关系,动能定理,电场力做功。
解题思路
A选项,由于vC < vA,根据动能定理,可知从A到C动能减小,电势能增加,电场力做负功,小球带负电,故错误。
B选项,根据正负电荷周围电场强度的分布特点,可知电场强度,沿两电荷连线先减小后增大,连线的中点电场强度最小,故小球在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,故错误。
C选项,如图所示异号点电荷的等势面分布,可知B、D两点电势相等,小球从B点到D点电场力不做功,动能不变,故C选项正确。
D选项,小球从A到C过程中动能减小,电势能增加,从C到A动能增加,电势能减小,故C点电势能最大,故错误。
易错点
对正负电荷在真空中,电场、电势的对称性分布理解不到位。
知识点
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