- 功能关系
- 共276题
如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q。一长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点,O点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P，P 和Q的质量相等,小球靠在立方体左侧，杆竖直，整个装置处于静止状态。受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q。下列说法中正确的是
A在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为θ时，小球的速度大小
B在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为θ时，立方体和小球的速度大小之比为sinθ
C在小球和立方体分离前,小球所受的合外力一直对小球做正功
D在落地前小球的机械能一直减少
正确答案
解析
略
知识点
磁悬浮列车是一种高速运载工具，它由两个系统组成。一是悬浮系统，利用磁力使车体在轨道上悬浮起来从而减小阻力。另一是驱动系统，即利用磁场与固定在车体下部的感应金属线圈相互作用，使车体获得牵引力，磁悬浮列车电磁驱动装置的原理示意图如下图所示。即在水平面上有两根很长的平行轨道PQ和MN，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。列车底部固定着绕有N匝闭合的矩形金属线圈abcd（列车的车厢在图中未画出），车厢与线圈绝缘。两轨道间距及线圈垂直轨道的ab边长均为L，两磁场的宽度均与线圈的ad边长相同。当两磁场Bl和B2同时沿轨道方向向右运动时，线圈会受到向右的磁场力，带动列车沿导轨运动。已知列车车厢及线圈的总质量为M，整个线圈的总电阻为R。
（1）假设用两磁场同时水平向右以速度v0作匀速运动来起动列车，为使列车能随磁场运动，列车所受的阻力大小应满足的条件；
（2）设列车所受阻力大小恒为f，假如使列车水平向右以速度v做匀速运动，求为维持列车运动，在单位时间内外界需提供的总能量；
（3）设列车所受阻力大小恒为f，假如用两磁场由静止开始向右做匀加速运动来起动列车，当两磁场运动的时间为t1时，列车正在向右做匀加速直线运动，此时列车的速度为v1，求两磁场开始运动到列车开始运动所需要的时间t0。
正确答案
（1）
（2）
（3）
解析
（1）列车静止时，电流最大，列车受到的电磁驱动力最大设为Fm，此时，线框中产生的感应电动势 E1=2NBLv0
线框中的电流 I1=
整个线框受到的安培力 Fm=2NBI1L
列车所受阻力大小为
（2）当列车以速度v匀速运动时，两磁场水平向右运动的速度为v′，金属框中感应电动势
金属框中感应电流
又因为
求得
当列车匀速运动时，金属框中的热功率为 P1 = I2R
克服阻力的功率为 P2 = fv
所以可求得外界在单位时间内需提供的总能量为
E= I2R +fv=
（3）根据题意分析可得，为实现列车最终沿水平方向做匀加速直线运动，其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同，设加速度为a，则t1时刻金属线圈中的电动势
金属框中感应电流
又因为安培力
所以对列车，由牛顿第二定律得
解得
设从磁场运动到列车起动需要时间为t0，则t0时刻金属线圈中的电动势
金属框中感应电流
又因为安培力
所以对列车，由牛顿第二定律得
解得
知识点
19．如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时最上端位于A点，一质量为m的物体从斜面上的B点由静止开始下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上，则下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
18．如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J，金属块克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，则以下判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
19．悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动，需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术。跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设质量为m的运动员刚入水时的速度为v，水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（ ）
A他的动能减少了
B他的重力势能减小了
C他的机械能减少了
D他的机械能减少了mgh
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
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