1、选择题 如图所示,长为L的轻杆一端固定一质量为
的小球,另一端安装有固定的转动轴O,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦地转动。若在最低点P处给小球一沿切线方向的初速度
,其中
为重力加速度,不计空气阻力,则(?)

A.小球不可能到达圆周轨道的最高点Q
B.小球能到达最高点Q,但小球在Q点不受轻杆的弹力
C.小球能到达最高点Q,且小球在Q点受到轻杆向上的弹力
D.小球能到达最高点Q,且小球在Q点受到轻杆向下的弹力
参考答案:C
本题解析:根据动能定理得,?mg?2L=
mv2?
m
,解得v=
,知小球能够到达最高点P.假设在最高点重力和支持力的合力提供向心力,则有
,解得
,即小球在P点受到轻杆对它向上的弹力.故C正确,A、B、D错误.故选C.
本题难度:一般
2、填空题 一人在地面上最多能提起质量为m的重物,在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中,他最多能提起质量为1.2m的重物,则电梯的加速度大小为?,方向为?.(重力速度g = 9.8m/s2 ).
参考答案:1.63m/s2 ,竖直向下
本题解析:人在地面能提起物体的力为:
,
在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中,人提起物体的力不变;

故
,方向竖直向下。
试题点评:本题是考查对超重和失重的理解。
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为,导轨平面与水平面的夹角=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上.长为 的金属棒 垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为、电阻为r=R.两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻RL=R,重力加速度为g.现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率.求:
(1)金属棒能达到的最大速度vm;
(2)灯泡的额定功率PL;
(3)金属棒达到最大速度的一半时的加速度a;
(4)若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr.
参考答案:(1)金属棒匀速运动时速度最大,则有F=mgsinθ+F安
又E=BLvm、I=ER+r=E2R、F安=BIL
联立解得,vm=2(F-mgsinθ)B2L2=2mg(1-sinθ)B2L2
(2)由上得?I=BLvm2R=mg(1-sinθ)BL
灯泡的额定功率为P=I2R=m2g2(1-sinθ)2B2L2R
(3)金属棒达到最大速度的一半时,速度为v=mg(1-sinθ)B2L2
安培力为F安′=B2L2v2R
根据牛顿第二定律得:F-mgsinθ-F安′=ma
联立解得,a=F2m-12gsinθ
(4)根据能量守恒定律得:2QrQr+12mv2m+mg?4Lsinθ=F?4L
解得,QrQr=2FL-2mgLsinθ-2m3g2(1-sinθ)2B4L4
答:
(1)金属棒能达到的最大速度vm为2mg(1-sinθ)B2L2.
(2)灯泡的额定功率PL为m2g2(1-sinθ)2B2L2R.
(3)金属棒达到最大速度的一半时的加速度a为F2m-12gsinθ.
(4)金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr为2FL-2mgLsinθ-2m3g2(1-sinθ)2B4L4.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,质量相同的木块A、B用轻弹簧连接置于光滑的水平面上,开始时两木块静止且弹簧处于原长状态.现用水平恒力F推木块A,在从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中,下列说法错误的是( )
A.两木块速度相同时,加速度aA<aB
B.两木块加速度相同时,速度vA>vB
C.A的加速度先减小后增大
D.B的加速度一直在增大