1、计算题 小明站在水平地面上,手握不可伸长的细绳一端,细绳的另一端系有质量为m的小球.甩动手腕,使球在竖直平面内绕O以半径L做圆周运动.已知握绳的手离地面的高度为
L,细绳的拉力达到9mg时就会断裂.逐渐增大球的速度,当球某次运动到最低点时绳断裂,忽略手的运动半径和空气阻力,求:
小题1:绳断裂时小球的速度大小v1和小球落地时的速度v2.
小题2:小球落地点与O点的水平距离.
小题3:控制手离地面的高度不变,减小绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断裂,要使球飞出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离是多少?
参考答案:
小题1:
小题2:
小题3:
本题解析:


本题难度:一般
2、选择题 为了测定一个水平向右的匀强电场的场强大小,小明所在的物理兴趣小组做了如下实验:用长为L的细线,上端固定于O点,下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球,如图所示,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放,小球由静止开始向下摆动,到B点时速度恰好为零,然后又从B点向A点摆动,如此往复。小明用测量工具测量与水平方向所成的角度
,刚好为60°。下列说法中正确的是

A.在B点时小球受到的合力为0
B.小球从A运动到B,重力势能减小mgL
C.小球在下摆的过程中,小球的机械能和电势能之和先减小后增大
D.电场强度E的大小为 

参考答案:D
本题解析:小球在B点受到水平向左的电场力和竖直向下的重力,所以合力不为零,A错误,
小球从A运动到B的过程中,重力做正功,电场力做负功,所以重力势能减小,电势能增大,变化量为
,B错误,过程中小球机械能和电势能相互转化,所以和恒定,C错误,根据动能定理可得:
,解得电场强度E的大小为 
,D正确,
点评:做此类型题目需要清楚过程中电场力和重力做功情况
本题难度:简单
3、选择题 质子和中于是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的。两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”);在距离较远时,它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”)。作为一个简单的模型,设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为:
,式中F0为大于零的常量,负号表示引力。用U表示夸克间的势能,令U0=F0(r2-r1),取无穷远为势能零点。下列U-r图示中正确的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 在离地面高度为h处水平抛出一质量为m的物块,抛出时的速度为v,当它落地时速度与水平速度夹角恰为45°,物块落地时水平方向速度不变;用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )
A.
mv2-mgh
B.mgh-mv2
C.mgh
D.mv2
参考答案:根据动能定理有mgh-W?克=12m(vcos45°)2?-12mv2?=mgh-12mv2?,所以B正确.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 (12分) 如图所示,质量m1=0.1 kg,电阻R1=0.3 Ω,长度l=0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上.框架质量m2=0.2 kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2. 相距0.4 m的MM′、NN′相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.垂直于ab施加F=2 N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM′、NN′保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;
(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q=0.1 J,求该过程ab位移x的大小.
参考答案:(1)v="6" m/s? (2) 1.1 m
本题解析:(1)ab对框架的压力F1=m1g
框架受水平面的支持力FN=m2g+F1
由题意知,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力
ab中的感应电动势E=BLv
MN中电 流
MN受到的安培力F=BIL
框架开始运动时安培力等于摩擦力F=Ff
联立解得v="6" m/s
(2)闭合回路中产生的总热量
由能量守恒定律,得
代入数据解得x=1.1 m.
本题难度:一般