1、计算题 (11分) 如右图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm.电路电压恒为U=24V,电阻R=16Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。

求:(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?
(2)此时滑动变阻器消耗功率是多大?(取g="10" m/s2)
参考答案:8Ω? 8W
本题解析:(1)小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A板时速度为零。
设两板间电压为UAB。由动能定理得:-mgd-qUAB=0-
①
∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB="8" V ②
设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得:I=
③
滑动变阻器接入电路的电阻
④
(2)滑动变阻器消耗功率 P消=I2R滑 ="8" W
本题难度:一般
2、计算题 2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军,这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如图,运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OO"推到A点放手,此后冰壶沿AO"滑行,最后停于C点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ,冰壶质量为m,AC=L,CO"=r,重力加速度为g。
(1)求冰壶在A 点的速率;
(2)求冰壶从O点到A点的运动过程中受到的冲量大小;
(3)若将BO"段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ,原只能滑到C点的冰壶能停于O"点,求A点与B点之间的距离。

参考答案:解:(1)对冰壶,从A点放手到停止于C点,设在A点时的速度为V1
应用动能定理有-μmgL=
mV12,解得V1=
(2)对冰壶,从O到A,设冰壶受到的冲量为I
应用动量定理有I=mV1-0,解得I=m
(3)设AB之间距离为S,对冰壶,从A到O′的过程
应用动能定理,-μmgS-0.8μmg(L+r-S)=0-
mV12,解得S=L-4r
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (9分)如图11所示,总质量为
,可视为质点的滑雪运动员(包括装备
)从高为
的斜面AB的顶端A点由静止开始沿斜面下滑,在B点进入四分之一圆弧轨道BC,圆弧半径R=5m,运动员在C点沿竖直方向冲出轨道,经过时间4s又从C点落回轨道。若运动员从C点离开轨道后受到的空气阻力不计,g取10m/s2。求:
(1)运动员在C点处的速度大小。
(2)运动员从A到C的过程中损失的机械能。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)运动员离开C点后做竖直上抛运动,上升时间
?(2分)
在C点的速度
?(2分)
(2)从A滑到C的过程中,由能量守恒定律有
(3分)
代入数据解得
?(2分)
本题难度:简单
4、选择题 一个带正电荷q、质量为m的小球,从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑,小球恰能通过半径为R的光滑绝缘竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动。现在竖直方向上加如图所示的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球,则( )

A.小球不能过B点
B.小球仍然恰好能过B点
C.小球能过B点,且在B点与轨道之间压力不为0
D.以上说法都不对
参考答案:B
本题解析:据题意,施加电场之前,小球刚好过B点,即:
,则有:
?;小球从A点静止下滑,到B点的速度为:
,以上关系联立求得:
;当施加电场之后,对小球受力分析,小球受到重力G、支持力N电场力F,其中重力做正功,支持力不做功而电场力做正功,则从静止下滑到到达B点过程中据动能定理有:
,整理得
;而假设小球恰好过B点,对小球分析则有:
,则加了电场后,小球也恰好过B点,则A、C、D选项错误而B选项正确。
本题难度:一般
5、选择题 某新型节能环保电动车,在平直路面上启动时的速度图象如图所示,Oa段为直线,ab段为曲线,bc段是水平直线.设整个过程中电动车所受的阻力不变,则下述说法正确的是( )
A.0~t1时间内电动车做匀加速直线运动
B.t2~t3时间内电动车的牵引力为零
C.t1~t2时间内电动车的平均速度为
(v1+v2)
D.t1~t2时间内合外力对电动车做的功为m-m

参考答案:A、0~t1时间内为倾斜的直线,故汽车做匀加速运动,故A正确;
B、t2~t3时间内匀速,牵引力与阻力平衡,故B错误;
C、t1~t2时间内,若图象为直线时,平均速度为12(v1+v2),而现在图象为曲线,故图象的面积大于直线时的面积,即位移大于直线时的位移,
故平均速度大于12(v1+v2),故C错误;
D、根据动能定理,t1~t2时间内合外力对电动车做的功等于动能的增加量12mv22-12mv21,故D正确;
故选AD.
本题解析:
本题难度:简单