1、计算题 如图所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105 N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10一6 C,质量m=1.0×10一2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=10 m/s2)
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61 m时,速度为v=1.0 m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?

参考答案:解:(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得:
解得:
代入数据解得:a=3.2 m/s2
(2)小球B速度最大时合力为零,即
解得:
代入数据解得:h1=0.9 m
(3)小球B从开始运动到速度为v的过程中,设重力做功为W1,电场力做功为W2,库仑力做功为W3,根据动能定理有:


解得:
设小球B的电势能改变了△Ep,则:

解得:
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 如图,在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体,B的质量是A的2倍,B受到向右的恒力FB=2N,A受到的水平力FA=(9-2t)N,(t的单位是s)。从t=0开始计时,则

A.A物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的5/11倍;
B.t>4s后B物体做匀加速直线运动;
C.t=4.5s时A物体的速度为零;
D.t>4.5s后,AB的加速度方向相反。
参考答案:ABD
本题解析:设A质量为1Kg,B质量为2Kg。3s末时FA=3N。假设AB之间没有相互作用,则A的加速度为3m/s2,B的加速度为1m/s2。说明AB之间没有分开。所以此刻加速度为5/3(m/s2)。在初始时刻整体加速度为11/5(m/s2),所以A对。当A的加速度小于1m/s2时,AB分开,所以t>4s后,B物体做匀加速直线运动,B对。由于AB一直加速,所以t=4.5s时,A物体的速度不等于零,C错。t>4.5s后,AB的加速度方向相反,D对。
点评:本题考查了牛顿第二定律的瞬时性、方向性。
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,半径为R的半球支撑面顶部有一小孔.质量分别为m1和m2的两只小球(视为质点),通过一根穿过半球顶部小孔的细线相连,不计所有摩擦.请你分析:
(1)m2小球静止在球面上时,其平衡位置与半球面的球心连线跟水平方向的夹角为θ,则m1、m2、θ和R之间应满足什么关系;
(2)若m2小球静止于θ=45°处,现将其沿半球面稍稍向下移动一些,则释放后m2能否回到
原来位置?
?
参考答案:(1)
与R无关? (2)不能 m2向下运动
本题解析::(1)根据平衡条件有?对m2:m2gcosθ=T,对m1:T=m1g,所以m1=m2cosθ,与R无关.
(2)将m2沿半球面稍稍向下,不能回到原来位置,因为m2所受的合力为m2gcosθ′-m1g=m2g(cosθ′-cos 45°)>0(因为θ′<45°),所以m2将向下运动.
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,水平地面上有两块完全相同的木块A、B,水平推力F作用在木块A上,用FAB表示木块A、B间的相互作用力,下列说法可能正确的是

[? ]
A.若地面是完全光滑的,则FAB=F
B.若地面是完全光滑的,则FAB=F/2
C.若地面是有摩擦的,且木块A、B未被推动,可能FAB=F/3
D.若地面是有摩擦的,且木块A、B被推动,则FAB=F/2
参考答案:BCD
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如测图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况是

A.绳的拉力小于A的重力
B.绳的拉力等于A的重力
C.绳的拉力大于A的重力
D.绳的拉力先大于A的重力,后变为小于重力
参考答案:C
本题解析::设和小车连接的绳子与水平面的夹角为
,小车的速度为v,则这个速度分解为沿绳方向向下和垂直绳方向向上的速度,根据平行四边形法则解三角形得绳方向的 速度为
,随着小车匀速向右运动,显然
逐渐减小,因为绳方向的速度越来越大,又知物体A的速度与绳子的速度大小一样,所以物体A向上做加速运动, 则由牛顿第二定律得:
,即
,因此,绳的拉力大于物体A的重力,故选项C正确,选项ABD错误.
故选:C.
点评:在分析合运动与分运动时要明确物体实际运动为合运动,因此,判断小车的运动为合运动是关键,同时要根据运动的效果分解合运动.
本题难度:一般