1、选择题 一个质量为m的带电小球,在竖直方向的匀强电场中水平抛出,不计空气阻力,测得小球的加速度为
,则在小球下落h高度的过程中
[? ]
A.小球的动能增加
mgh
B.小球的电势能增加
mgh
C.小球的重力势能减少
mgh
D.小球的机械能减少
mgh
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,光滑水平面MN的左端M处有一弹射装置P(P为左端固定,处于压缩状态且锁定的轻质弹簧,当A与P碰撞时P立即解除锁定),右端N处与水平传送带恰平齐且很靠近,传送带沿逆时针方向以恒定速率υ =" 5m/s" 匀速转动,水平部分长度L = 4m。放在水平面上的两相同小物块A、B(均视为质点)间有一被压缩的轻质弹簧,弹性势能Ep = 4J,弹簧与A相连接,与B不连接,A、B与传送带间的动摩擦因数μ = 0.2,物块质量mA = mB = 1kg。现将A、B由静止开始释放,弹簧弹开,在B离开弹簧时,A未与P碰撞,B未滑上传送带。取g = 10m/s2。求:
(1)B滑上传送带后,向右运动的最远处与N点间的距离sm;
(2)B从滑上传送带到返回到N端的时间t和这一过程中B与传送带间因摩擦而产生的热?能Q;
(3)B回到水平面后压缩被弹射装置P弹回的A上的弹簧,B与弹簧分离然后再滑上传?送带。则P锁定时具有的弹性势能E满足什么条件,才能使B与弹簧分离后不再与弹簧相碰。
参考答案:(1)弹簧弹开的过程中,系统机械能守恒
Ep = mAυA2 + mBυB2?(1分)
由动量守恒有? mAυA- mBυB =" 0?" (1分)
联立以上两式解得? υA =" 2m/s?" υB =" 2m/s?" (1分)
B滑上传送带做匀减速运动,当速度减为零时,向右运动的距离最大。
由动能定理得?- μmBgsm = 0- mBυB2?(1分)
解得? sm = =" 1m?" (1分)
(2)物块B先向右做匀减速运动,直到速度减小到零,然后反方向做匀加速运动,?回到皮带左端时速度大小仍为υB = 2m/s?(1分)
由动量定理? - μmBgt =" -" mBυB - mBυB?(1分)
解得? t = =" 2s?" (1分)
B向右匀减速运动因摩擦而产生的热能为
Q1 = μmBg(υ·+ sm)?(1分)
B向左匀加速运动因摩擦而产生的热能为
Q2 = μmBg(υ·- sm)?(1分)
Q = Q1 + Q2 = μmBgυt = 20J?(1分)
(3)设弹射装置P将A弹开时的速度为υA′,则
E = mAυA′2- mAυA2?(2分)
B离开弹簧时,AB速度互换,B的速度? υB′ = υA′?(2分)
B与弹簧分离后不再与弹簧相碰,则B滑出平台Q端,由能量关系有
mBυB′2 > μmBgL?(2分)
以上三式解得
E > μmAgL- mAυA2?(2分)
代入数据解得? E> 6J?(1分)
本题解析:略
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子,物体在同一条竖直线上的AB间做简谐运动,O为平衡位置,C为AO的中点,已知CO=h, 弹簧的劲度系数为k。某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动.则以此时刻开始半个周期的时间内,对质量为m的物体,下列正确的是( )

A.重力势能减少了2mgh
B.回复力做功为2mgh
C.速度的变化量的大小为2 v
D.通过A点时回复力的大小为kh
参考答案:AC
本题解析:根据简谐运动的对称性可得经过半个周期时振子运动到了B0的中点处,且向下运动,速度大小与C点时相等,方向与C点时相反,所以重力势能减小了2mgh,A正确。根据动能定理可得回复力做功为零,以向上为正,速度变化量为v-(-v)=2v,B错误,C正确。质点做简谐运动的回复力由重力和弹簧的弹力充当,所以在A点的回复力为mg+kh。D错误。
本题难度:一般
4、选择题 在光滑绝缘的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以初速度
从如图位置向右自由平移,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为
,则下列说法正确的是?(?)

A.此时圆环中的电功率为
B.此时圆环的加速度为
C.此过程中通过圆环截面的电量为
D.此过程中回路产生的电能为
参考答案:AC
本题解析:当直径与边界线重合时,圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环左右两半环均产生感应电动势,故线圈中的感应电动势
;圆环中的电功率
,故A正确;此时圆环受力
,由牛顿第二定律可得,加速度
,故B错误;电路中的平均电动势
,则电路中通过的电量
,故C正确;此过程中产生的电能等于电路中的热量,也等于外力所做的功,则一定也等于动能的改变量,故
.故D错误;
本题难度:一般
5、选择题 质量为m的物体从地面上方H高处无初速度释放,落在水平地面后砸出一个深为h的坑,如图所示,则在整个过程中,下列说法不正确的是:(?)

A.重力对物体做功为mgH
B.物体的重力势能减少了mg(h+H)
C.外力对物体做的总功为零
D.地面对物体平均阻力大小为mg(h+H)/h
参考答案:A
本题解析:重力做功为mg(h+H),重力做正功重力势能减小,A错;B对;由动能定理可知合外力做功等于动能变化量,C对;由动能定理
,D对;故选A
点评:难度较小,明确重力做功与重力势能的关系,应用动能定理求解问题时只需要明确初末位置
本题难度:一般