1、填空题 如图1,半径为R的光滑半球面固定在水平地面上,其顶部A点放置着一个质量为m的小物块(视作质点),现给小物块以水平向右的初速度v0,物块沿弧面相对球心转过θ角后脱离弧面,多次改变v0大小,重复该过程,得到不同的θ角,以v02为纵轴,以cosθ为横轴,作出图线如图,则由图可知(?)
A?若v0足够小,则物块可能在AB弧面上任一位置脱离弧面
B? b点的横坐标大小与R无关
C? bc段图线的斜率大小与R无关
D? a、c两点的纵坐标值与物块的质量有关
?
参考答案:B
本题解析:设物块由v0开始下滑,转过θ角即脱离弧面,这一过程中,

由动能定理得mgR(1-cosθ)=
mv2-
mv02?将要脱离时,物块只受重力,由F合=ma可得mgcosθ=
二式联立可得? v02=3gRcosθ-2gR?由此式可得cosθ取值只能取值在
至1之间,即物块脱离弧面时的θ角不可能大于arcos
,即物块不可能在任一位置脱离。A错误; b点的横坐标为
,所以B项正确; bc段图线的斜率大小为3gR,所以C项错误;关系式v02=3gRcosθ-2gR中无质量,所以D项错误。
本题难度:简单
2、填空题 如图所示,质量为m的均匀半圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动,AB是它的直径,O是它的圆心。在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡,此时AB恰处于水平位置,则F=________;保持力F始终垂直于AB,在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动,直到AB到达竖直位置的过程中,力F的大小变化情况是___________。

参考答案:mg/2、先增后减
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。
如图2所示,通道尺寸
、
、
。工作时,在通道内沿z轴正方向加
的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场,使两金属板间的电压
;海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率
小题1:船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;
小题2:船以
的速度匀速前进。若以船为参照物,海水以
的速率涌入进水口,由于通道的截面积小于进水口的截面积,在通道内海水速率增加到
。求此时两金属板间的感应电动势U感;
小题3:船行驶时,通道中海水两侧的电压按
U感计算,海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力。当船以
的速度匀速前进时,求海水推力的功率。


参考答案:
小题1:
(向右)
小题2:9.6
小题3:2880W
本题解析:
小题1:根据安培力公式,推力
=
其中
则
对海水推力的方向沿y轴方向(向右)
小题2:
小题3:根据欧姆定律,
安培推力
对船的推力
推力的功率
本题难度:一般
4、选择题 如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮后一端挂着一个重物,与另一端滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎,整个装置在同一竖直平面内,如果要增大颈椎所受的拉力,可采取的办法是

[? ]
A、只增加绳的长度
B、只增加重物的重量
C、只将颈椎向下移动
D、只将颈椎向上移动
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 如图所示,ABC为质量均匀的等边直角曲尺,质量为2M,C端由铰链与墙相连,摩擦不计,当BC处于水平静止状态时,加在A端的最小外力为?。方向是?。
参考答案:
?、?与AC连线垂直向上
本题解析:此题涉及知识点为转动平衡,以C点位轴,欲外力最小,须力臂最大,因而外力方向应与AC连线垂直向上。把直角曲尺看成AB、BC两部分,设长度为L,重力力矩与外力力矩大小相等,
,得出F=
。
本题难度:简单