1、选择题 如图为一升降机,其箱底部装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机在空中吊索断裂,忽略摩擦和空气阻力影响,则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中( ?)

A.升降机的速度一直是减小的
B.升降机的加速度一直是变大的
C.弹力一直做负功,整个过程中弹力所做负功的绝对值等于重力做的正功
D.弹力一直做负功,开始一段时间弹力所做负功的绝对值小于重力做的正功,整个过程中弹力做的负功绝对值大于重力做的正功
参考答案:D
本题解析:考点:
专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:当物体所受合力方向与速度方向相同时,速度增加,当物体所受合力方向与速度方向相反时,速度减小,根据牛顿第二定律判断加速度的方向和大小变化.
解答:解:A、B、升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中,开始阶段,重力大于弹力,加速度方向向下,向下做加速运动,当重力和弹力相等后,弹力大于重力,加速度方向向上,向下做减速运动,加速度的大小先减小后增大,速度先增大后减小.故A、B错误.
C、D、开始阶段,速度增大,根据动能定理,重力做的正功大于弹力做的负功;然后速度减小,根据动能定理得,弹力做的负功大于重力做的正功.故C错误D正确.
故选D.
点评:解决本题的关键会根据牛顿第二定律判断加速度的变化,会根据加速度方向与速度方向的关系判断速度的变化.
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,一矩形金属框架与水平面成θ=37°角,宽L=0.4m,上、下两端各有一个电阻R0=2Ω,框架其它部分的电阻不计,框架足够长,垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T.ab为金属杆,与框架良好接触,其质量m=0.1kg、电阻r=1.0Ω,杆与框架的动摩擦因数μ=0.5.杆ab由静止开始下滑,在速度达到最大的过程中,框架上端电阻R0中产生的热量Q0=0.5J.(sin37°=0.6,cos37°=0.8),取g=10m/s2.求:
(1)流过R0的最大电流
(2)从开始到速度达到最大的过程中,ab杆沿斜面下滑的距离
(3)在1s时间内通过杆ab横截面的最大电量.
参考答案:(1)当导体棒做匀速运动时,速度最大,感应电流最大,则有
? ?BImL+μmgcosθ=mgsinθ?
得,通过ab棒的最大电流为 Im=(sinθ-μcosθ)mgBL=(0.6-0.5×0.8)1.0×0.4A=0.5A
流过R0的最大电流为I0=12Im=0.25A?
(2)据题意,Q0=0.5 J,由Q=I2Rt得知电路中产生的总热量为 Q总=4Qo=2?J?
感应电动势为 ε=IR总=0.5×2V=1.0V?
此时杆的速度为?vm=εBL=1.01.0×0.4m/s=2.5m/s
由动能定理得?mgSsinθ-μmgScosθ-Q总=12mv2m-o
求得杆下滑的路程S=mv2m+2Q总2mg(sinθ-μcosθ)=0.1×2.52+2×22×0.1×10(0.6-0.5×0.8)m=11.56m
(3)通过ab杆的最大电量
qm=Imt=0.5×1C=0.5C?
答:
(1)流过R0的最大电流为0.25A.
(2)从开始到速度达到最大的过程中,ab杆沿斜面下滑的距离是11.56m
(3)在1s时间内通过杆ab横截面的最大电量是0.5C.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 在水平面上运动的物体,从t=0时刻起受到一个水平力F的作用,力F和此后物体的速度v随时问t的变化图象如图甲、乙所示,则( )?

A.在t=0时刻之前物体所受的合外力一定做负功
B.从t=0时刻开始的前3s内,力F做的功为零
C.除力F外,其他外力在第1s内做正功
D.力F在第3s内做的功是第2s内做功的3倍
参考答案:A、因为在t=0时刻开始受到水平拉力F,做匀速直线运动,知物体在0时刻之前受到的合力与F拉力方向相反,知在t=0时刻之前,合外力做负功.故A正确.
B、从t=0时刻开始前3s内,动能变化为零,则合力做功为零,摩擦力做功不为零,则力F做功不为零.故B错误.
C、在第1s内,做匀速直线运动,合力做功为零,则除力F以外,其它外力做负功.故C错误.
D、根据速度时间图线知,第2s内和第3s内的位移相等,拉力大小之比为1:3,所以力F在第3s内做的功是第2s内做功的3倍.故D正确.
故选AD.
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 如图所示,一带电粒子垂直电场线方向从O点射入匀强电场,在粒子射入方向上取OA=AB=BC,过A、B、C作平行于电场方向的直线,交粒子运动轨迹分别为P、Q、N点.则AP:BQ=______.粒子从P运动到Q与从Q运动到N,电场力对粒子做功之比W1:W2=______(不计重力).
参考答案:带电粒子垂直射入匀强电场做类平抛运动,图中粒子水平方向做匀速直线运动,OA=AB=BC,则粒子从O→P、P→Q、Q→N的时间相等.设相等的时间为t.
粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,由y=12at2得知:AP:BQ=t2:(2t)2=1:4
根据初速度为零的匀加速直线运动推论可知:从P运动到Q与从Q运动到N竖直方向的位移之比为yPQ:yQN=3:5
则电场力对粒子做功之比W1:W2=qEyPQ:qEyQN=3:5
故答案为:1:4,3:5
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,水平地面上OP段是粗糙的,OP长为L=1.6m,滑块A、B与该段的动摩擦因数都为μ=0.5,水平地面的其余部分是光滑的.滑块B静止在O点,其质量mB=2kg.滑块A在O点左侧以v0=5m/s的水平初速度向右运动,并与B发生碰撞.A的质量是B的K(K取正整数)倍,滑块均可视为质点,取g=10m/s2.
(1)若滑块A与B发生完全非弹性碰撞,求A、B碰撞过程中损失的机械能;
(2)若滑块A、B构成的系统在碰撞过程中没有机械能损失,试讨论K在不同取值范围时滑块A克服摩擦力所做的功.
参考答案:(1)设滑块A碰B后的共同速度为v,AB碰撞过程中损失的机械能为△E
由动量守恒定律有?mAv0=(mA+mB)v?①
由能量守恒定律有△E=12mAv2-12(mA+mB?)v2?②
联立①②式并代入数据解得?△E=25KK+1J?③
(2)设碰撞后A、B速度分别为vA、vB,且设向右为正方向,由于弹性碰撞,则有:
? mAv0=mAvA+mBvB?④
? 12mAv02=12mAv?2A+12mBv?2B?⑤
联立④⑤式并代入数据解得?v?A=5(K-1)K+1m/s?⑥
? v?B=10KK+1m/s?⑦
假设滑块A、B都能在OP段滑动,滑块A、B在OP段的加速度(aA=aB=μg)相等,由⑥⑦式知在任意时刻vB>vA,滑块A、B不会再一次发生碰撞.
由题知,当滑块A刚好能够到达P点有?12mAv2A=μmAgL? ⑧
代入数据解得K? ⑨
讨论:
(1)当K=1?时,vA=0,滑块A停在O点,A克服摩擦力所做的功为WfA=0? ⑩
(2)当1<K≤9时,滑块A停在OP之间,A克服摩擦力所做的功为WfA=12mAv2A=25K(K-1K+1)2J?(11)
(3)当K>9时,滑块A从OP段右侧离开,A克服摩擦力所做的功为WfA=μmAgL=16KJ?(12)
答:
(1)若滑块A与B发生完全非弹性碰撞,A、B碰撞过程中损失的机械能为25KK+1;
(2)若滑块A、B构成的系统在碰撞过程中没有机械能损失,滑块A克服摩擦力所做的功情况有:
? (1)当K=1 时,vA=0,滑块A停在O点,A克服摩擦力所做的功为WfA=0?
? (2)当1<K≤9时,滑块A停在OP之间,A克服摩擦力所做的功为WfA=12mAv2A=25K(K-1K+1)2J?
? (3)当K>9时,滑块A从OP段右侧离开,A克服摩擦力所做的功为WfA=μmAgL=16KJ
本题解析:
本题难度:一般