1、选择题 如图所示,在倾角
=30o的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2.则下列说法中不正确的是(? )

A.下滑的整个过程中A球机械能不守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s
D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为
J
参考答案:C
本题解析:以A球为研究对象,当B球滑到水平面上,A球还在斜面上时,杆对A球弹力做功,故A球机械能不守恒,所以A正确;以两球组成系统为研究对象,整个过程只有重力对系统做个,故机械能守恒,所以B正确;对系统利用动能定理
,又
,代入数据解得:
,所以C错误;整个过程中B球增加的机械能为
,所以D正确;本题不正确的选C。
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,两平行的足够长光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l,导轨电阻忽略不计,导轨所在平面的倾角为α,匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直向下.长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起,总质量为m,置于导轨上.导体棒中通以大小恒为I的电流,方向如图所示(由外接恒流源产生,图中未图出).线框的边长为d(d<l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合.将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直.重力加速度为g.问:
(1)线框从开始运动到完全进入磁场区域的过程中,通过线框的电量为多少?
(2)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q是多少?
(3)线框第一次向下运动即将离开磁场下边界时线框上边所受的安培力FA多大?
(4)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm是多少?
参考答案:

(1)通过线框的电量为q=I△t=△φ△t?R△t=△φR=Bd2R
(2)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中,作用在线框上的安培力做功为W.由动能定理mgsinα?4d+W-BIld=0
且Q=-W
解得Q=4mgdsinα-BIld
(3)设线框第一次向下运动刚离开磁场下边界时的速度为v1,则接着又向下运动2d,由动能定理mgsinα?2d-BIld=0-12mv12
得v1=
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,竖直平面内的一半径R=0.5m的不光滑圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,D点在圆心正下方.质量m=0.1Kg的小球从B点正上方H=0.8m高处的A点自由下落,由B点进入圆弧槽轨道,从D点水平飞出后落出后落在水平面上的Q点,DQ间的水平距离s=1.6m,D点距水平面的高度h=0.8m,g取10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)小球经过B点时的速度大小VB;
(2)小球经过圆弧槽D点的速度大小VD;
(3)小球在圆弧槽BCD上运动损失的机械能.

参考答案:(1)从A到B的过程中,根据动能定理得:
12mvB2=mgH
解得:vB=4m/s
(2)小球从D点抛出后做平抛运动,则
竖直方向有:h=12gt2
水平方向有:s=vDt
带入数据解得:vD=4m/s
(3)从B到D的运动过程中,根据动能定理得:
mgR-Wf=12mvD2-12mvB2
解得:Wf=mgh=Wf=mgR=0.5J
所以机械能损失0.5J
答:(1)小球经过B点时的速度大小为4m/s;
(2)小球经过圆弧槽D点的速度大小为4m/s;
(3)小球在圆弧槽BCD上运动损失的机械能wei 0.5J.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,AB为
圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R,一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止开始下落,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功可表述为( )
A.?mgR
B.mgR
C.mgR
D.(1-μ)mgR