1、实验题 (8分)A、B两位同学在看到了这样一个结论:“由理论分析可得,弹簧的弹性势能公式为
(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)”。为验证这一结论,A、B两位同学设计了如下的实验:
①首先他们都进行了如上图5甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长量为d;
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图5乙所示的实验:将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧;拔掉插销时,弹簧对小铁球做功,使小铁球弹起,测得弹簧的压缩量为x时,小铁球上升的最大高度为H.
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图5丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.

(1)A、B两位同学进行图5甲所示实验的目的是为了确定物理量:?,用m、d、g表示所求的物理量:?.
(2)如果
成立,那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是:x=?;B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是:x=?.
参考答案:(1)k;? k = mg/d.(每空2分)(2)(2Hd)1/2;? L(d/2h)1/2
本题解析:(1) A、B两位同学进行图5甲所示实验的目的是为了确定劲度系数K,根据公式:mg=Kd,得
。
(2)A同学根据能量守恒定律
,得:
;B同学根据平抛知识求解初速度
,根据能量守恒定律
,得:
。
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y轴右侧,MP⊥ON.则 ( )

A.M点的电势与P点的电势相等
B.将正电荷由O点移动到P点,电场力做正功
C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子一定沿y轴做直线运动
参考答案:BD
本题解析:据电场线与等势面(线)垂直,作过M、P、N做等势线,可得到过P点的等势线通过M、N之间,因顺着电场线电势降低,则有
,故A错误;将正电荷由O点移到P点,因
,所以
,则将正电荷由O点移动到P点,电场力做正功,故B正确;电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小, MN间的平均场强小于OM间的平均场强,由
可知,MN两点间的电势差小于OM两点间的电势差,C错误;根据电场线的分布特点会发现,电场线关于y轴两边对称,故y轴上的场强方向在 y轴上,所以在O点静止释放一带正电粒子,其所受电场力沿y轴正方向,则该粒子将沿y轴做直线运动,故D正确.所以选BD.
本题难度:一般
3、计算题 在如图所示的匀强电场中,沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离d=0.10 m。一个电荷量
C的点电荷所受电场力的大小
N。求:

(1)电场强度E的大小;
(2)A、B两点的电势差UAB
(3)将该点电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W。
参考答案:(1)2×104 N/C?(2)2×103V?(3)4×10-5J
本题解析:(1)由题意知,匀强电场的电场强度
;(2)
;(3)根据电场力做功的公式
可求:将该点电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W=4×10-5J
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的同一物体由静上开始沿相同的固定粗糙斜面由底端推至顶端。第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向,两次所用时间相同,则在这两个过程中

A.F1做的功比F2做的功多
B.第一次物体机械能的变化较多
C.第二次合外力对物体做的功较多
D.两次物体动量的变化量相同
参考答案:D
本题解析:由公式x=
at2得,由于x和t均相同,故加速度a相同,由v=at,t相同,则物体到达斜面顶端时速度相同,动能相同,根据动能定理得知,总功相等.由图示分析可知,第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力,故两物体克服摩擦力做功不同,重力做功相同,则F1做的功比F2做的功少.物体末速度相同,又由于处于相同的高度,所以两物体机械能变化相同,
加速度a相同,合外力相同,时间相同,合外力的冲量相同,两次物体动量的变化量相同
由物体的运动特征判断出物体机械能的增量关系,结合本题功能关系:除重力以外的合力对物体做功等于机械能的增量,不难看出结
本题难度:简单
5、填空题 如图所示,把一个线框从一匀强磁场中匀速拉出(线框原来全在磁场中)。第一次拉出的速率是v,第二次拉出速率是2v,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是?,拉力功率之比是?,拉力做功的绝对值之比?,是安培力做功的绝对值之比是?,线框产生的热量之比是?,通过导线某一横截面的电量之比是?。?

参考答案:1:2? 1:4? 1:2? 1:2? 1:2? 1:1
本题解析:根据安培力公式
,
,
联立可得
,故两种情况下拉力之比为1:2;根据公式
可得,做功之比为1:2,所用时间之比为2:1,所以功率之比为1:4,拉力做的功全部转化为焦耳热,故焦耳热之比为1:2,根据
,故通过导线某一横街面积的电荷量相等,
本题难度:一般