1、选择题 如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线,Ⅱ为粗导线)。两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,并进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为
、
。不计空气阻力,则

A.v1< v2,
<
B.v1=v2,
=
C.v1< v2,
>
D.v1=v2,
<
参考答案:D
本题解析:两矩形线圈进入磁场之前,均做自由落体运动,因下落高度一致,所以两线圈会以同样的速度进入磁场,由法拉第电磁感应定律可求出进入磁场边界时的感应电动势,从而表示出受到磁场的安培力;由电阻定律表示出两线圈的电阻,结合牛顿运动定律表示出加速度,可分析出加速度与线圈的粗细无关,从而判断出两线圈运动一直同步,得出落地速度相同的结论。因最终落地速度大小相同,由能量的转化与守恒可知,损失的机械能(转化为了内能)与线圈的质量有关,从而判断出产生的热量大小。由于从同一高度下落,到达磁场边界时具有相同的速度v,切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力为:F=
,由电阻定律有:R=
(ρ为材料的电阻率,l为线圈的边长,S为单匝导线横截面积)所以下边刚进入磁场时所受的安培力为:F=
,此时加速度为:a=g?
,将线圈的质量m=ρ0S?4l(ρ0为材料的密度)代入上式,所以得加速度为:a=g?
,经分析上式为定值,线圈Ⅰ和Ⅱ在磁场中运动的加速度相同,故落地速度相等v1=v2,由能量守恒可得:Q=mg(h+H)?
(H是磁场区域的高度)Ⅰ为细导线m小,产生的热量小,所以Q1<Q2,故选项D正确,选项ABC错误。此题的分析首先要进行分段,即为进入磁场之前和进入磁场之后,在进入磁场之前,两线圈均做自由落体运动,当线圈的一边进入磁场后,开始受到安培力的作用,此时在竖直方向上还受到重力作用;当线圈的上下两边都进入磁场,通过线圈的磁通量不再发生变化,就不会再有安培力,线圈就会只在重力作用下运动直至落地。
本题难度:一般
2、简答题 在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力的传感器相连,当电梯从静止加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动;传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系(N-t)图像,如图所示,则(取g="10" m/s2)

(1)电梯在哪段时间内加速上升,此过程中重物处于超重状态还是失重状态?为什么?
(2)电梯的最大加速度是多大?
参考答案:(1) 超重状态(2)
本题解析:(1)因为重物做匀速直线运动时对台秤的压力等于重力,?由图可知,G="30N?"
电梯在0~4s内加速上升,重物在0~4s内处于超重状态,因为在0~4s内,重物对台秤的压力大于重力?
(2)重物的质量
?因为重物对台秤的压力与台秤对重物的支持力是作用力与反作用力
所以,重物所受的支持力的最大值
?因为当
时,重物处于超重状态
所以,
?所以,
?
重物所受的支持力的最小值
?因为当
时,重物处于失重状态
所以,
?所以,
?所以,加速度a的最大值为
本题难度:一般
3、选择题 设洒水车的牵引力不变,受到的阻力跟车的重力成正比,最初,汽车匀速行驶,开始洒水后随着水量的不断减少,汽车将做
A.做匀速直线运动
B.做变加速直线运动
C.做匀加速直线运动
D.做匀减速直线运动
参考答案:B
本题解析:因为受到的阻力跟车的重力成正比,所以汽车运动的加速度
,牵引力不变,所以随着质量减小,加速度增大,故汽车将做变加速直线运动
故选B
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜如图飘扬.在河面上的两条船上的旗帜分别如图示状态,则关于两条船的运动状态的判断,结论正确的是(? )

A.甲船肯定是向左运动的
B.甲船肯定是静止的
C.乙船肯定是向右运动的
D.乙船可能是静止的
参考答案:C
本题解析:因为河岸上旗杆是固定在地面上的,那么根据旗帜的飘动方向判断,风是从左向右刮的.
甲船上旗帜向右,有三种可能:
一是甲船不动,风把旗帜刮向右;
二是甲船向左运动,风相对于旗帜向右,把旗帜刮向右;
三是甲船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右,故A、B正确,但不符合题意.
如果乙船静止不动,那么旗帜的方向应该和国旗相同,而现在的旗帜的方向明显和河岸上旗子方向相反,如果乙船向左运动,旗帜只会更加向右展.
本题难度:一般
5、简答题 倾角θ为37°的斜面与水平面如图平滑相接,A、B两完全相同的物块静置于斜面上相距
,B距斜面底端的P点的距离
,物块与斜面及水平面的动摩擦因数均为
.现由静止释放物块A后1秒钟再释放物块B.设AB碰撞的时间极短,碰后就粘连在一起运动.试求:(1)B物块释放后多长时间,AB两物块发生碰撞?(2)AB最后停在距斜面底端P点多远处?取
,
,
.
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)设B物体的质量为m,加速下滑时的加速度为a,其在斜面上时的受力情况如图所示。由牛顿第二定律得:
?
?
解得
?
设B物块释放后经t秒A追上B与其在斜面上相碰,由两者的位移关系得:
?
代入数据得:
?
在此1.5s内,B物体下滑的位移
?
因为
,AB确实是在斜面上发生碰撞。
(2)A碰前的速度
?
B碰前的速度
?
由于碰撞时间极短,两者碰撞近似动量守恒,设碰后两者的共同速度为v,则
?
代入数据得
解得
?
AB相碰时距斜面底端的高度
?
设AB滑下斜面后停在距P点S3远处。由动能定理得:
?
代入数据解得:?
本题难度:一般
A small leak will sink a great ship. 小漏能沉大船.