1、计算题 如图所示,在水平桌面的边角处放有一个轻质且光滑的定滑轮K,将一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮K分别与物块A,B相连,物块A,B的质量分别为mA,mB。开始时,系统处于静止状态。现用一个水平恒力F拉物块A,使物块B上升,已知当物块B上升的距离为h时,物块B 的速度为v,重力加速度为g, 求此过程中物块A克服摩擦力所做的功。

参考答案:解:由于连结物块A,B的绳子在运动过程中未松
故物块A,B有同样的速度
对于AB系统,由功能关系
求得W=
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,倾角θ=300、长L=2.7m的斜面,底端与一个光滑的1/4圆弧平滑连接,圆弧底端切线水平。一个质量为m=1kg的质点从斜面最高点A沿斜面下滑,经过斜面底端B恰好到达圆弧最高点C,又从圆弧滑回,能上升到斜面上的D点,再由D点由斜面下滑沿圆弧上升,再滑回,这样往复运动,最后停在B点。已知质点与斜面间的动摩擦因数为μ=
/6,g=10m/s2,假设质点经过斜面与圆弧平滑连接处速率不变。求:

小题1:质点第1次经过B点时对圆弧轨道的压力;
小题2:质点从A到D的过程中质点下降的高度;
小题3:质点从开始到第6次经过B点的过程中因与斜面摩擦而产生的热量.
参考答案:
小题1:30N。
小题2:h=0.9m
小题3:12.75J
本题解析:⑴设圆弧的半径为R,则质点从C到B过程,由

?(3分)
得:
N="30N?" (1分)
根据牛顿第三定律,质点第1次经过B点对圆弧轨道的压力为30N。(1分)
⑵设质点第一次由B点沿斜面上滑的速度为
, B点到D点的距离为L1
?(4分)
代入数据解得:
=0.9m?(1分)
则质点从A点到D点下降的高度h="0.9m?" (1分)
⑶设质点第2次由B点沿斜面上滑的速度为
,沿斜面上滑的距离为L2.则
?(2分)
得:
?(1分)
同理可推得:质点第n次由B点沿斜面上滑的距离Ln为
(1分)
所以质点从开始到第6次经过B点的过程中,在斜面上通过的路程为
S=L+2(L1+L2)=5.1m?(1分)
Q=μmgcos300S="12.75J?" (1分)
说明:此题有多种解法,参照给分。
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,在绝缘的水平面上方存在着匀强电场,电场方向如图所示,水平面上的带电金属块在水平拉力F的作用下沿水平面移动。已知金属块在移动的过程中,外力F做功32J,金属块克服电场力做功8.0J ,金属块克服摩擦力做功16J,则在此过程中金属块的

[? ]
A.动能增加8.0J
B.电势能增加24J
C.机械能减少24J
D.机械能增加48J
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,轨道ABC的AB段是半径R=0.8m的光滑的
圆弧轨道,BC段为粗糙水平面,滑块从A点由静止开始下滑,在水平面上运动了1.6m后停止于C点。己知弧形轨道与水平轨道相切,空气阻力不计。取g=10m/s2,

求:(1)滑块通过B点时的速度大小;
(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ。
参考答案:4m/s? 0.5
本题解析:(1)从A到B,应用动能定理mgh=
,(2分)
到B点速度为4m/s(2分)
(2)从A到C应用动能定理mgh-μmgS="0," (2分)动摩擦因数为0.5(2分)
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,在质量为M=0.99kg的小车上,固定着一个质量为m=10g、电阻R=1Ω的矩形单匝线圈MNPQ,其中MN边水平,NP边竖直,高度l=0.05m.小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0=10m/s的速度做匀速运动,随后进入一水平有界匀强磁场(磁场宽度大于小车长度),完全穿出磁场时小车速度v1=2m/s.磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B=1.0T.已知线圈与小车之间绝缘,小车长度与线圈MN边长度相同.求:
(1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向;
(2)小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q;
(3)小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W.
参考答案:
(1)线圈切割磁感线的速度v0=10m/s,感应电动势为?E=Blv0=1×0.05×10=0.5V
由闭合电路欧姆定律得,线圈中电流为 I=ER=0.51=0.5A?
由楞次定律知线圈中感应电流方向为?M→Q→P→N→M?
(2)线圈进入磁场和离开磁场时克服安培力做功,动能转化成电能,产生的电热为
? Q=12(M+m)v20-12(M+m)v21=12×1×102-12×1×22=48(J)
(3)设小车完全进入磁场后速度为v,在小车进入磁场从t时刻到t+△t时刻(△t→0)过程中,根据牛顿第二定律得
? -Bil=m△v△t
即-Bl?i△t=m△v,
而i△t=q入
求和得?BLq入=m(v0-v)?
同理得?
? BLq出=m(v-v1)?
而?q=i△t=ER?△t=△ΦR?△t?△t=△ΦR
又线圈进入和穿出磁场过程中磁通量的变化量相同,因而有?q入=q出
故得?v0-v=v-v1?即有?v=v0+v12=6?m/s?
所以,小车进入磁场过程中线圈克服安培力做功
W克=12(M+m)v20-12(M+m)v2=12×1×102-12×1×62=32(J)
答:
(1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小为0.5A,方向为 M→Q→P→N→M;
(2)小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q为48J;
(3)小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W为32J.
本题解析:
本题难度:一般