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1、计算题 如图A所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态。现将l2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。
(1)下面是某同学对该题的一种解法:
解:设l1线上拉力为T1,l2线上拉力为T2,重力为mg
?物体在三力作用下保持平衡T1cosθ=mg,T1sinθ=T2
? T2=mgtgθ,剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度
? 因为mgtgθ=ma,所以加速度a=gtgθ,方向在T2反方向
你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。
(2)若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图B所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(1)完全相同,即a=gtgθ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。

参考答案:解:(1)错。因为l2被剪断的瞬间,l1上的张力大小发生了变化
(2)对。因为l2被剪断的瞬间,弹簧l1的长度未及发生变化,T1大小和方向都不变
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 在光滑水平面上,质量为5kg的物体同时受5个水平力作用,保持静止状态,当去掉向东的10N的水平力,经3s后物体的速度大小是______m/s,位移大小是______m,方向______.
参考答案:当去掉向东的10N的水平力时,剩余的四个力的合力大小为10N,方向向西,
根据牛顿第二定律得:
a=F合m=105=2m/s2,方向向西
所以3s后物体的速度大小是v=at=6m/s
位移大小x=12at2=9m,方向向西.
故答案为:6;9;向西
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (12分)如图所示,内壁光滑、内径很小的1/4圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径
为0.2m,在圆心O处固定一个电荷量为-
.0×
C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球,从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动 到最低点B ,到达B点小球刚好与圆弧没有作用力,然后从B点进入板距d= 0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω,定值电阻R的阻值为6Ω,电动机的内阻为0.5Ω.求(取g=10m/s2,静电力常量k="9.0" ×109 N·m2/C2)

(1)小球到达B点时的速度;
(2)小球所带的电荷量;
(3)电动机的机械功率。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)根据机械能守恒可得:
,解得
(2)到达B点恰好作用力为0,由牛顿第二定律得
?③? 1分
解得,
?④? 1分
(3)设电容器两端电压为U,由二力平衡得
?⑤?1分
由欧姆定律得
?⑥?1分
所以,电动机两端电压,
?⑦?1分
?⑧?1分
联立解得,
?⑨? 1分
本题难度:一般
4、选择题 在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,下列描绘下落速度的水平分量大小
、竖直分量大小
与时间
的图像,可能正确的是

参考答案:B
本题解析:跳伞运动员水平方向初速度为飞机的速度,水平方向受到空气阻力作用,必定减速运动,由于空气阻力与速度有关,加速度越来越小,故运动员做加速度减小的减速运动,B对。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,将完全相同的两小球A、B用长L=0.8m的细绳,悬于以
向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触。由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中张力之比
为

A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:4
参考答案:C
本题解析:
小车突然停止运动,A球由于惯性,会向前摆动,将做圆周运动,B球受到小车前壁的作用停止运动,在竖直方向上拉力等于重力,根据牛顿第二定律求出A球绳的拉力,从而求出两悬线的拉力之比.
解:设A、B的质量为m,则:
对A球有:
,
对B球有
.

解决本题的关键知道小车刹车后,A球将做圆周运动,最低点,重力和拉力的合力提供向心力
本题难度:一般