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1、简答题 如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机绕组的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭合.当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W,求:
(1)电源的内电阻;
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率.
参考答案:

(1)设S2断开时R1消耗的功率为P1,则P1=(ER1+r)2R1,
代入数据可以解得r=1Ω.
(2)设S2闭合时R1两端的电压为U,消耗的功率为P2,则P2=U2R1,解得U=84V
由闭合电路欧姆定律得?E=U+Ir,代入数据,得I=26A
流过R1的电流为I1,流过电动机的电流为I2,I1=UR1=4A,
而I1+I2=I,所以I2=22A,
由UI2=P出+I22R0,代入数据得P出=1606W.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (18分)如图,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,把物块释
放,在
弹力的作用下获得一个向右的速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动经过C点,求:

(1)弹簧对物块的弹力做的功;
(2)物块从B至C克服阻力做的
功;
(3)物块离开C点后落回水平面AB时动能的大小。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)设物块进入半圆导轨B点瞬间的速度为
,
物块到达B点时受重力mg和支持力
N=7mg作用,
二者的合力提供向心力,则:
………………①?(2分)
设弹簧对物块的弹力做的功为WF,对弹簧推动物块过程由动能定理得:
…………………②?(3分)
由①②解得:
?…………………
…③?(2分)
(2)设物块到达C点时的速度为vC,依题意可知物块在
C点仅受重力mg作用,对物块在C点由牛顿第二定律得:
………………………④?(2分)
设物块从B到C过程,摩擦阻力对物块所做功为Wf,对物块的此过程依动能定理得:
…⑤?(3分)
由①④⑤解得:
……………………⑥?(2分)
故物块从B到C过程克服阻力做的功为
。
(3)设物块落回水平面AB时速度大小为
,取水平面AB为重力势能零势面,对物块由C
落到水平面AB的过程,依机械能守恒定律得:
………⑦?(3分)
由④⑦解得物块落回水平面AB时
动能的大小为
…………………⑧?(1分)
本题难度:简单
3、填空题 如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为V2(V2<V1)。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则小物体上升的最大高度为_________,从N到M的过程中,小物体的电势能________________(填变化情况)

参考答案:
先减小后增加
本题解析:设斜面倾角为θ、上升过程沿斜面运动的最大距离为L.因为OM=ON,则MN两点电势相等,小物体从M到N、从N到M电场力做功均为0.上滑和下滑经过同一个位置时,垂直斜面方向上电场力的分力相等,则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功,所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等,并设为W1.在上滑和下滑过程,对小物体,摩擦力做功相等,则应用动能定理分别有:
和
,上两式相减可得
;由OM=ON,可知电场力对小物体先作正功后作负功,电势能先减小后增大.
考点:本题考查动能定理的应用、摩擦力及电场力做功的特点,涉及能量变化的题目一般都要优先考虑动能定理的应用.
本题难度:一般
4、选择题 一个质量为50g的物体,在竖直向上的力F的作用下,以2m/s2的加速度由静止向上匀加速运动,则力F在前5s内所做的功为(g=10m/s2)( )
A.15J
B.1.5J
C.12.5J
D.2.5J
参考答案:根据牛顿第二定律得:
F-mg=ma
解得:F=0.05×2+0.05×10=0.6N
前5s内的位移为:x=12at2=12×2×25=25m
则力F在前5s内所做的功为:W=Fx=0.6×25=15J
故选:A
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 下列关于力对物体做功的说法正确的是(?)
A.摩擦阻力对物体做功的多少与路径无关
B.合力不做功,物体必定做匀速直线运动
C.在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等,一正一负
D.一对作用力和反作用力可能其中一个力做功,而另一个力不做功
参考答案:D
本题解析:摩擦阻力对物体做功等于摩擦力与路程的乘积,所以与路径有关,A错;合力不做功,物体不一定做匀速直线运动,如匀速圆周运动,B错;作用力和反作用力可能其中一个力做功,而另一个力不做功,也可能都做功,也可能都不做功,如人推墙时,墙对人的作用力做功,人对墙的反作用力不做功,C错,D对。
本题难度:简单