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1、简答题 如图所示;“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成,在金属板A、B上同一高度处开有两个小孔M、N,并在M、N之间固定一绝缘光滑平板,整个装置静止固定在水平面上.两平行金属板A、B接上电压为150KV的稳压电源,两金属板间距为d=0.1m.现有一电荷分布均匀的带电量为q=5×10-5C,质量为m=0.01kg,长度为l=0.04m的绝缘橡胶棒以v0=10
m/s的速度由右边小孔水平滑入“U”形框架中,设绝缘棒的电荷量对“U”形框架内的电场没有影响.问:
(1)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度
(2)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度.
(3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能.
参考答案:(1)金属板间的电场强度为E=Ud=150×1030.1V/m=1.5×106V/m
?由牛顿第二定律得:a=qEm=5×10-5×1.5×1060.01m/s2=7.5×103m/s2
(2)设带电橡胶棒刚好全部进入“U”形框架时,则由动能定理:
-qE2L=12mv2-12mv20
解得:v=
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 1999年11月20日,我国成功发射了质量为m的“神舟”号宇宙飞船,它标志着我国载人航天技术有了新的重大突破,该宇宙飞船在环绕地球的椭圆轨道上运行,假设在运行中它的速度最大值为vm,当它由远地点运行到近地点的过程中,地球引力对它做功为W.则宇宙飞船在近地点的速度为________,在远地点的速度为________.
参考答案:
本题解析:根据开普勒第二定律可知,卫星在近地点速度最快,原地点速度最慢,所以最快速度为vm。根据动能定律则
,化简则
点评:本题结合开普勒第二定律并通过动能定理列式求解。在列示时需要注意从近地点到远地点要克服引力做功,因此取负数计算。
本题难度:简单
3、选择题 (2011年杭州学军中学检测)人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达斜面顶端的速度为v,如图所示.则在此过程中( )

A.物体所受的合外力做功为mgh+
mv2
B.物体所受的合外力做功为
mv2
C.人对物体做的功为mgh
D.人对物体做的功大于mgh
参考答案:BD
本题解析:.物体沿斜面做匀加速运动,根据动能定理:W合=WF-WFf-mgh=
mv2,其中WFf为物体克服摩擦力做的功.人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功,所以W人=WF=WFf+mgh+
mv2,A、C错误,B、D正确.
本题难度:简单
4、选择题 一质量m的小球,竖直方向受一恒定的外力F,小球以
g的加速度加速下落,空气阻力不计,关于小球在下落h的过程中能量的变化,以下说法中正确的是(?)
A.动能增加了
mgh
B.小球克服外力F做功
mgh
C.机械能减少了
mgh
D.重力势能减少了
mgh
参考答案:BC
本题解析:根据牛顿第二定律可得:
,解得:
,根据动能定理可得:
,解得:增加的动能为:
,A错误,克服F做功为
,所以机械能减小
,BC正确,重力做功为mgh,所以重力势能减小为mgh,D错误
故选BC
点评:重力做多少功,就有多少势能发生变化,与其他力没有关系
本题难度:一般
5、计算题 (9分)如图所示,光滑水平路面上,有一质量为m1=5kg的无动力小车以匀速率v0=2m/s向前行驶,小车由轻绳与另一质量为m2=25kg的车厢连结,车厢右端有一质量为m3=20kg的物体(可视为质点),物体与车厢的动摩擦因数为μ=0.2,开始物体静止在车厢上,绳子是松驰的.求:

①当小车、车厢、物体以共同速度运动时,物体相对车厢的位移(设物体不会从车厢上滑下);
②从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间.(取g=10m/s2)
参考答案:①0.017 m ②0.1s
本题解析:①轻绳从伸直到拉紧的时间极短,在此过程中,物体可认为仍处于静止状态,小车与车厢在水平方向上动量守恒,设小车与车厢的共同速度为
,以m1和m2为研究对象,由动量守恒定律有
解得
.
绳拉紧后,物体在车厢上发生相对滑动,最终小车、车厢和物体三者相对静止,具有共同速度.再将小车、车厢和物体三者看成一系统,在水平方向上动量守恒,以m1、m2、m3为对象,设它们最后的共同速度为
,则由动量守恒定律有
解得 
绳刚拉紧时m1和m2的速度为v1,最后m1、m2、m3的共同速度为v2,设m3相对m2的位移为Δx,则在此过程中由能量守恒定律有

解得:
.
②对 物体,由动量定理,有
解得:
所以,从绳拉紧到m1、m2、m3有共同速度所需时间为t = 0.1s.
本题难度:一般