高中物理知识点大全《动能定理及应用》高频考点巩固(2017年模拟版)(十)
2017-08-09 09:14:25
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、选择题 一木块沿着高度相同、倾角不同的3个光滑斜面由顶端静止滑下,如下图所示. 则滑到低端的动能大小关系是( ) A.倾角大的动能最大 B.倾角小的动能最大 C.倾角等于45°的动能最大 D.三者的动能一样大
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参考答案:木块沿光滑斜面下滑过程,只有重力做功,且高度相同,由动能定理可知,三者动能一样大,故ABC错误,D正确, 故选:D
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 一个带正电的小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上,杆与水平方向成 角,所在空间存在竖直向上的匀强电场和垂直于杆且斜向上的匀强磁场,如图所示,小球沿杆向下运动,通过a点时速度是4m/s,到达c点时速度减为零,b是ac的中点,在小球运动过程中
 A.小球通过b点的速度为2 m/s B.小球的电势能的增加量一定大于重力势能的减少量 C.绝缘直杆对小球的作用力垂直于小球的运动方向 D.到达c点后小球可能沿杆向上运动
参考答案:D
本题解析:小球在运动过程中受重力、电场力、洛伦兹力、摩擦力、杆施加的两个支持力,其中一个平衡洛伦兹力。根据动能定理WG+W电+Wf=ΔEk?①,摩擦力随洛伦兹力的减小在减小,因此,ab段和bc段合力不同,合力做功不同,则动能变化不同,则小球通过b点的速度一定不是2 ?m/s,A错误;由①式得: W电+Wf=ΔEk-WG=ΔEk+ΔEp,由于不明确电场力与重力的大小,小球的电势能的增加量与重力势能的减少量电势能无法比较,B错误;绝缘直杆对小球的作用力有:两个支持力垂直于杆和摩擦力沿杆向下,这三个力的合力一定不垂直于杆,C错误;小球运动到C点后,由于不明确电场力与重力的大小有可能静止,也有可能沿杆向上运动,? D正确。
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,光滑水平面MN的左端M处固定有一能量补充装置P,使撞击它的物体弹回后动能在原来基础上增加一定值.右端N处与水平传送带恰好平齐且靠近,传送带沿逆时针方向以恒定速率v=6m/s匀速转动,水平部分长度L=9m.放在光滑水平面上的两相同小物块A、B(均视为质点)间有一被压缩的轻质弹簧,弹性势能Ep=9J,弹簧与A、B均不粘连,A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,物块质量mA=mB=lkg.现将A、B同时由静止释放,弹簧弹开物块A和B后,迅速移去轻弹簧,此时,A还未撞击P,B还未滑上传送带.取g=10m/s2.求: (1)A、B刚被弹开时的速度大小 (2)试通过计算判断B第一次滑上传送带后,能否从传送带右端滑离传送带 (3)若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后粘连,一起滑上传送带.则P应给A至少补充多少动能才能使二者一起滑离传送带.

参考答案:(1)弹簧弹开的过程中,系统机械能守恒 Ep=12mAv2A+12mBv2B 由动量守恒有?mAvA=mBvB 联立以上两式解得vA=3m/s?vB=3m/s (2)假设B不能从传送带右端滑离传送带,则B做匀减速运动直到速度减小到零, 设位移为s.?由动能定理得:-μmBgs=0-12mBv2B? 解得?s=v2B2μg? s<L,B不能从传送带右端滑离传送带.? (3)设物块A撞击P后被反向弹回的速度为v1 功能关系可知:E+12mAv2A=12mAv21 物块B在传送带上先向右做匀减速运动,直到速度减小到零,然后反方向做匀加速运动由运动的对称性可知,物块B回到皮带左端时速度大小应为 v2=vB=3m/s B与A发生碰撞后粘连共速为v,由动量守恒定律可得: mAv1-mBv2=(mA+mB)v 要使二者能一起滑离传送带,要求 12(mA+mB)v2≥μ(mA+mB)gL 由以上四式可得:E≥108J? 答:(1)A、B刚被弹开时的速度大小都是3m/s (2)B不能从传送带右端滑离传送带.? (3)若B从传送带上回到光滑水平面MN上与被弹回的A发生碰撞后粘连,一起滑上传送带.则P应给A至少补充108J动能才能使二者一起滑离传送带.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104 N/C。现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求: (1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小; (2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小; (3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。

参考答案:解:(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有 qE=ma① 解得 a=qE/m=8.0m/s2② 设带电体运动到B端的速度大小为vB,则 解得 vB= =4.0m/s③ (2)设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N,根据牛顿第二定律有 N-mg= ④ 解得 N=mg+R=5.0N⑤ 根据牛顿第三定律可知,带电体对圆弧轨道B端的压力大小N′=N=5.0N⑥ (3)因电场力做功与路径无关,所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中, 电场力所做的功W电=qER=0.32J⑦, 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩, 对此过程根据动能定理有W电+W摩-mgR=0- ⑧ 解得 W摩=-0.72J⑨
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 如图所示,ab是半径为R的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,场强为E、在圆周平面内,将一带止电q的小球从a点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点,在这些所有的点中,到达c点的小球动能最大、已知∠CAB=30°,若不计重力和空气阻力,则电场方向与直线ac间的夹角θ=______.
参考答案:依题,从C点出来的微粒动能最大,电场力做功必最多,且电场方向必定从a一侧指向c一侧,c点电势最低.
 过c点作切线,圆周上其余各点电势都高于c点,即在圆周上找不到与c电势相等的点.且由a到c电场力对小球做正功.则电场方向应在Oc方向,如图.电场方向与线ac间的夹角θ=30°. 故答案为:30°.
本题解析:
本题难度:一般
He who is first come is first served. 先到的先得。 |