(1)开关断开时,金属棒离开底端PP′的速度大小; (2)开关闭合时,金属棒在下滑过程中产生的焦耳热; (3)开关S仍闭合,金属棒从比AA′更高处静止开始滑下,水平射程仍为x2,请定性说明金属棒在倾斜轨道的运动规律。
物理参考答案及解析
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1.B
【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】设圆的半径为r, 对于AM段,位移:x1=
,加速度为:a1=gsin45°=
,
由位移时间公式得,所用时间:对于BM段,位移:
=
,加速度为:a2=gsin53°=,
由位移时间公式得,所用时间为:
对于CM段,位移:x3=2r,加速度为:a3=g,由位移时间公式得,所用时间为:对于DM段,位移:
=
,加速度为:
,
由位移时间公式得,所用时间为:
A
故:t1=t3<t2=t4
M B D 故a、c同时到达M点,b、d同时到达M点,
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且ac用时短于bd用时,故ACD错误,B正确;
【举一反三】如图所示,位于竖直平面内的圆, 已知在t=0时,a、b、d三个球分别由A、B、D三点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点,则它们运动的时间关系? 2. C
【命题立意】本题旨在考查带电粒子在混合场中的运动。 【解析】A、由题,带电荷量为q的微粒静止不动,则微粒受到向上的电场力,平行板电容器板间场强方向竖直向下,则微粒带负电,故A错误; B、由平衡条件得:错误; C、根据
C?kq?Ukmg?qUd,得油滴带电荷量为:
q?mgdU,故B
U?QC,结合mg?qE,且Q?kq,则得电容器的电容为:
mgdU?kmgdUU2,故C正确;
D、极板N向下缓慢移动一小段距离,电容器两极板距离s增大,板间场强减小,微粒所受电场力减小,则微粒将向下做加速运动,故D错误。 故选:C
【易错警示】本题整合了微粒的力平衡、电容器动态分析,由平衡条件判断微粒的电性,注意由受力情况来确定运动情况,是解
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题的思路。 3. B
【命题立意】本题旨在考查向心力、牛顿第二定律。
【解析】因为圆环光滑,所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力,细绳要产生拉力,绳要处于拉升状态,根据几何关系可知,此时细绳与竖直方向的夹角为60,当圆环旋转时,小球绕竖直轴做圆周运动,向心力由三个力在水平方向的合力提供,其大小为:
,根据几何关系,其中
一定,
0所以当角速度越大时,所需要的向心力越大,绳子拉力越大,所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力,此时角速度最小,需要的向心力最小,对小球进行受力分析得即
符合题意. 故选:B 4. C
【命题立意】本题旨在考查重力、重心。
【解析】A、前后两次悬挂,链条重力大小未变,所以天花板对链条的作用力前后大小不变,故A错误;
B、图甲情形时天花板在A点对链条的作用力为其重力的一半;图乙情形时,为其四分之一,故B错误;
,解得:
,所以只要
,就
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C、图乙情形时,AC间和CB间,都承受原链条重力的一半,所以乙图中链条最低点的张力为甲图的二分之一,故C正确; D、由图甲情形到图乙情形时,链条重心升高,其重力势能增大,故D错误。 故选:C 5. AB
【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系。
【解析】A、试管塞开始与试管一起运动了位移:x1?H?0.8m;试管停止运动之后又独立运动了位移:
x2?l?h?(0.21?0.01)m?0.20m,所以试管塞从静止开始到离开试管口
的总位移:x?x1?x2?1.0m,故A正确;
BC、设试管刚停止运动时,试管塞的速度为v,由
x1?0?vt2,代
入数据得:v?8ms,设在试管中减速过程中的加速度为a,用时
0?v2?x22a??1.60ms2a0?v?att为,则:,,解得:,t?0.05s,由
静止到试管停止用时为0.2s,故总用时为0.25s,故B正确,C错误;
D、在试管中做匀减速运动中,设所受摩擦力f,由动能定理可
1(mg?f)x2?0?mv22得:,解得:f?17mg,故滑动摩擦力与重力的
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