D. B点的电势一定高于C点的电势 【答案】B
【解析】试题分析:若甲、乙带异种电荷,则由于开始释放后物块乙能下滑,则
,随着物块的下滑F库逐渐减小,所以物块加速度越来越大,所以不会停下
来。所以甲、乙一定带同种电荷;下滑的时候电场力对物块做正功,电势能减小;根据能量关系
,所以小物块机械能的损失一定小于克服摩擦力做的功;不知道电荷甲
的电性,所以不能确定BC两点电势的高低。选项B正确。 考点:牛顿定律、库仑定律及能量守恒定律
12. 如图甲所示,斜面体固定在水平面上,倾角为θ=30°,质量为m的物块从斜面体上由静止释放,以加速度a=开始下滑,取出发点为参考点,则图乙中能正确描述物块的速率v、动能Ek、势能EP、机械能E、时间t、位移x关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】试题分析:滑块从斜面上匀加速下滑,根据运动学公式得出速度与时间的关系式,再得到动能与时间的关系.根据重力势能图象.
滑块从斜面上匀加速下滑,速度正确;动能
,得
t,
,所以A图能正确描述速度与时间的关系,A,得到重力势能与位移的关系式.再选择
,是非线性关系.所以B图不能正确描述动能与时间
的关系,B错误;取出发点为参考,滑块向下滑动时,重力势能为负值,则重力势能
,
确;由于滑块的加速度
,C图能正确描述势能
与位移x的关系,C正
,
,根据牛顿第二定律得知,滑块的合力等于
说明滑块下滑过程中,不受摩擦力作用,只有重力做功,其机械能不变,取出发点为参考点,其机械能为0,所以D图能正确描述机械能E与位移x关系,故D正确.
13. 一带电液滴在重力和匀强电场对它的电场力的共同作用下,在竖直平面内,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,下列结论正确的是( )
A. 此液滴带正电 B. 液滴的加速度大小为
g
C. 合外力对液滴做的总功为零 D. 液滴的电势能与动能之和是增加的 【答案】BD
【解析】试题分析:(1)因小球做直线运动,由受力分析可判断小球带负电,选项A错误;F
合
=mg=ma,a=g,选项B正确;带电液滴由b沿直线运动到d,过程中做匀加速直线运
动,动能增加,合外力对液滴做的总功为正,选项C错误;液滴的电势能、重力势能与动能之和不变,重力势能减小,故液滴的电势能与动能之和增加,选项D正确。 考点:带电粒子在复合场中的运动
14. “探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中,发现A、B两颗均匀球形天体,两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星,测得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是( ) A. 天体A、B的质量与它们的半径成正比 B. 两颗卫星的线速度与它们的半径成正比 C. 天体A、B表面的重力加速度一定相等 D. 天体A、B的密度一定相等 【答案】BD
【解析】试题分析:设A、B中任决意球形天体的半径为R,质量为M,卫星的质量为m,周期
为T,则由题意,卫星靠近天体表面飞行,卫星的轨道半径约等于天体的半径,则有
,得
的线速度为
,T相等,所以质量与它们的半径立方成正比,故A错误;卫星
,T相等,所以两颗卫星的线速度与它们的半径成正比,故B正确;天体A、
,T相同,可见天体A、B表面的
B表面的重力加速度等于卫星的向心加速度,即
重力加速度之比等于它们的半径正比,故C错误;天体的密度为,可见,与
天体的半径无关,由于两颗卫星的周期相等,则天体A、B的密度一定相等,故D正确。 考点:万有引力定律及其应用
【名师点睛】本题是卫星绕行星运动的问题,要建立好物理模型,采用比例法求解.要熟练应用万有引力定律、圆周运动的规律结合处理这类问题。
15. 一个小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功5J,除重力之外其它力做功2J。则小球( )
A. a点的重力势能比在b点多5J B. 在 a点的动能比在b点少7J C. 在a点的机械能比在b点少2J D. 在a点的机械能比在b点多2J 【答案】ABC
【解析】机械能的变化根据除重力以外的其他力做功来判断,一个小球从空中的a点运动到b点的过程中,除重力之外其它力做功2J,所以机械能增大2J,D错;
16. “探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中,发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星,并测得两颗卫星的周期相等,以下说法中正确的是( ) A. 天体A、B表面的重力加速度与它们的半径之比相等 B. 两颗卫星的线速度一定相等 C. 天体A、B的质量一定相等 D. 天体A、B的密度一定相等 【答案】AD
【解析】试题分析:A、天体A、B表面的重力加速度等于卫星的向心加速度,即g=a=T相同,可见天体A、B表面的重力加速度之比等于它们的半径正比.故A正确.
R,
B、卫星的线速度为 v=,T相等,而R不一定相等,线速度不一定相等.故B错误.
C、设A、B中任意天体的半径为R,质量为M,卫星的质量为m,周期为T.则由题意,卫星靠近天体表面飞行,卫星的轨道半径约等于天体的半径,则有 G
=m
R,得M=
,T相等,R不一定相等,所以天体A、B的质量不一定相等.故
C错误.
D、天体的密度为ρ===,可见,ρ与天体的半径无关,由于两颗卫星的周期
相等,则天体A、B的密度一定相等.故D正确. 故选:AD
17. 在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a 棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计.则
A. 物块c的质量是2msinθ
B. b棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能 C. b棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能 D. b棒放上导轨后,a棒中电流大小是【答案】AD
【解析】试题分析:b棒静止说明b棒受力平衡,即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡,a棒匀速向上运动,说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡,c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡.由b平衡可知,安培力大小F
安
=mgsinθ,由a平衡可知F绳=F安+mgsinθ=2mgsinθ,由c平衡可知F绳=mcg;因为绳中拉力
大小相等,故2mgsinθ=mcg,即物块c的质量为2msinθ,故A正确;
b放上之前,根据能量守恒知a增加的重力势能也是由于c减小的重力势能,故B错误;a匀速上升重力势能在增加,故根据能量守恒知C错误;根据b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因为F安=BIL∴
,故D正确;故选AD
考点:物体的平衡;能量守恒定律
18. 如图,匀强电场水平向左,带正电物体沿绝缘.粗糙水平板向右运动,经A点时动能为到B点时动能减少到( )
,减少的动能中有
,
转化为电势能,则它再经过B点时动能大小是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】试题分析:从A到B的过程中,电场力做功为据动能定理得,
,动能减小了
,从A到B,根
,可知
,解得A到B过程中,克服摩擦力做功为
克服电场力做功与克服摩擦力做功之比为力做功之比仍然为
,则在整个过程中,克服电场力做功与克服摩擦
,从B点到速度减为零,动能减小量为80J,则克服摩擦力做功为
,对B点向右到返回B点的过程运用动能定理,电场力做功为0,则有:
-,解得
,故C正确,A、B、D错误。
考点:动能定理的应用、电势能
【名师点睛】该题主要考查了动能定理在电场中的运用,要知道电场力做的功等于电势能的减少量,合理地选择研究过程,运用动能定理进行求解。
19. 如图所示,小木块P和长木板Q叠放后静置于光滑水平面上。P、Q的接触面是粗糙的。用足够大的水平力F拉Q,P、Q间有相对滑动。在P从Q左端滑落以前,关于水平力F的下列说法中正确的是