一、单项选择题:本题共6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个选项符合题意.
1、两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,如图所示,物体通过一段位移时,力F1对物体做功6J,F2对物体做功8J,则F1和F2的合力对物体做功为( )
A.-2J B.2J C.10J D.14J
2、如图所示,以正点电荷Q为中心画圆,在圆上取两个点A、B,关于两点场强与电势,下列说法正确的是( )
A. A、B两点的场强相同 B. A、B两点的电势相同
C. A、B两点的场强与电势都相同 D. A、B两点的场强与电势都不同
3、在下列实例中,不计空气阻力,机械能不守恒的是( )
A.做自由落体运动的小石块 B.做平抛运动的铅球
C.被起重机匀速吊起的重物 D.做竖直上抛运动的小钢球
4、如图所示,地球绕太阳的运动可看做匀速圆周运动,现通过实验测出地球绕太阳运动的轨道半径R,运行周期为T,引力常数G已知,根据这些条件,下列说法正确的是( )
A.可以算出太阳的质量 B. 可以算出地球的质量
C.可以算出地球受到的向心力 D.可以算出地球对太阳的引力
5、质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的阻力大小不变,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为v/ 2 时,汽车的瞬时加速度的大小为( )
A. B. C. D.
6、如图所示,一固定的半径为R的圆环均匀带点,将一带电量为q=-1×10-3C的试探电荷从
无穷远(电势能为零)处移至圆环轴线上的O点时,电场力对该试探电荷所做的功为4×10-3J,再将其从O点移到P点时,需克服电场力做功1×10-3J,则()
A.圆环带负电
B.电场中P点的电势为3V
C.试探电荷在该电场的P点所具有的电势能为3×10-3J
D.OP间的电势差为-1V
二、多项选择题:(本题共6小题,没小题4分,共计24分)
7、两个大小可忽略不计的相同的金属小球,带带电量之比为1:9,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们的静电力大小可能是原来的( )
A.4/9 B.5/9 C.16/9 D.25/9
8、如图所示,某人在高为H的平台上,以初速v0斜向右上方抛出一个质量为m的小球,不计空气阻力,重力加速度为g,以地面为零势能面,下列说法正确的是( )
A.在抛球过程中人对小球做的功是
B.下降过程中重力对小球做的功是mgH
C.小球落地时的速度为
D. 小球落地时的机械能为
9、如图所示,人造地球卫星在万有引力作用下,做以地心为焦点的椭圆运动;MPN为椭圆上的三点,P是近地点;卫星在从M经P到达N点的过程中( )
A.动能先增大后减小 B.势能先增大后减小 C.加速度先增大后减小 D.受到的向心力先减小后增加
10、如图所示,虚线A、B、C、D为匀强电场中相邻的水平的等差等势面,其中,,实线是电场线,电子(带负电)以一定的速度v0垂直经过等势面D,进入匀强电场,已知等势面间的距离为5cm,则下列说法正确的( )
A.等势面C的电势为10V B.匀强电场的场强为100V/m
C.电子在电场中做变加速运动 D.电子从D到B的过程中电场力做负功
11、一带点油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中的虚线所示,电场方向竖直向下;若不计空气阻力,则此油滴从a运动到b的过程中,下列说法正确的是( )
A.油滴带正电 B.油滴的电势能减小 C.油滴的动能减小 D.油滴的重力势能和电势能之和减小
12、如图所示,足够长传送带与水平方向的夹角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮,与木块b相连,b的质量为m,开始时ab及传送带均静止,且a不受传送带的摩擦力作用,现将传送带逆时针匀速转动,则在b上升h高度(未与滑轮相碰)的过程中( )
A.物块A的质量为
B.摩擦力对a做的功等于物块ab构成的系统机械能的增加
C. 摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和
D.任意时刻,重力对a、b做功的瞬时功率大小不相等
三、试验题:(本题2小题,共16分)
13、在“探究两个电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的试验中,某同学采用如图所示的装置;试验时他保持两个小球所带的电量不变,研究力与两个带电小球间距离的关系;保持两个小球间距离不变,研究力与两个带电小球所带电量的关系.
(1)试验表明:两个电荷间相互作用力的大小,随两球间距离的 而增大;随两球所带电量的 而增大.
(2)试验中该学生采用了 这种方法来研究多个变量间的关系。(选填“累积法”、“控制变量法”、“演绎法”、“等效替代法”)
(3)在我们所知道的物理实验中或物理规律的得出过程中也用到这种方法,请举一个例子: 。
14、在“验证机械能守恒定律”的试验中,已知打点计时器所用的电源频率是50Hz,查得当地的重力加速为g=9.8m/s2,若所用重锤的质量为1.00kg,试验中得到一条点迹清晰的纸带,如图所示,把第一个点记作O,另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm..
(1)根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于 J,动能的增加量等于 J(取三位有效数字).
(2)即使在实验中操作规范,数据测量及处理很准确的前提下,该实验求得的△EP也一定略 △Ek(选填“大于”或“小于”),这是实验存在系统误差的必然结果,该系统误差产生的主要原因是 ; 大于;
四、计算题:(本题共4小题,共47分)
15、如图所示,某一电场的电场线,其中A点的电势为12V,B点的电势为2V,现把一个q=1×10-6C的正电荷从A点无初速释放,到达B点,则:
(1)判断AB两点哪点场强大;
(2)判断AB两点哪点的电势高;
(3)AB两点间的电势差UAB;
(4)正电荷从A到B的过程中电场力做的功.
16、如图所示,光滑的1/4圆弧的半径为R=0.8m,有一个可视为质点的质量为m=1kg的物体,从A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面运动到C点静止,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,g取9.8m/s2,求:
(1)物体到达B点时的速度大小:(2)BC间的距离x;(3)物体从A到C的过程中摩擦力对物体做的功;
17、如图所示,在轻杆两端分别固定两个球AB,A球质量mA=m,B球质量mB=2m,轻杆可以绕固定轴O转动,不计杆与转轴间的摩擦,两球到转动轴O的距离都为L,开始时杆处于水平状态,放手后,杆转到竖直位置,如图中虚线所示,重力加速度为g,则:
(1)以B球在最低点的位置为零势能面,求杆水平时A球的重力势能;
(2)杆从水平位置转到竖直位置的过程中,两球构成的系统的重力势能减少量;
(3)B球到达最低点时,A球的速度大小;
(4)上述过程中杆对A球做的功.
18、如图所示,绝缘细线左端固定在O点,右端固定一质量为m的小球,开始时细线被拉直长为L,处于水平状态,让小球从A点无初速释放,重力加速度为g,则:
(1)小球到达最低点时的速度的大小;
(2)小球到达最低点时绳中的拉力的大小;
(3)如果小球带正电,处于方向向上的匀强电场中且电场力大小等于mg,仍让小球从A点无初速释放,小球到达最低点时速度的大小;
(4)如果小球带正电,处于方向向上的匀强电场中且电场力大小等于2mg,为确保小球在竖直面内做完整的圆周运动,至少以多大的速度把小球从A点竖直抛出;
答案:
一、选择题:DBCAAB
二、多选:CD; AB; AC; AD; BD; ABC
三、试验题:13.(1)减小;增大;(2)控制变量法(3)在研究力、质量和加速度的关系时采用了控制变量法.
14.(1)7.62J.7.56J(2)大于;纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力
四、计算题:15.(1)B点所在位置的电场线密集,故B点的场强大;
(2)沿电场线电势降低,故A点电势高;
(3)AB两点间的电势差UAB=UA-UB=10V
(4)正电荷从A到B的过程中电场力做的功
16.(1)从A点到B点由动能定理:,
解得:
(2)由B到C根据动能定理可知:
解得x=4m
(3)从A到C 的过程中摩擦力对物体做的功:
17.(1)以B球在最低点的位置为零势能面,杆水平时A球的重力势能为:;
(2)在水平位置时,两球的重力势能为:;在竖直位置时,俩球的重力势能:,系统重力势能减小量为:
(3)B球到达最低点时,设AB的速度均为v,则由机械能守恒定律可知:
解得:
(4)对A球,由动能定理:
解得
18. (1)小球到达最低点时,由机械能守恒:
解得:
(2)小球到达最低点时,根据牛顿定律:
解得:T=3mg
(3)根据动能定理:
解得:
(4)如果小球带正电,处于方向向上的匀强电场中且电场力大小等于2mg,则合力为mg方向向上,在最低点的最小速度为,解得:
由动能定理可得:
解得