专题4——功能关系的应用专题达标测试(4).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题达标测试,一、选择题,(,每小题,5,分,共,60,分,),1.(2009,辽宁省普通高校招生统一考试测试,),如图,4-1,所示,斜面体固定在水平地面上,用一根轻绳跨过定,滑轮连接甲、乙两滑块,使其静止于两斜面等高处,轻绳均与斜面平行,.,甲、乙可看成质点,不计一切摩,擦,.,若剪断轻绳,(sin 37=0.6,sin 53=0.8)()A.,甲、乙落地时的速度大小相等,B.,甲、乙落地时的动能之比为,43,C.,甲、乙落地时重力的功率之比为,11,D.,甲、乙在下滑过程中重力做功相等,图,4-1,答案,ABC,解析,m,甲,g,sin 37=,m,乙,g,sin 53,m,甲,=,m,乙,3,m,甲,=4,m,乙,由机械能守恒定律知,A,、,B,正确,D,错,;,由,于,P,=,mg,v,sin,得,C,正确,.,2.,如图,4-2,所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处,于方向垂直纸面向外、强度为,B,的匀强磁场中,质,量为,m,、带电荷量为,+,Q,的小滑,块从斜面顶端由静止下滑,.,在滑,块下滑的过程中,下列判断正确,的是,(),图,4-2,A.,滑块受到的摩擦力不变,B.,滑块到达地面时的动能与,B,的大小无关,C.,滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下,D.,B,很大时,滑块可能静止于斜面上,解析,滑块下滑的过程中,受力分析如,右图所示,C,对,;,摩擦力,F,f,=,F,N,而,F,N,=,G,2,+,F,洛,=,G,2,+,q,v,B,由于,G,2,不变,v,增大,故,F,N,增大,F,f,增大,A,错,;,由于摩擦力的大小与,B,有关,而滑块到达地面时的,动能与重力做功和摩擦力做功有关,故,B,错,;,若,B,很大,时,摩擦力增大较快,当摩擦力增大到,F,f,=,G,1,之后,滑块,将保持匀速,不可能静止于斜面上,D,错,.,答案,C,3.(2009,杭州市模拟三,),如图,4-3,所示,下端固定在地面上的竖直轻弹簧,从,它的正上方,H,高处有一物块自由落,下,落到弹簧上后将弹簧压缩,.,如果,分别从,H,1,和,H,2,(,H,1,H,2,),高处释放物块,物块落到弹,簧上将弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是,E,k1,和,E,k2,在具有最大动能时刻的重力势能分别是,E,p1,和,E,p2,(,以地面为参照系,),那么有,(),图,4-3,A.,E,k1,=,E,k2,E,p1,=,E,p2,B.,E,k1,E,k2,E,p1,E,p2,C.,E,k1,E,k2,E,p1,=,E,p2,D.,E,k1,E,k2,E,p1,mg,功率,P,F,T,mg,v,sin,D,错,.,11.,如图,4-11,所示,虚线,EF,的下方存在着正交的匀强电,场和匀强磁场,电场强度为,E,磁感应,强度为,B,.,一带电微粒自离,EF,为,h,的,高处由静止下落,从,B,点进入场区,做了一段匀速圆周运动,从,D,点射,出,.,下列说法正确的是,()A.,微粒受到的静电力的方向一定竖直向上,B.,微粒做圆周运动的半径为,C.,从,B,点运动到,D,点的过程中微粒的电势能先增大,后减小,D.,从,B,点运动到,D,点的过程中微粒的电势能和重力,势能之和在最低点,C,最小,图,4-11,答案,ABC,解析,由,v,2,=2,gh,得到,粒子做匀速圆周运动,可以判断,qE,=,mg,可得,根据洛伦兹力提供向心力,可以推出圆周运动半径为,根据静电力向上,所以从,B,点运动到,D,点的过程中微粒的电势能先增大后减小,;,电势能加重力势能再加粒子的动能守恒,所以,B,点运动到,D,点的过程中电势能和重力势能之和不变,.,12.(2009,福建,18),如图,4-12,所示,固定放置在同一水,平面内的两根平行长直金属导轨的间距为,d,其右,端接有阻值为,R,的电阻,整个装置处在竖直向上磁,感应强度大小为,B,的匀强磁场中,.,一质量为,m,(,质量,分布均匀,),的导体杆,ab,垂直于导轨放置,且与两导,轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为,.,现杆在水平向左、垂直于杆的恒力,F,作用下从静止,开始沿导轨运动距离,l,时,速度,恰好达到最大,(,运动过程中杆,始终与导轨保持垂直,).,设杆接,入电路的电阻为,r,导轨电阻不,计,重力加速度大小为,g,.,则此过程,(),图,4-12,A.,杆的速度最大值为,B.,流过电阻,R,的电量为,C.,恒力,F,做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变,化量,D.,恒力,F,做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变,化量,答案,BD,解析,当,v,最大时有,F,=,F,f,+,F,安,即,F,=,mg,+,v,=;,通过电阻,R,的电量,q,=;,由动能定理有,W,F,+,W,f,+,W,F,安,=,E,k,其中,W,f,0,W,F,安,0,故,B,、,D,对,.,二、解答题,(,每小题,10,分,共,40,分,),13.,一静止的物体所受到的合外力,随时间的变化关系如图,4-13,所,示,图中,F,1,、,F,2,未知,已知物体,从,t,=0,时刻出发,在,3,t,0,时刻恰又,返回到出发点,.,试求,:,(1),t,0,时刻物体的速度,v,1,与,3,t,0,时刻物体的速度,v,2,之比,.,(2),F,1,与,F,2,之比,.,图,4-13,解析,(1),由图可知,F,1,作用时间为,t,0,物体做匀加速运动,然后改为反向,F,2,作用时间为,2,t,0,物体先减速再反向,加速至出发点,.,设,F,1,作用下物体的位移为,s,则有,F,2,作用下物体的位移为,-s,有,联立,可得,(2),对于,F,1,作用的过程,根据动能定理有,对于,F,2,作用的过程,根据动能定理有,由,得,答案,(1)23 (2)45,14.(2009,大连市第二次模拟,),如图,4-14,所示,一个半径,为,R,=0.3 m,的半圆形轻质弯管上固定有两个小球,A,、,B,C,为弯管的圆心,AC,OB,弯管可以绕左端转,轴,O,在竖直平面内无摩擦自由转动,.,已知,m,A,=2 kg,m,B,=1 kg,取,g,=10 m/s,2,由静止开始释放此装置,则,(1),当,B,球摆到最低点时系统减少的重力势能是,多大,?,(2),当,A,球摆到最低点时,A,的动能是多大,?,图,4-14,解析,(1),B球到达最低点时,系统减少的机械能,E,=,m,A,gh,A,1,+,m,B,gh,B,1,h,A,1,、,h,B,1,分别为,A,、,B,两球下落的高度,因为,h,A,1,=2,R,h,B,1,=2,R,所以,E,=18 J,(2),A,球到达最低点时,由系统机械能守恒得,m,A,gh,A,2,+,m,B,gh,B,2,=,m,A,v,A,2,+,m,B,v,B,2,A,、,B,具有相同的角速度,转动半径,r,B,=,2,R,所以,v,A,=,v,B,A,、,B,下落的高度分别为,，,可得,E,k,A,=,m,A,v,A,2,9.3 J,答案,(1)18 J (2)9.3 J,15.(2009,成都市第三次诊断性检测,),如图,4-15,所示,两,条足够长的平行光滑导轨,MN,和,PQ,之间的宽度为,L,处于同一竖直平面内,MP,间接有阻值为,R,的电阻,.,轻质金属杆,ab,长为,2,L,紧贴导轨竖直放置并与导轨,接触良好,离,a,端 处固定有质量为,m,的小球,(,可视,为质点,),整个装置处于磁感应强度为,B,并与导轨平,面垂直的匀强磁场中,当,ab,杆由静止开始紧贴导轨,绕,a,端固定轴向右倒下至水,平位置时,球的速度为,v,.,若导,轨及金属杆电阻不计,忽略各,处的摩擦,重力加速度为,g,则,图,4-15,在金属杆,b,端即将脱离导轨,MN,的瞬间,.,求,:,(1),小球的速度大小,.,(2),电阻,R,的电功率,.,解析,(1),设,b,端即将脱离,MN,时的速度为,v,0,.,在金属杆的,b,端即将脱离,MN,至,ab,杆倒下至水平位置的过程中,以小球为研究对象,由题中条件可知,:,b,端即将脱离导轨,MN,时,ab,杆与,PQ,的夹角为,30,根据机械能守恒有,mgL,sin30+,m,v,0,2,=,m,v,2,解得,(2),因为杆和球转动的角速度相同,所以,b,端即将脱离导轨,MN,时,杆中点的速度,v,1,=2,v,0,=,感应电动势,E,=2,BL,v,1,功率,16.(2009,山东调研,),如图,4-16,所示,PR,是一长,L,=0.64 m,的绝缘平板,且固定在水平地面上,挡板,R,固定在平板,的右端,.,整个空间有一个平行于,PR,的匀强电场,E,在板,的右半部分有一个垂直纸面向里的匀强磁场,B,磁场,的宽度,d,=0.32 m.,一个质量,m,=0.5010,-3,kg,、电荷,量,q,=5.010,-2,C,的小物体,从板的,P,端由静止开始向,右做匀加速直线运动,从,D,点进入磁场后恰能做匀速,直线运动,.,当物体碰到挡板,R,后被弹回,若在碰撞瞬间,撤去电场,(,不计撤掉电场对原磁场的影响,),物体返回,答案,(1)(2),时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做减速运动,停,在,C,点,已知,.,若物体与平板间的动摩擦因数,=0.20(,g,取,10 m/s,2,).,图,4-16,(1),判断电场的方向及物体带正电还是带负电,.,(2),求磁感应强度,B,的大小,.,(3),求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能,.,解析,(1),物体由静止开始向右做匀加速直线运动,证明静电力向右且大于摩擦力,.,进入磁场后做匀速直线运动,说明它受的摩擦力增大,证明它受的洛伦兹力垂直平板向下,.,由左手定则判断,物体一定带负电,.,物体带负电而所受静电力方向向右,所以电场的方向一定水平向左,.,(2),设物体被挡板弹回后做匀速直线运动的速度为,v,2,从离开磁场到停在,C,点的过程中,物体在摩擦力的作用下做减速运动,直至静止,根据动能定理有,-,mg,=0-,m,v,2,2,解得,v,2,=0.80 m/s.,物体与挡板碰撞瞬间撤去电场后,物体返回时在磁场,中做匀速直线运动,根据受力平衡可有,mg,=,q,v,2,B,解得,B,=0.125 T.,(3),设从,D,点进入磁场时的速度为,v,1,根据动能定理有,qE,L,-,mg,L,=,m,v,1,2,物体从,D,到,R,做匀速直线运动受力平衡有,qE,=,(,mg,+,q,v,1,B,),解得,v,1,=1.6 m/s,所以物体与挡板碰撞过程中损失的机械能为,E,=,m,v,1,2,-,m,v,2,2,解得,E,=4.810,-4,J,答案,(1),电场方向水平向左 带负电,(2)0.125 T,(3)4.810,-4,J,返回,