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- 2021-05-28 发布
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1.D
2.C
【解析】A、以质点和半球体整体作为研究对象,受到重力和地面对半球体的支持力,地面对半球体没有摩擦力,故A错误;
B、,对小物块受力分析,受重力,支持力和静摩擦力,将重力按照作用效果正交分解,如图
由于物体静止在半球上,处于平衡态,沿切向列平衡方程: ,故B错误;
C、小物块处于平衡状态,有平衡知:N和f的合力应该等于小球的重力mg,即半球体受到小物体的作用力大小为,故C正确;
D、以整体为对象,由平衡条件得:地面对半球体的支持力不变,故D错误;
综上所述本题答案是:C
3.B
【解析】解:A、施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有:
2Mg=kx;解得:
x=2
施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律,有:
F弹﹣Mg﹣FAB=Ma
其中:F弹=2Mg
解得:FAB=M(g﹣a),故A错误.
B、物体A、B在t1时刻分离,此时A、B具有共同的v与a;且FAB=0;
对B:F弹′﹣Mg=Ma
解得:F弹′=M(g+a),故B正确.
C、B受重力、弹力及压力的作用;当合力为零时,速度最大,而弹簧恢复到原长时,B受到的合力为重力,已经减速一段时间;速度不是最大值;故C错误;
D、B与弹簧开始时受到了A的压力做负功,故开始时机械能减小;故D错误;
故选:B
4.C
5.C
【解析】A、组合体在时间t内沿圆周轨道绕地球转过的角度为 ,则角速度:
所以,故A错误;
B、因为不知道组合体的质量,所以不能求出组合体受到的万有引力,故B错误;
C、万有引力提供组合体的向心力,则:
所以: 故C正确;
D、根据 , ,但不知道星球自身的半径,所以无法求地球的平均密度,故D错误;
综上所述本题答案是:C
6.D
7.C
【解析】A、在C位置时小环受到的库仑力F,则有, ,故A错误;
B、带正电荷的小球对带负电的质量为m的小环做负功,小环的机械能减少,故B错误;
C、由点电荷周围的电势分布可知,距离点电荷越远,电势减小的越慢,所以AB之间的电势小于BC之间的电势,小环克服库仑力做的功在BC多,故C正确;
D、在A点,小环克服库仑力做功的功率为0,在C点,小环克服库仑力做功的功率为0,小环克服库仑力做功的功率先增大后减小,故D错误;
故选C。
8.ABD
【解析】将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速运动,竖直分运动为末速度为零的匀减速运动,根据运动学公式,有水平方向:,,竖直方向:,解得:
,,故A正确;粒子在复合场中运动时,由于电场力与重力平衡,故粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有:,解得:,联立解得:r=2d,故B错误;由于r=2d,画出轨迹,如图
由几何关系,得到回旋角度为30°,故在复合场中的运动时间为: ,故C正确;粒子在电场中运动时间为:,故粒子在ab、bc区域中运动的总时间为:故D正确。所以ABD正确,C错误。
9.BC
考点:动态电路。
10.BC
【解析】试题分析:如果小球带正电,小球下滑过程中受到重力、垂直于斜面向下的洛伦兹力、斜面的支持力和滑动摩擦力,小球由静止开始做加速运动,随着小球速度的增大,洛伦兹力增大,摩擦力增大,加速度减小,当小球的受力达到平衡时,做匀速运动,速度达到最大.由平衡条件得
,解得最大速度为,故A错误B正确;如果小球带负电,小球下滑过程中受到重力、垂直于斜面向上的洛伦兹力、斜面的支持力和滑动摩擦力,小球由静止开始做加速运动,随着小球速度的增大,洛伦兹力增大,当小球刚要离开斜面时速度达到最大,此时有,解得,故C正确D错误.
考点:考查了带电小球在匀强磁场的中运动
【名师点睛】若小球带正电,分析小球的受力情况,抓住洛伦兹力与速度大小成正比,确定小球的运动情况.若小球带负电,分析小球的受力情况,小球受到垂直于斜面向上的洛伦兹力作用,最终小球会离开斜面,当小球刚要离开斜面时速度达到最大,由平衡条件求出最大速度.
11.ACD
12.AC
【解析】AB、设单位长度上质量为m0,则根据受力分析知,加速度与x成正比,当x=L时,加速度a=g,以后不变,故A正确,B错误;
CD、选取左边部分受力分析,知,故D错误,C正确;
故选AC。
13. (1)0.48 1:2 (2)1:2 由可知,当时间t相等时,位移与加速度成正比; (3)AC
14. (1) 60.50 (2)
B端 黑 1.1 0.26,(0.22∼0.30之间均正确)
【解析】(1) ①由与得;②由刻度尺读数规则:L=(70.50-10.00)cm=60.50cm;
(2) ①由于小灯泡电阻较小,满足,电流表应用外接法,电路图如图所示;
②图甲中开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于B端,使得闭合电键后,测量电路部分处于短路状态,电压表、电流表示数为0,起保护作用.
③万用表测电压时,万用表的红表笔应该与正极相连,黑表笔与负极相连.灯泡的左端是负极,所以万用表的黑表笔灯泡的左端相连.
④当U=2.5V时,电流I=0.44A,所以额定功率为:P=UI=2.5×0.44W=1.1W.作出电动势E=3.0V,内阻r=7.5Ω的电源的I-U图线,如图,交点对应的电压和电流分别为:1.0V、0.28A,所以实际功率为:P=UI=1.0×0.28=0.28W.
点晴:解决本题的关键掌握电流表内外接选择的方法,难点是与电源连接求实际功率,因为灯泡的电阻是随U的变化而变化的,所以必须用图象的方法来解决.
15.(1)a1=8m/s2 (2) (3) ,
(2)P先减速到与传送带速度相同,设位移为,则
共速后,由于摩擦力
故P不可能随传送带一起匀速运动,继续向右减速,摩擦力方向水平向右
设此时的加速度为,轻绳的拉力为
对P由牛顿第二定律得:
对Q由牛顿第二定律得:
联立解得:
设减速到0位移为,则
PQ系统机械能的改变量等于摩擦力对P做的功:
(3)第一个减速过程,所用时间,P运动的位移为,皮带运动的位移为
第二个减速过程,所用时间,P运动的位移为,皮带运动的位移为
则整个过程产生的热量
当时,
【点睛】本题的难点:一是要分析当P与传送带共速度时P将做怎样的运动,二是要知道PQ系统机械能的改变量等于摩擦力对P做的功,三是写出系统热量的表达式,并由表达式分析热量的最小值.
16.(1) (2) , (3)
则:s总=
B球从刚进入电场到带电系统从开始运动到速度第一次为零时位移为L
其电势能的变化量为△Ep=−W=3qE•L=4qEL
17. (1)与 A B;(2)①93.2%,②1190W.
【解析】(1)由题,当A、B输入都为高电势时,Z才输出高电势,故P应是与逻辑门.本饮水机的自动加热原理:当水温较低时,Rx阻值较大,A为高电势,且有水浸没J,B也为高电势,则Z才输出高电势,电磁线圈中有电流,S被吸动闭合,发热器工作.所以该逻辑门输入信号由水位高低控制的输入端是 B,输入信号由水温高低控制的输入端是 A.
(2)①可见当电阻丝并联电阻Rʹ最大时,电可能达到的效率最高
由于 ,当R1=R﹣R1时,并联电阻达最大值Rʹmax= Ω=55Ω
电的效率
所以
②设电阻丝的一个支路电阻R1为允许的最小值R1min时,其电流恰达到额定电流I0=5A,这时并联电阻丝的达到允许的最大功率
由闭合电路欧姆定律,得
代入数据并整理,得R21min﹣264 R1min+8800=0
解得R1min=39.1Ω(另一解大于220Ω,不合题意,舍去)
这时并联电阻
所以电可能的最大输出功率为
点睛:解本题要知道两点:当电阻丝并联电阻R总电阻最大时,电源达到的效率最高;电阻丝的一个支路的电阻为允许的最小值,其电流恰达到额定电流时,这时并联电阻丝达到允许的最大功率.
18.(1) (2) (3)
(2)粒子a在磁场中运动轨迹如图
在磁场中运动周期为: ④
在磁场中运动时间: ⑤
粒子在电磁场边界之间运动时,水平方向做匀速直线运动,所用时间为 ⑥
由④⑤⑥则全程所用时间为: