题目内容
如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道,K为轨道最低点,Ⅰ处于匀强磁场中,Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中,三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中,下列说法正确的是( )
A.在K处球a速度最大 B.在K处球b对轨道压力最大
C.球b需要的时间最长 D.球c机械能损失最多
C
【解析】
试题分析:在三种情况下,重力对球均做正功,洛伦兹力对a球不做功,电场力对b球做负功,电场力对c球做正功,因此在最低点K处,球c的速度最大,故选项A错误;球a的机械能不变,球c的机械能增量最多,故选项D错误;球b所需向心力最小,根据受力情况可以判断出球b对轨道压力最小,故选项B错误;球b先做加速运动,后做减速运动,且加速过程球b的加速度比其它两球都小,因此球b运动时间最长,故选项C正确。
考点:本题主要考查了物体的受力分析、电场力和洛伦兹力以及重力做功特点、功能关系的应用问题。
物块m位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态。如图所示,若将外力F撤去,则( )
A.物块可能会沿斜面下滑 B.物块受到的摩擦力变小
C.物块受到的摩擦力大小不变 D.物块对斜面的压力变小
(9分)(2011?海南)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图;
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 .动能的增加量可表示为 .若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
s(m) | 0.600 | 0.800 | 1.000 | 1.200 | 1.400 |
t(ms) | 8.22 | 7.17 | 6.44 | 5.85 | 5.43 |
(×104s﹣2) | 1.48 | 1.95 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
以s为横坐标,为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k= ×104m﹣1.?s﹣2(保留3位有效数字).
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率ko,将k和ko进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律.