题目内容

【题目】如图所示，一质量为m的小球C用轻绳悬挂在O点，小球下方有一质量为2m的平板车B静止在光滑水平地面上，小球的位置比车板略高，一质量为m的物块A以大小为v0的初速度向左滑上平板车，此时A、C间的距离为d，一段时间后，物块A与小球C发生碰撞，碰撞时两者的速度互换，且碰撞时间极短，已知物块与平板车间的动摩擦因数为μ ，重力加速度为g，若A碰C之前物块与平板车已达共同速度，求：

（1）A、C间的距离d与v0之间满足的关系式；

（2）要使碰后小球C能绕O点做完整的圆周运动，轻绳的长度l应满足什么条件？

【答案】（1）；（2）

【解析】（1）A碰C前与平板车速度达到相等，设整个过程A的位移是x，由动量守恒定律得

由动能定理得：

解得
满足的条件是

（2）物块A与小球C发生碰撞，碰撞时两者的速度互换， C以速度v开始做完整的圆周运动，由机械能守恒定律得
小球经过最高点时，有

解得

练习册系列答案
相关题目

【题目】某国际天文研究小组观测到了一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质，达到质量转移的目的．根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大，假设星体的轨道近似为圆，则在该过程中(　　)

A. 双星做圆周运动的角速度不断减小

B. 双星做圆周运动的角速度不断增大

C. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径减小

D. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大

【答案】AD

【解析】试题分析：双星绕两者连线的一点做匀速圆周运动，由相互之间万有引力提供向心力，根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力进行分析．

解：AB、设体积较小的星体质量为m1，轨道半径为r1，体积大的星体质量为m2，轨道半径为r2．双星间的距离为L．转移的质量为△m．

根据万有引力提供向心力对m1：=（m1+△m）ω2r1… ①

对m2：=（m2﹣△m）ω2r2… ②

由①②得：ω=，总质量m1+m2不变，两者距离L增大，则角速度ω变小．故A正确、B错误．

CD、由②式可得，把ω的值代入得：，

因为，L增大，故r2增大．即质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大，故C错误、D正确．

故选：AD．

【点评】本题是双星问题，要抓住双星系统的条件：角速度与周期相同，运用牛顿第二定律采用隔离法进行研究．

【题型】单选题
【结束】
38

【题目】如图所示，一匀强电场的电场线平行于xOy平面，电场强度大小为E，xOy平面上有一椭圆，椭圆的长轴在x轴上，E、F两点为椭圆的两个焦点，AB是椭圆的短轴，椭圆的一端过O点，则下列说法正确的是(　　)

A. 在椭圆上，O、C两点间电势差一定最大

B. 在椭圆上，A、B两点间电势差可能最大

C. 一个点电荷从E点运动到椭圆上任意一点再运动到F点，电场力做功可能为零

D. 一个点电荷从O点运动到A点与从B点运动到C点，电场力做功一定相同

【题目】如图所示，半径为R=0.5m，内壁光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上。圆轨道底端与地面相切，一可视为质点的物块A以的速度从左侧入口向右滑入圆轨道，滑过最高点Q，从圆轨道右侧出口滑出后，与静止在地面上P点的可视为质点的物块B碰撞（碰撞时间极短），P点左侧地面光滑，右侧粗糙段和光滑段交替排列，每段长度均为L=0.1m，两物块碰后粘在一起做直线运动。已知两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为，物块A、B的质量均为，重力加速度g取。

（1）求物块A到达Q点时的速度大小v和受到的弹力F；

（2）若两物块最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；

（3）求两物块滑至第n（n<k）个光滑段上的速度与n的关系式。

【题目】如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，外力F向右为正．则以下能反映感应电动势E和外力F随时间变化规律的图象是（　　）

A. B.

C. D.

【题目】如图所示，10匝矩形线框，在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO′以角速度为100 rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2.已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则(　　)

A. 若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为200sin100t V

B. 灯泡L1的额定功率为2W

C. 若开关S闭合，灯泡L1将更亮

D. 若开关S闭合，电流表示数将增大

【题目】在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S1，断开开关S2，电压表示数为U，电流表示数为I；此时将滑动变阻器R滑片向下移动，则下列说法中正确的是

A. 电压表示数增大

B. 通过电阻R2的电流方向为a—b

C. 电阻R1消耗的功率减小

D. 若滑动变阻器R滑片位置不动，闭合开关S2，电流表示数减小

【题目】如图所示，纵坐标F表示两个分子间引力或斥力的大小，横坐标r表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间分子引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是______。

A．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－15m

B．当两个分子间距离大于e点的横坐标时，则分子力的合力表现为引力

C．分子间引力、斥力及引力和斥力的合力均随二者间距离增大而减小

D．当两个分子间距离大于e点的横坐标时，在分子力的作用下，随两个分子间距离增大，它们的分子势能增大

E．两个分子间距离等于e点的横坐标时，它们的分子势能最小

【题目】如图所示，光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁．质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端，滑到木板的右端时速度恰好为零．

(1)求小滑块与木板间的摩擦力大小；

(2)现小滑块仍以水平速度v0从木板的右端向左滑动，求小滑块在木板上的滑行距离．

【答案】(1) (2)

【解析】试题分析：对小物块进行分析，根据动能定理，小滑块与木板间的摩擦力大小；小滑块从右端向左滑动时，由动理守恒和能量守恒可求小滑块在木板上的滑行距离。

(1)对物块根据动能定理得

得

(2)对滑块与木板组成的系统，设两者最后的共同速度为v1，

根据动量守恒定律得

设小滑块相对木板滑行的距离为d，根据能量守恒定律得

联立得

【题型】解答题
【结束】
45

【题目】以下说法正确的是________

A．某物质的密度为ρ，其分子的体积为V0，分子的质量为m，则

B．在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的大头针，水也不会流出，这是由于大头针填充了水分子间的空隙

C．在油膜法粗测分子直径的实验中，把油分子看成球形，是物理学中的一个理想化模型，因为分子并不真的是球形

D．物质是由大量分子组成的，在这里的分子是组成物质的分子、原子、离子的统称

E．玻璃管道裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故

【题目】如图所示，在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置，两条长直导线中电流大小与变化情况相同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始均匀增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是

A. 线圈a中有感应电流

B. 线圈b中有感应电流

C. 线圈c中有顺时针方向的感应电流

D. 线圈d中有逆时针方向的感应电流

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