如图所示.粗糙的平行金属导轨倾斜放置.导轨电阻不计.顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S.底端PP′处有一小段水平轨道相连.匀强磁场B垂直于导轨平面．断开开关S.将一根质量为m.长为l的金属棒从AA′处静止开始滑下.落在水平面上的FF′处,闭合开关S.将金属棒仍从AA′处静止开始滑下.落在水平面上的EE′处,开关S仍闭合.金属棒从CC′处静止� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．

如图所示，粗糙的平行金属导轨倾斜放置，导轨电阻不计，顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S，底端PP′处有一小段水平轨道相连，匀强磁场B垂直于导轨平面．断开开关S，将一根质量为m、长为l的金属棒从AA′处静止开始滑下，落在水平面上的FF′处；闭合开关S，将金属棒仍从AA′处静止开始滑下，落在水平面上的EE′处；开关S仍闭合，金属棒从CC′处静止开始滑下，仍落在水平面上的EE′处．（忽略金属棒经过PP′处的能量损失）测得相关数据如图所示，下列说法正确的是（　　）

	A．	S断开时，金属板沿斜面下滑的加速度$\frac{x_1^2g}{2hs}$
	B．	B=$\frac{{x}_{1}}{2l}$$\root{4}{\frac{2{m}^{2}{R}^{2}g}{{s}^{2}{{x}_{2}}^{2}h}}$
	C．	电阻R上产生的热量Q=$\frac{mg}{4h}$（x₁²-x₂²）
	D．	CC′一定在AA′的上方

分析金属棒从轨道上滑到底端后，做平抛运动，根据平抛运动的知识，可以求出棒滑到底端时的速度大小；开关闭合后，金属棒下滑时，需要克服安培力做功，因此平抛的水平距离将减小，进一步根据功能关系可以求出电阻R上产生的热量．

解答解：A、S断开时，金属棒离开斜面底端后做平抛运动，有：
h=$\frac{1}{2}$gt²…①
x₁=v₁t…②
解得：v₁=x₁$\sqrt{\frac{g}{2h}}$
对于金属棒在斜面上下滑的过程，根据 ${v}_{1}^{2}$=2as，解得：a=$\frac{{x}_{1}^{2}g}{4hs}$，故A错误；
B、开关S闭合时导体棒要克服安培力做功，根据功能关系以及安培力对位移的积分即为产生热量得出，
B═$\frac{{x}_{1}}{2l}$$\root{4}{\frac{2{m}^{2}{R}^{2}g}{{s}^{2}{{x}_{2}}^{2}h}}$，故B正确．
C、开关S闭合，金属棒从AA′处由静止滑下，棒落在水平面上的EE′处，故此过程棒平抛运动的初速度为：
v₂=x₂$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
根据能量守恒定律，开关S断开时，金属棒从AA′处滑到PP′处的过程，有：
mgs•sinα-fs=$\frac{1}{2}$m${v}_{1}^{2}$
开关S闭合时，金属棒从AA′处滑到PP′处的过程，有：
mgs•sinα-fs=Q+$\frac{1}{2}$m${v}_{2}^{2}$
联立上两式得：Q=$\frac{mg}{4h}$（x₁²-x₂²）．故C正确；
D、当S闭合，由于棒仍落在水平面上的EE′处，说明平抛时初速度与从AA′处由静止开始滑下到底端时速度相同，金属棒滑到底端的速度相同，因此CC′可能在AA′处，故D错误；
故选：BC．

点评本题首先要掌握平抛运动的研究方法，其次能运用能量守恒定律求解热量，都是常用的思路．考查点新颖，有创新性，平时要多加强这方面的练习．

练习册系列答案

同步练习册外语教学与研究出版社系列答案

学习与评价广州出版社系列答案

学习与评价接力出版社系列答案

相关题目

19．

如图所示，水平面上的物体受水平向右、大小为F的拉力作用，物体处于静止状态．如果改用大小仍为F、水平向左的力推物体，则（　　）

	A．	物体处于静止状态，受到的摩擦力大小不变
	B．	物体处于静止状态，受到的摩擦力变小
	C．	物体沿水平面滑动，受到的摩擦力大小不变
	D．	物体沼水平面滑动，受到的摩擦力变小

20．

如图所示，实现为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，质点P恰好在平衡位置，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8m/s，那么，则下列说法中正确的是（　　）

	A．	这列波可能是沿x轴正方向传播的
	B．	在t=0时，x=4cm处的质点P的速度沿y轴负方向
	C．	质点P在0.6s时间内经过的路程为0.48m
	D．	质点P在t=0.31s时刻速度方向与加速度方向相同

17．

如图所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则在此过程中，该物体的动能将（　　）

4．2011年3月11日，日本东部近海发生里氏9.0级地震，这场大地震引发巨大灾难，随后发生的海啸引发福岛县第一核电站发生爆炸，进而发生核泄漏，放射性碘（${\;}_{53}^{131}$I）是重要的核裂变产物之一，该物质裂变后生成${\;}_{54}^{131}$Xe，核反应方程为${\;}_{53}^{131}$ I→${\;}_{54}^{131}$ Xe（氙）+${\;}_{-1}^{0}$e．若有4克碘（${\;}_{53}^{131}$I），其半衰期约为8天，那么经过16天后剩余的碘（${\;}_{53}^{131}$I）还有1克．

14．

如图所示，在验证动量守恒的实验中：
①关于小球的落点，下列说法正确的是BD．
A．如果小球每次从斜槽的同一位置由静止滑下，重复几次的落点一定是完全重合的
B．由于偶然因素存在，重复操作时小球的落点不会完全重合，但是落点应当比较密集
C．测定落点P的位置时，如果几次落点的位置分别为P₁、P₂、…P_n，则落点的平均位置OP=$\frac{{O{P_1}+O{P_2}+…+O{P_n}}}{n}$
D．尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置就是小球落点的平均位置
②实验中记录了碰撞前，后小球落点的平均位置P、M和N，如果碰撞是弹性碰撞，则三段距离OM、OP、ON的数值应该满足的关系是：OP=0N-OM．

1．

如：一水平放置的圆盘，可绕中心O点转动，盘上放一个质量是0.3kg的铁球，随盘一起以ω=10rad/s转动，铁块距中心O点40cm远，求圆盘对铁球的静摩擦力大小．

18．

如图所示，小车上有一直立木板，木板上方有一槽，槽内固定一定滑轮，跨过定滑轮的轻绳一端系一重球，另一端系在轻质弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上，开始时小车处于静止状态，轻绳竖直且重球恰好紧挨直立木板，假设重球和小车始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）

	A．	若小车匀加速向右运动，弹簧秤读数及小车对地面压力均不变
	B．	若小车匀加速向左运动，弹簧秤读数及小车对地面压力均不变
	C．	若小车匀加速向右运动，弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变
	D．	若小车匀加速向左运动，弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变

19．某学习小组在用伏安法测定一节常用干电池的电动势和内阻的实验中，实验室备有下列器材：
A．待测干电池
B．电流表A （量程0-0.6A，内阻约为0.5Ω）
C．电压表 V（量程0-0.6V，内阻为R_V=2000Ω）
D．定值电阻R₀=4000Ω
E．滑动变阻器R（0-20Ω）
F．开关和导线若干

①为了达到实验目的，在图1方框中完成实验电路图．（图中电压表V与定值电阻R₀已连接好）
②该小组同学连接好实验电路，测出七组实验数据，并利用测出的数据直接绘出了U-I图线（I为电流表A的示数，U为电压表 V的示数）如图2所示，若把电流表和改装后的电压表当成理想电表，则根据图线可得被测电池的电动势E=1.50V，内阻r=1.08Ω．
③该实验测得的电动势和内阻的值与真实值存在误差，产生误差的原因可能是电压表分流导致误差．

试题分类