题目内容

4.如图1所示.倾角为α=37°的足够长的固定斜面处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,一带正电小物块从斜面顶端由静止开始沿斜面向下滑动,运动时间与速度图象如图2所示.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),则下列说法正确的是(  )
A.小物块下滑的加速度为6m/s2
B.小物块最终将飞离斜面做曲线运动
C.小物块下滑过程中机械能守恒
D.如小物块质量为0.1kg,则t=0.25s时,重力的功率为1.5W

分析 物体受的洛伦兹力方向垂直于斜面向下,与运动方向垂直,小物块下滑过程中机械能守恒,且不会飞离斜面,从图2 知物体的加速度.

解答 解:A、从图2 知物体的加速度a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{3}{0.5}$=6m/s2,故A正确;
B、物体受的洛伦兹力方向垂直于斜面向下,与运动方向垂直,不会飞离斜面;故B错误;
C、沿斜面方向:mgsin37°-f=ma,解得f=0,则说明斜面光滑,而洛伦兹力又不做功,所以小物块下滑过程中机械能守恒,故C正确;
D、如小物块质量为0.1kg,则t=0.25s时,从图2知速度V=1.5m/s,重力的功率为P=mgsin37°V=0.9W,故D错误;
故选:AC.

点评 本题重点考查了对图象的理解,从图2中获取加速度即某一时刻的瞬时速度,结合受力分析即可求解.

练习册系列答案
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15.如图1所示,是探究“加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图,则:

(1)在这个实验中,关于“平衡摩擦力”的说法中正确的是BD.
A.平衡摩擦力后,如果改变了小车或砝码盘砝码的质量,需要重新平衡摩擦力
B.平衡摩擦力的实质是小车的重力沿木板方向的分力与小车和纸带所受的摩擦力平衡
C.平衡摩擦力要达到的标准是:在砝码盘和砝码的牵引下,小车带动纸带从长木板的一端向有定滑轮的另一端匀速滑下
D.若小车在细绳的拉力作用下,拖着纸带沿长木板滑下时,打点计时器在纸带上打出点的间距是均匀的,就算完成了“平衡摩擦力”
(2)在保持小车的质量M一定的条件下,来探究“小车的加速度a与绳子的拉力mg的关系”的实验中,以下做法中正确的是C.
A.实验时先释放小车,再接通打点计时器的电源
B.如果绳子通过“力的传感器”接在小车上,就可以不用平衡摩擦力了
C.如果绳子通过“力的传感器”接在小车上,那么,实验中就不需要满足实验条件M>m
D.当满足M>m条件时,小车的加速度可直接用公式a=$\frac{m}{M}$g求得.
(3)在平衡摩擦力的过程中,打点计时器打出的一条如图2所示的纸带,打点的时间间隔为0.02s,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出了相邻两个计数点之间的距离x,那么,打“3”点时小车的速度为0.38m/s,小车的加速度为0.16m/s2(结果保留两位有效数字).
(4)平衡摩擦力后,挂上砝码盘,然后,将5个相同的砝码每次取一个砝码加到砝码盘中,测量出小车的加速度,小车的加速度和砝码盘中的砝码总重力F的实验数据如下表所示:
砝码盘中砝码总重力(F/N)0.1960.3920.5880.7840.980
加速度a/(m•s-20.691.181.662.182.70
请根据实验数据在如图3所示的坐标系中,作出a-F的关系图象.

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