1、(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)一、选择题1.如右图所示,两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点) ,A 球固定,B 球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B 球上的孔径略大于杆的直径),已知 A、B 两球在同一水平面上,则 B 球受力个数可能为( )3 4 5 6A BC D解析: 根据题意,由图可知 B 球必定要受到的力有三个,分别是重力、杆的弹力、A 给B 的库仑力,这三个力的合力可以为零,所以正确;在三力平衡的基础上,如果库仑力增大,为保持平衡状态,杆要给 B 球沿杆向下的摩擦力,反之如果库仑力减小,为保持平衡状态,杆要给 B 球沿杆向上的摩擦力,从而实现四力平衡,正确所以选
2、项 B 正确答案: B2.如图甲所示,AB 是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿 AB 由点 A 运动到点B,所经位置的电势随距 A 点的距离变化的规律如图乙所示以下说法正确的是( )AA、B 两点的电场强度 EAmB,则物体 B( )A只受一个重力B受到重力、摩擦力各一个C受到重力、弹力、摩擦力各一个D受到重力、摩擦力各一个,弹力两个解析: 物体 A、B 将一起做自由落体运动,所以 A、B 之间无相互作用力,物体 B 与墙面有接触而无挤压,所以与墙面无弹力,当然也没有摩擦力,所以物体 B 只受重力,选 A.答案: A2.如右图所示,在研究牛顿第二定律的演示实
3、验中,若 1、2 两个相同的小车所受拉力分别为 F1、F2,车中所放砝码的质量分别为 m1、m2,打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2,则在实验误差允许的范围内,有( )A当 m1m2、F12F2 时,x12x2B当 m1m2、F12F2 时,x22x1C当 m12m2、F1F2 时,x12x2D当 m12m2、F1F2 时,x22x1解析: 题中 m1 和 m2 是车中砝码的质量,绝不能认为是小车的质量当 m1m2 时,两车总质量仍相等,因 F12F2,则 a12a2.由 x at2 知,A 正确,B 错误;若 m12m2,12两车总质量关系未知,故 C、 D 不能确定答案:
4、A3.如右图所示,A、B 为两块竖直放置的平行金属板,G 是静电计,开关 S 合上后,静电计指针张开一个角度下述做法可使指针张角增大的是( )A使 A、B 两板靠近些B使 A、B 两板正对面积错开些C断开 S 后,使 B 板向左平移减小板间距D断开 S 后,使 A、B 板错位正对面积减小解析: 由于静电计的金属球与 A 板等势,外壳与 B 板等势(电势都为零) ,因此静电计测量的是电容器两板间的电压,如果 S 一直闭合,则两板间的电压始终等于电源的电动势,静电计的张角不会改变,A、 B 项错误;如果使开关 S 断开,电容器上带电荷量一定,由U 可知,当两板间的距离减小时,U 变小,静电计的张角
5、变小,C 项错误;当QC 4kdQS两板间的正对面积减小,则两板间的电压增大,静电计的张角增大,D 项正确本题难度中等答案: D4.现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上下通过,如右图所示假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,运动员能顺利完成该动作,最终仍落在滑板原来的位置上要使这个表演成功,运动员除了跳起的高度足够高外,在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该( )A竖直向下 B竖直向上C向下适当偏后 D向下适当偏前解析: 本题考查运动的合成与分解,要使运动员落在滑板原来的位置,则运动员在
6、跳起后和滑板在水平方向的运动情况相同,由于惯性,运动员和滑板的水平初速度相同,因此只要水平方向上不受力即可,故双脚对滑板的作用力方向应该竖直向下,A 正确答案: A5英国新科学家(New Scientist)杂志评选出了 2008 年度世界 8 项科学之最,在XTEJ1650500 双星系统中发现的最小黑洞位列其中若某黑洞的半径 R 约 45 km,质量M 和半径 R 的关系满足 (其中 c 为光速,G 为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的MR c22G数量级为( )A108 m/s2 B1010 m/s2C1012 m/s2 D1014 m/s2解析: 星球表面的物体满足 mgG ,即 G
7、MR2g,由题中所给条件 推出MmR2 MR c22GGM Rc2,则 GMR2g Rc2,代入数据解得 g1012 m/s2,C 正确12 12答案: C6.如右图所示,AB 是某个点电荷的一根电场线,在电场线上 O 点由静止释放一个负电荷,它仅在电场力作用下沿电场线向 B 点运动,下列判断正确的是( )A电场线由 B 点指向 A 点,该电荷做加速运动,加速度越来越小B电场线由 B 点指向 A 点,该电荷做加速运动,其加速度大小变化由题设条件不能确定C电场线由 A 点指向 B 点,电荷做匀加速运动D电场线由 B 点指向 A 点,电荷做加速运动,加速度越来越大解析: 仅由一条电场线是不能确定电
8、场线的疏密情况的,所以无法判定电场力大小变化及加速度大小变化情况,选项 A、C、D 错误负电荷从 O 点由静止向 B 点运动,说明其所受电场力由 A 点指向 B 点,电场强度方向由 B 点指向 A 点,所以选项 B 正确答案: B7.超市中小张沿水平方向推着质量为 m 的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼,如右图所示假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止,自动扶梯的倾角为 30,小张的质量为 M,小张与扶梯间的摩擦因数为 ,小车与扶梯间的摩擦忽略不计则( )A小张对扶梯的压力大小为 Mgcos 30,方向垂直于斜面向下B小张对扶梯的摩擦力大小为(Mm)gsin 30,方向沿斜面向下C扶梯对小张的
9、摩擦力大小为 (Mm)gcos 30,方向沿斜面向上D小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等,这是因为人和车均处于平衡状态解析: 对购物车进行受力分析,购物车受到的人的推力 Fmgtan ,对人进行受力分析,人受到的摩擦力 fMgsin Fcos (M m)sin ,沿斜面向上,人受到的弹力 FNMgcos Fsin Mgcos mgsin tan ,A 错 B 对 C 错;小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反,D 错答案: B8.如右图所示,一同学在玩闯关类的游戏,他站在平台的边缘,想在2 s 内水平跳离平台后落在支撑物 P 上,人与 P 的水平距离为 3
10、 m,人跳离平台的最大速度为 6 m/s,则支撑物距离人的竖直高度可能为 ( )A1 m B0.5 mC25 m D20 m解析: 人以最大速度跳离平台时,用时 0.5 s,下落的高度为 h1.25 m;在 2 s 内,下落的最大高度为 20 m,人要跳到 P 上,高度差满足 1.25 mh20 m,正确选项为 D.答案: D9.如右图所示,是甲、乙两物体运动的速度图象若甲、乙两物体同时由同一起点向同一方向做直线运动,则下列说法正确的有( )A在 40 s 前,乙物体始终在甲物体的前面B在前 20 s 内,甲物体在乙物体的前面,且两物体间的距离逐渐减小C在 t40 s 时两物体相遇D在 t20
11、 s 时两物体相遇解析: 甲匀速运动,乙做初速度为 0 的匀加速运动,由图象可知,t20 s 时它们的速度相等,在此之前是甲与乙的距离越来越大;20 s 后,乙的速度超过甲,则乙不断追赶甲,距离又不断缩小,当 t40 s 时刚好乙追上甲,两物体的位移相等,在此之前,甲始终在乙的前面选项 C 正确答案: C10.(2011陕西五校模考)如右图所示,在场强大小为 E 的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为 m、电荷量为 q 的带负电小球,另一端固定在 O 点把小球拉到使细线水平的位置 A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成 60的位置 B 时速度为零以下说法正确的是(
12、 )A小球重力与电场力的关系是 mg Eq3B小球重力与电场力的关系是 Eq mg3C小球在 B 点时,细线拉力为 FTmgD小球在 B 点时,细线拉力为 FT2Eq解析: 本题考查静电场及共点力平衡根据对称性可知,小球处在 AB 中点位置时切线方向合力为零,此时细线与水平方向夹角恰为 30,根据三角函数关系可得:qEsin 30mgcos 30,化简可知选项 A 错误,B 正确;小球到达 B 点时速度为零,则沿细线方向合力为零,此时对小球受力分析可知:FTqEsin 30mgcos 30,化简可知 FT mg,选3项 C、D 均错误答案: B二、非选择题11如图甲所示,弯曲部分 AB 和 C
13、D 是两个半径相等的 圆弧,中间的 BC 段是竖直的薄14壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径 ),分别与上下圆弧轨道相切连接, BC 段的长度 L可作伸缩调节下圆弧轨道与地面相切,其中 D、A 分别是上下圆弧轨道的最高点和最低点,整个轨道固定在竖直平面内一小球多次以某一速度从 A 点水平进入轨道而从 D 点水平飞出今在 A、D 两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道 A、D 两点的压力,计算出压力差 F.改变 BC 的长度 L,重复上述实验,最后绘得的 FL 图象如图乙所示( 不计一切摩擦阻力,g 取 10 m/s2)(1)某一次调节后,D 点的离地高度为 0.8 m,小球从 D 点飞出,落
14、地点与 D 点的水平距离为 2.4 m,求小球经过 D 点时的速度大小;(2)求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径解析: (1)小球在竖直方向做自由落体运动,有 HD gt2,12在水平方向做匀速直线运动,有:xvDt,得:vD 6 m/s.xtx2HDg(2)设轨道半径为 r,A 到 D 过程机械能守恒,有:mv mv mg(2rL) 12 2A 12 2D在 A 点:FA mgm ,v2Ar在 D 点:FD mgm ,v2Dr由式得:FFAFD6mg2mg ,Lr由图象纵截距得:6mg12 N,得 m0.2 kg,当 L0.5 m 时,F 17 N,解得:r 0.4 m.答案: (1)6 m/
15、s (2)0.4 m12.(2011安徽模拟)如右图所示,固定于同一条竖直线上的 A、B 是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为Q 和Q ,A、B 相距为2d.MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球 p,质量为 m、电荷量为q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球 p 从与点电荷 A 等高的 C 处由静止开始释放,小球 p 向下运动到距C 点距离为 d 的 O 点时,速度为 v.已知 MN 与 AB 之间的距离为 d,静电力常量为 k,重力加速度为 g.求:(1)C、O 间的电势差 UCO;(2)O 点处的电场强度 E 的大小;(3)小球 p 经过 O 点时的加速
16、度;(4)小球 p 经过与点电荷 B 等高的 D 点时的速度解析: (1)小球 p 由 C 运动到 O 的过程,由动能定理得 mgdqUCO mv2012所以 UCO .mv2 2mgd2q(2)小球 p 经过 O 点时受力如图由库仑定律得 F1F2 kQq2d2它们的合力为FF1cos 45F2cos 45 2kQq2d2所以 O 点处的电场强度 E .Fq 2kQ2d2(3)由牛顿第二定律得:mg qEma 所以 ag .2kQq2md2(4)小球 p 由 O 运动到 D 的过程,由动能定理得mgdqUOD mv mv212 2D 12由电场特点可知 UCOUOD 联立解得 vD v.2答案: (1) (2) (3)g (4) vmv2 2mgd2q 2kQ2d2 2kQq2md2 2