17.如圖所示,等腰直角三角體OCD由不同材料A、B拼接而成,P為兩材料在CD邊上的交點(diǎn),且DP>CP.現(xiàn)OD邊水平放置,讓小物塊從靜止由C滑到D;然后將OC邊水平放置,再讓 小物塊從靜止由D滑到C,小物塊兩次從頂點(diǎn)滑到P點(diǎn)的時(shí)間相同,且滑動(dòng)過程中三角體與 地面均保持靜止,則下列說法中正確的是( 。
A.A、B兩材料的動(dòng)摩擦因數(shù)相同
B.兩次滑動(dòng)中物塊到達(dá)P點(diǎn)速率相等
C.兩次滑動(dòng)中物塊到達(dá)底端速率相等
D.兩次滑動(dòng)中物塊到達(dá)底端摩擦生熱不相等

分析 從C到D和從D到C分別利用動(dòng)能定理可以比較物塊滑到低端時(shí)的速度大小,根據(jù)Q=fs相對(duì)可以比較兩次產(chǎn)生熱量大。

解答 解:A、由于A、B材料不同,因此它們的動(dòng)摩擦因數(shù)不同,故A錯(cuò)誤;
B、由題意可知,小物塊兩次滑動(dòng)經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)間相同且DP>CP,因此從D到P的平均速度大于從C到P的平均速度,設(shè)從C到P點(diǎn)時(shí)速度為v1,從D到P時(shí)速度為v2,則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)有:$\frac{{v}_{2}}{2}>\frac{{v}_{1}}{2}$,即從D到P點(diǎn)速度大于從C到P點(diǎn)的速度,故B錯(cuò)誤;
C、從C到D和從D到C過程中摩擦力做功相等,重力做功相等,根據(jù)動(dòng)能定理可知,兩次滑動(dòng)中物塊到達(dá)底端速度相等,故C正確;
D、兩次滑下的過程中摩擦力做功相同,斜面靜止不動(dòng),因此兩次滑動(dòng)中物塊到達(dá)底端摩擦生熱相等,故D錯(cuò)誤.
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 熟練應(yīng)用動(dòng)能定理是解答這類問題的關(guān)鍵,應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)注意正確選擇兩個(gè)狀態(tài),弄清運(yùn)動(dòng)過程中外力做功情況,可以不用關(guān)心具體的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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7.一群處于量子數(shù)n=3的氫原子向低能級(jí)躍遷的過程中能產(chǎn)生3種不同頻率的光子.

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8.一滑塊經(jīng)水平軌道AB,進(jìn)入豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道BC,已知滑塊的質(zhì)量m=0.6kg,在A點(diǎn)的速度vA=8m/s,AB長(zhǎng)x=5m,滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,圓弧軌道的半徑R=2m,滑塊離開C點(diǎn)后豎直上升h=0.2m,取g=10m/s2.求:
(1)滑塊滑到B點(diǎn)前的加速度和滑塊恰好滑過B點(diǎn)時(shí)的加速度.
(2)滑塊在圓弧軌道BC段克服摩擦力所做的功.

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5.世界上海拔最高、線路最長(zhǎng)的青藏鐵路全線通車,青藏鐵路安裝的一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號(hào),以確定火車的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài),其原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面,如圖甲所示(俯視圖),當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí),線圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳輸給控制中心.線圈邊長(zhǎng)分別為l1和l2,匝數(shù)為n,線圈和傳輸線的電阻忽略不計(jì).若火車通過線圈時(shí),控制中心接收到線圈兩端的電壓信號(hào)u與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示(ab、cd均為直線),t1、t2、t3、t4是運(yùn)動(dòng)過程的四個(gè)時(shí)刻,則火車(  )
A.在t1~t2時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.在t3~t4時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C.在t1~t2時(shí)間內(nèi)加速度大小為$\frac{{{u_2}-{u_1}}}{{nB{l_1}({t_2}-{t_1})}}$
D.在t3~t4時(shí)間內(nèi)平均速度的大小為$\frac{{{u_3}+{u_4}}}{{2nB{l_1}}}$

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12.一列質(zhì)量為3×105kg的列車,在額定功率下,沿平直的軌道由靜止開始出發(fā),在運(yùn)動(dòng)的過程中受到的阻力大小恒定t、經(jīng)過300s后速度達(dá)到最大行駛速度108km/h列車以最大速度勻速行駛一段時(shí)間后,司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方4.5km處的軌道旁的山體塌方,便立即緊急剎車,這時(shí)所附加的制動(dòng)力為1×104N.結(jié)果列車正好到達(dá)軌道毀壞處停下求:
(1)剎車時(shí)列車的加速度的大小
(2)列車在正常行駛過程中所受到的阻力的大。
(3)列車的額定功率.
(4)列車從起動(dòng)到速度最大時(shí)行駛的距離.

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2.如圖(a)所示,在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),右側(cè)有一 個(gè)以點(diǎn)(3L,0)為圓心,半徑為L(zhǎng)的圓形區(qū)域,圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為e的電子,從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿X軸正方向射入電場(chǎng),飛出電場(chǎng)后恰能從M點(diǎn)進(jìn)人圓形區(qū)域,速度方向與X軸夾角為30°,此時(shí)圓形區(qū)域加如圖(b)所示周期 性變化的磁場(chǎng)(磁場(chǎng)從t=0時(shí)刻開始變化,且以垂直于紙面向外為正方向),電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后最后從N點(diǎn)飛出,速度方向與X軸夾角也為30°.求:

(1)電子進(jìn)人圓形區(qū)域時(shí)的速度大;
(2)在0≤x≤L區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小;
(3)圓形區(qū)域磁場(chǎng)的變化周期T、磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的表達(dá)式.

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9.為模擬空氣凈化過程,有人設(shè)計(jì)了如圖所示的含灰塵空氣的密閉玻璃圓桶,圓桶的高和直徑相等.第一種除塵方式是:在圓桶頂面和底面間加上電壓U,沿圓桶的軸線方向形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示;第二種除塵方式是:在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線,在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U,形成沿半徑方向的輻向電場(chǎng),塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖乙所示.已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動(dòng)的速度成正比,即f=kv(k為一定值),假設(shè)每個(gè)塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同,重力可忽略不計(jì),則在這兩種方式中( 。
A.塵粒最終一定都做勻速運(yùn)動(dòng)
B.塵粒受到的電場(chǎng)力大小相等
C.電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值相等
D.第一種方式除塵的速度比第二種方式除塵的速度快

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某同學(xué)利用如圖1所示的裝置探究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”,具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.按照?qǐng)D示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,掛上沙桶(含少量沙子);
B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,輕推小車后,使小車沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng),且通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等;
C.取下細(xì)線和沙桶,測(cè)量沙子和桶的總質(zhì)量為m,并記下;
D.保持長(zhǎng)木板的傾角不變,不掛沙桶,將小車置于靠近滑輪的位置,由靜止釋放小車,記錄小車先后通過光電門甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間;
E.重新掛上細(xì)繩和沙桶,改變沙桶中沙子的質(zhì)量,重復(fù)B、C、D步驟.
(1)若沙桶和沙子的總質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,重力加速度為g,則步驟D中小車加速下滑時(shí)所受合力大小為mg;(忽略空氣阻力)
(2)如圖2所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)得小車上遮光板的寬度為8.65mm;
(3)若遮光板的寬度為d,光電門甲、乙之間的距離為l,通過光電門甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間分別為t1、t2,則小車的加速度a=$\frac{(\fraczr4wn0m{{t}^{2}})^{2}-(\frac0npregj{{t}_{1}})^{2}}{2l}$;
(4)有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的說法正確的是A.
A.沙桶和沙子的總質(zhì)量必須等于小車的質(zhì)量
B.沙桶和沙子的總質(zhì)量必須大于小車的質(zhì)量
C.沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
D.沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量.

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7.中心均開有小孔的金屬板C、D與邊長(zhǎng)為d的正方形單匝金屬線圈連接,正方形框內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),大小隨時(shí)間變化的關(guān)系為B=kt(k未知且k>0),E、F為磁場(chǎng)邊界,且與C、D板平行.D板正下方分布磁場(chǎng)大小均為B0,方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng).區(qū)域Ⅰ的磁場(chǎng)寬度為d,區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)寬度足夠大.在C板小孔附近有質(zhì)量為m、電量為q的正離子由靜止開始加速后,經(jīng)D板小孔垂直進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ,不計(jì)離子重力.
(1)判斷金屬板CD之間的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和正方形線框內(nèi)的磁場(chǎng)方向;
(2)若離子從C板出發(fā),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又恰能回到C板出發(fā)點(diǎn),求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(3)若改變正方形框內(nèi)的磁感強(qiáng)度變化率k,離子可從距D板小孔為2d的點(diǎn)穿過E邊界離開磁場(chǎng),求正方形框內(nèi)磁感強(qiáng)度的變化率k是多少?

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