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1、3+2+3 冲 A 练(五)3+2+3 冲 A 练(五) 图 C5-1 16.如图 C5-1 所示,在高 1.5 m 的光滑平台上有一个质量为 2 kg 的小球被一细线拴在墙上,球 与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水 平方向成 60角,则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g取 10 m/s2)( ) A.10 J B.15 J C.20 J D.25 J 图 C5-2 17.如图C5-2所示,将带电荷量为q的小球A固定在绝缘支架上,将另一质量为m、 电荷量也为q 的带电小球B放在A球正上方距离它为r处时,小球B恰好处于平衡状态(r远大于小球直径),
2、则(k为静电力常量,g为重力加速度)( ) A.A、B带等量正电荷 B.两小球的电荷量q= mgr2 k C.如果小球B的半径增大 1 倍,则平衡时A、B两球的距离变为 2r2 D.如果小球B的电荷量变为 2q,则平衡时A、B两球的距离变为 2r 图 C5-3 18. 2019春晖中学模拟 已知通有电流I的长直导线在距导线r处产生的磁场的磁感应强度 为B=,式中k为常量.如图 C5-3 所示,三根相同的长直导线a、b、c固定在同一水平面中.a、b kI r 间距与b、c间距相等,导线b中通有垂直于纸面向里的电流,a、c中通有垂直于纸面向外的电 流,电流大小均相等.三根导线处于竖直向下的匀强磁场
3、中,且导线a在导线b处产生的磁场的 磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等.下列说法正确的是( ) A.导线a所受的安培力方向水平向左 B.导线b所受的安培力方向水平向右 C.导线a、b所受的安培力大小之比为 21 D.导线b、c所受的安培力大小之比为 23 19. 2019桐乡模拟 如图 C5-4 所示,用图甲所示装置做“探究做功与速度变化的关系” 实 验,用图乙所示装置做“验证机械能守恒定律”实验,用图丙所示装置做“探究加速度与力、 质量的关系”实验. (1)三个实验中需要从同一位置释放的是 ,需要平衡摩擦力的是 . A.探究做功与速度变化的关系 B.验证机械能守恒定律 C.探究加速度与
4、力、质量的关系 (2)用图丙所示装置进行“探究加速度与力、质量关系”实验时: 下列说法正确的是 . A.实验时先释放小车,再接通电源 B.实验所用打点计时器应该接直流电源 C.实验过程中,小车质量应该远大于悬挂的重物的质量 D.实验过程中,细线应该与长木板平行 图丁为实验时获得的某条纸带,请根据图片提供的信息,打计数点x2时小车的速度为 m/s.(打点频率为 50 Hz) 甲 乙 丙 丁 图 C5-4 20. 2019天台中学模拟 某研究性学习小组设计了如图 C5-5 甲所示的电路,测电源的电动 势E及内阻r. 图 C5-5 (1)闭合开关 S,移动滑片P,用 V1、 V2和 A 测量并记录多
5、组数据.根据数据描出如图乙所示的、 两条U-I图线,则直线是根据电压表 (选填“V1”或“V2”)和电流表 A 的数据画 出的. (2)根据图像求得电源电动势E的测量值为 V,内阻r的测量值为 . (3)直线、的交点对应滑动变阻器接入闭合电路的阻值为 ,此时电源的总功率 为 W. 21. 2019长兴中学质检 如图C5-6所示,电源电动势为3 V,内阻不计,两个不计电阻的金属 圆环表面光滑,竖直悬挂在等长的细线上,金属环面平行,相距为 1 m,两环分别与电源正、 负极 相连.现将一质量为 0.06 kg、 电阻为 1.5 的导体棒轻放在环上,导体棒与环接触良好.两环 之间有方向竖直向上、 磁感
6、应强度为 0.4 T 的匀强磁场.当开关闭合后,导体棒上滑到某位置静 止不动,在此位置上棒对每一个环的压力为多少?若已知环半径为 0.5 m,此位置与环底的高度 差是多少?(g取 10 m/s2) 图 C5-6 22. 2019杭州期末 杭州市目前已经拥有多条纯电动巴士.为了研究方便,我们将电动巴士 在两个站点A、B之间的运动简化为水平方向上的直线运动.电动巴士看成质点,载人后的总质 量为 8000 kg,从站点A由静止启动,匀加速行驶 10 s 后速度达到 36 km/h;然后保持该速度匀速 行驶 5 min 后关闭动力,巴士恰能停在站点B.设巴士所受的阻力是自身重力的 ,求:(g取 10
7、1 20 m/s2) (1)巴士做匀加速运动的加速度大小; (2)在匀加速期间巴士自身提供的动力大小; (3)A、B两个站点之间的距离. 图 C5-7 23. 2019温州适应性考试 如图 C5-8 所示,倾角为 37的绝缘斜面底端A处接一绝缘光滑 竖直圆弧轨道AMNP,直径AN与斜面垂直,圆弧MN、PN对应的圆心角分别为53和37,轨道DBC 部分处于平行于斜面向上的匀强电场中.一带负电的小物块以某一初速度从A点沿斜面上滑, 当物块滑到C点时速度为零,然后物块又从C点自行下滑,下滑到D点时的动能与上滑经过B 点时的动能相等(D为AB的中点).已知A、B间距为L,圆弧半径R= L,物块质量为m
8、,物块与斜 4 23 面间的动摩擦因数=0.5,受到的电场力是其重力的.物块视为质点,空气阻力不计,重力加 1 5 速度为g,sin 37=0.6,cos 37=0.8. (1)求B、C间的距离x; (2)求物块从C点滑回圆弧轨道经过M点时对轨道的压力大小; (3)通过计算分析判断:物块由P点冲出,经t=的时间是否击中了斜面. 2R g 图 C5-8 3+2+3 冲 A 练(五) 16.A 解析 由h= gt2,vy=gt,可得vy= m/s,落地时,有tan 60=,可得v0= 1 2 30 vy v0 vy tan60 10 m/s,由能量守恒定律得Ep= m,解得Ep=10 J,故 A
9、正确. 1 2 v20 17.B 解析 由于小球B能够处于静止,所以A、B之间的排斥力等于小球B的重力,即k q2 r2 =mg, 所以q=,只要两小球是同种电荷,互相排斥就可以满足平衡条件,选项 A 错误,B 正确; mgr2 k 假设B球的半径增大 1 倍,由V=R3可知,小球的质量变为 8m,如果能保持平衡,则 8mg=k, 4 3 q2 r2 可知r=r,选项C错误.如果小球B的电荷量变为2q,则mg=k,可知A、B两球的距离变为r1= 2 4 2q2 r21 r,选项 D 错误.2 18.D 解析 以导线b为研究对象,在导线a产生的磁场中受到水平向右的安培力Fab=BIL= ,在导线
10、c产生的磁场中受到水平向左的安培力Fcb=BIL=,在匀强磁场中受到水平向左的 kI2L r kI2L r 安培力Fb=BIL=,故导线b所受的安培力方向水平向左,B错误;以导线a为研究对象,在导线b kI2L r 产生的磁场中受到水平向左的安培力Fba=Fab=,在导线c产生的磁场中受到水平向右的安培 kI2L r 力Fca=BIL=,在匀强磁场中受到水平向右的安培力Fa=BIL=,故导线a所受的安培力方向 kI2L 2r kI2L r 水平向右,A 错误;以导线c为研究对象,在导线a产生的磁场中受到水平向左的安培力Fac=Fca= ,在导线b产生的磁场中受到水平向右的安培力Fbc=Fcb=
11、,在匀强磁场中受到水平向右的 kI2L 2r kI2L r 安培力Fc=BIL=,导线a、b所受的安培力大小之比为 12,导线b、c所受的安培力大小之 kI2L r 比为 23,故 C 错误,D 正确. 19.(1)A AC (2)CD 0.40 解析 (1)橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能,且在平衡摩擦力之后,通过增加橡皮筋条数 使做功成倍增加,因此探究做功与速度变化的关系时,小车需要从同一位置释放;验证机械能守 恒定律时,重物不需要从同一位置释放;探究加速度与力、质量的关系时,小车要在平衡摩擦力 的斜面上滑下,不需要从同一位置释放. (2)探究加速度与力、质量的关系时,要先接通电源,后释放
12、小车,选项 A 错误;打点计时器应 该使用交流电源,选项 B 错误;实验过程中,小车质量应该远大于悬挂的重物的质量,这样重物 的重力几乎等于小车所受拉力,选项 C 正确;实验过程中,细线应该与长木板平行,以保证细线 拉力等于小车的合外力,选项 D 正确. v2=0.40 m/s. (13.99 - 6.01)cm 0.2s 20.(1)V1 (2)3.0 1.0 (3)0 3 解析 (1)由电路图可知,电压表V1测路端电压,它的示数随电流的增大而减小,电压表V2测定 值电阻两端的电压,它的示数随电流的增大而增大,由图像可知,直线的电压随电流的增大而 减小,直线是根据电压表 V1和电流表 A 的
13、数据画出的. (2)直线是路端电压与电流关系图像,由图像可知,图像的纵截距是电源电动势,即E=3.0 V, 斜率的绝对值为内阻,即r= =1.0 .| U I| 3 - 2 1.0 (3)交点处电压为 2.0 V,电流为 1.0 A,此时两电压表示数相等,故此时滑动变阻器接入电路的 阻值应为零,电源的总功率P=EI=3.01 W=3 W. 21.0.5 N 0.2 m 解析 棒受的安培力F=BIL, 棒中电流为I=, E R 解得F=0.8 N, BEL R 对棒受力分析,两环支持力的合力为 2FN=,F2+ (mg)2 解得FN=0.5 N. 由牛顿第三定律知,棒对每一个环的压力大小为 0.
14、5 N, 由几何关系知 tan = =,解得=53, F mg 0.8 0.6 4 3 棒距环底的高度为h=r(1-cos )=0.2 m. 22.(1)1 m/s2 (2)12 000 N (3)3150 m 解析 (1)巴士做匀加速运动的加速度a=1 m/s2 v t (2)匀加速期间,有F-f=ma,其中f=0.05mg,解得F=12 000 N (3)A、B两个站点之间的距离x=x1+x2+x3= t1+vt2+=3150 m v 2 v2 2 0.05g 23.(1) (2)3mg (3)没有击中 L 4 解析 (1)从B点上滑到C点后下滑至D点过程,根据动能定理得 EkD-EkB=mgsin 37+qE -mgcos 37 L 2 L 2 (2x + L 2) 解得x= L 4 (2)从C点到M点过程,根据动能定理得 m=mg(x+L)sin 37-Rcos 37+qE-mgcos 37(x+L) 1 2 v2M(x + L 2) 在M点时,有F= mv2M R 解得F=3mg,方向水平向左 由牛顿第三定律得F=F=3mg,方向水平向右 (3)从M点到P点,根据动能定理得m= m-mgR 1 2 v2P 1 2 v2M 解得vP=则x=vPt=R= RgR2 R sin37 5 3 所以没有击中斜面.