2018廣東大學聯考物理動力學和能量複習資料

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2018廣東大學聯考物理動力學和能量複習資料

  廣東大學聯考物理動力學和能量複習資料

1.如圖所示,在一勻強磁場中有一U型導線框bacd,線框處於水平面內,磁場與線框平面垂直,R爲一電阻,ef爲垂直於ab的一根導體杆,它可以在ab、cd上無摩擦地滑動,杆ef及線框中導體的電阻都可不計。開始時,給ef一個向右的初速度,則 (  )

將減速向右運動,但不是勻減速

將勻速向右運動,最後靜止

將勻速向右運動

將做往復運動

2.(2013·南岸區模擬)如圖所示,閉合導線框的質量可以忽略不計,將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場。若第一次用0.3s時間拉出,外力所做的功爲W1,通過導線截面的電荷量爲q1;第二次用0.9s時間拉出,外力所做的功爲W2,通過導線截面的電荷量爲q2,則 (  )

A.W1W2,q1=q2 D.W1>W2,q1>q2

3.如圖所示,水平光滑的平行金屬導軌,左端接有電阻R,勻強磁場B豎直向下分佈在導軌所在的空間內,質量一定的金屬棒PQ垂直導軌放置。今使棒以一定的初速度v0向右運動,當其通過位置a、b時,速率分別爲va、vb,到位置c時棒剛好靜止,設導軌與棒的電阻均不計,a到b與b到c的間距相等,則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中 (  )

A.迴路中產生的內能相等

B.棒運動的加速度相等

C.安培力做功相等

D.通過棒橫截面積的電荷量相等

4.(2013·南寧模擬)兩根足夠長的光滑導軌豎直放置,間距爲L,底端接阻值爲R的電阻。將質量爲m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端,金屬棒和導軌接觸良好,導軌所在平面與磁感應強度爲B的勻強磁場垂直,如圖所示。除電阻R外其餘電阻不計。現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放。則 (  )

A.釋放瞬間金屬棒的加速度等於重力加速度g

B.金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向爲a→R→b

C.金屬棒的速度爲v時,所受的安培力大小爲F=

D.電阻R上產生的總熱量等於金屬棒重力勢能的減少

5.如圖所示,豎直平面內的虛線上方是一勻強磁場B,從虛線下方豎直上拋一正方形線圈,線圈越過虛線進入磁場,最後又落回原處,運動過程中線圈平面保持在豎直平面內,不計空氣阻力,則 (  )

A.上升過程克服磁場力做的功大於下降過程克服磁場力做的功

B.上升過程克服磁場力做的功等於下降過程克服磁場力做的功

C.上升過程克服重力做功的平均功率大於下降過程中重力的平均功率

D.上升過程克服重力做功的平均功率等於下降過程中重力的平均功率

6.在倫敦奧運會上,100m賽跑跑道兩側設有跟蹤儀,其原理如圖甲所示,水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置,間距爲L=0.5m,一端通過導線與阻值爲R=0.5Ω的電阻連接;導軌上放一質量爲m=0.5kg的金屬桿,金屬桿與導軌的電阻忽略不計;勻強磁場方向豎直向下。用與導軌平行的拉力F作用在金屬桿上,使杆運動。當改變拉力的大小時,相對應的速度v也會變化,從而使跟蹤儀始終與運動員保持一致。已知v和F的關係如圖乙。(取重力加速度g=10m/s2)則 (  )

A.金屬桿受到的拉力與速度成正比

B.該磁場磁感應強度爲1T

C.圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導軌間的阻力大小

D.導軌與金屬桿之間的動摩擦因數爲μ=0.4

  大學聯考物理力的合成與分解複習資料

1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)

2.互成角度力的合成:

F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(餘弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2

3.合力大小範圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β爲合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)

注:

(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;

(2)合力與分力的關係是等效替代關係,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖;

(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;

(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡爲代數運算。

  大學聯考動量定理複習資料

[一、 用動量定理解釋生活中的現象]

[例 1] 豎立放置的粉筆壓在紙條的一端.要想把紙條從粉筆下抽出,又要保證粉筆不倒,應該緩緩、小心地將紙條抽出,還是快速將紙條抽出?說明理由。

[解析] 紙條從粉筆下抽出,粉筆受到紙條對它的滑動摩擦力μmg作用,方向沿着紙條抽出的方向.不論紙條是快速抽出,還是緩緩抽出,粉筆在水平方向受到的摩擦力的大小不變.在紙條抽出過程中,粉筆受到摩擦力的作用時間用t表示,粉筆受到摩擦力的.衝量爲μmgt,粉筆原來靜止,初動量爲零,粉筆的末動量用mv表示.根據動量定理有:μmgt=mv。

如果緩慢抽出紙條,紙條對粉筆的作用時間比較長,粉筆受到紙條對它摩擦力的衝量就比較大,粉筆動量的改變也比較大,粉筆的底端就獲得了一定的速度.由於慣性,粉筆上端還沒有來得及運動,粉筆就倒了。

如果在極短的時間內把紙條抽出,紙條對粉筆的摩擦力衝量極小,粉筆的動量幾乎不變.粉筆的動量改變得極小,粉筆幾乎不動,粉筆也不會倒下。

[二、 用動量定理解曲線運動問題]

[例 2] 以速度v0 水平拋出一個質量爲1 kg的物體,若在拋出後5 s未落地且未與其它物體相碰,求它在5 s內的動量的變化.(g=10 m/s2)。

[解析] 此題若求出末動量,再求它與初動量的矢量差,則極爲繁瑣.由於平拋出去的物體只受重力且爲恆力,故所求動量的變化等於重力的衝量.則

Δp=Ft=mgt=1×10×5=50 kg·m / s。

[點評] ① 運用Δp=mv-mv0求Δp時,初、末速度必須在同一直線上,若不在同一直線,需考慮運用矢量法則或動量定理Δp=Ft求解Δp.②用I=F·t求衝量,F必須是恆力,若F是變力,需用動量定理I=Δp求解I。

[三、 用動量定理解決打擊、碰撞問題]

打擊、碰撞過程中的相互作用力,一般不是恆力,用動量定理可只討論初、末狀態的動量和作用力的衝量,不必討論每一瞬時力的大小和加速度大小問題。

[例 3] 蹦牀是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳、翻滾並做各種空中動作的運動項目.一個質量爲60 kg的運動員,從離水平網面3.2 m高處自由落下,觸網後沿豎直方向蹦回到離水平網面1.8 m高處.已知運動員與網接觸的時間爲1.4 s.試求網對運動員的平均衝擊力.(取g=10 m/s2)

[解析] 將運動員看成質量爲m的質點,從高h1處下落,剛接觸網時速度方向向下,大小 。

彈跳後到達的高度爲h2,剛離網時速度方向向上,大小,

接觸過程中運動員受到向下的重力mg和網對其向上的彈力F.選取豎直向上爲正方向,由動量定理得: 。

由以上三式解得:,

代入數值得: F=1.2×103 N。