故选:C.
4.如图所示,光滑水平面放有一个质量为5kg的光滑斜面体A,将另一个质量为3kg物块B放在斜面上,为了保持物块与斜面相对静止,需用水平向左80N的力F推斜面.现将斜
g取1Om/s2. 面固定,对B施加用水平向右的力F1使其静止在斜面上,则F1大小为( )
A.30N B.15N C.5ON D.80N
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】水平向左80N的力F推斜面时,对整体,根据牛顿第二定律求出加速度,再对B受力分析,根据牛顿第二定律求出重力和支持力的合力,斜面固定,对B施加用水平向右的力F1使其静止在斜面上时,B合力为零,根据共点力平衡条件求解即可. 【解答】解:水平向左80N的力F推斜面时,对整体,根据牛顿第二定律得:a=
,
对B受力分析,根据牛顿第二定律可知,B受到重力和支持力的合力F合=mBa=30N, 斜面固定,对B施加用水平向右的力F1使其静止在斜面上时,B合力为零,根据共点力平衡条件可知:
F1=F合=30N,故A正确,BCD错误. 故选:A
5.某天文爱好者想了解某行星的平均密度,他在互联网査阅资料时,只查到了该行星的卫星的最小公转周期为120min.已知万有引力常量G=6.67×10﹣11Nm2/kg2,π取3.14.请你帮该天文爱好者估算一下该行星的平均密度为( )
A.2.7×102kg/m3B.2.7×103kg/m3C.2.7×l04kg/m3D.2.7×105kg/m3 【考点】万有引力定律及其应用;向心力.
【分析】明确最小公转周期即为绕星球表面运行卫星的周期,再根据万有引力充当向心力即可求出星球的质量; 再由密度公式即可求得密度.
【解答】解:当卫星绕星球表面运行时,公转周期最小,则由万有引力定律可知:
星球体积为:V=则密度为:ρ=
联立以上各式可得星球的密度为2.7×103kg/m3;故B正确,ACD错误; 故选:B.
6.如图所示为远距离输电的原理图,各变压器均为理想变压器,己知升压变压器的原线圈的匝数n2可通过滑片P改变,现保待升压变压器原线圈的电压和输送功率不变,现仅使n1的匝数变为原来的十分之一,则下列说法正确的是( )
第9页(共22页)
A.输电线上的功率损失变为原来的百分之一 B.输电线上的电压损失变为原来的百分之一 C.用户得到的电压高于原来电压的十倍 D.用户得到的功率变为原来的十倍 【考点】变压器的构造和原理.
【分析】变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比,电流之比等于匝数之反比,升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和,原副线圈功率相等.
【解答】解:A、保持升压变压器原线圈的电压和输送功率不变,则原线圈电流不变,使n1的匝数变为原来的十分之一,根据原副线圈电压之比等于线圈匝数的倒数比可知,副线圈电流为原来的十分之一,根据欧姆定律U=Ir可知,输电线上的电压损失变为原来的十分之一,根据P=I2r可知输电线上的功率损失变为原来的百分之一,故A正确,B错误;
C、升压变压器输送电压为原来的十倍,输电线上的电压损失变为原来的十分之一,则降压变压器原线圈电压大于原来的10倍,所以户得到的电压高于原来电压的十倍,故C正确; D、根据变压器不改变功率的原理可知,用户得到的功率等于输送功率减去输电线消耗的功率,而输电功率不变,所以用户得到的功率不可能为原来的十倍,故D错误. 故选:AC
7.如图所示,边长为a的正方形狀ABCD的四个顶点上分別固定电荷量为+q的正电荷,直线MN过正方形几何中心O且垂直正方形平面,在直线MN上有两点P和Q关于正方形平面对称,不计重力.下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度为零
B.P点和0点的电场强度相同
C.一负电荷从O点沿ON方向运动到Q点,该过程电荷的电势能增加
D.若在O点放一电量合适的负电荷,仅在电场力作用下,五电荷均能处于平衡状态 【考点】电场的叠加;电势能.
【分析】根据电场的叠加原理和点电荷的场强公式结合分析场强的关系;再依据负电荷的电场力做功情况,来判定电势能的变化,最后根据电荷受到的电场力,并由力的合成法则,即可求解.
第10页(共22页)
【解答】解:AB、根据点电荷场强公式E=k,结合矢量的叠加原理,知,四个+q在O
产生的合场强大小为零,而在P点时四个点电荷产生的合场强不为零,则有:EP>EO.故A正确,B错误.
C、由上分析可知,ON的电场强度方向由O指向N,当一负电荷从O点沿ON方向运动到Q点,根据负电荷沿着电场线方向移动,则电场力做负功,那么该过程电荷的电势能增加,故C正确;
D、由A选项分析可知,在O点四个电荷在此的合电场强度为零,那么当在O点放任一电量的电荷,则合电场力为零,而要确保其它电荷也能处于平衡状态,则必须放一电量合适的负电荷,根据力的合成法则,结合力的平衡条件,那么五电荷均可能处于平衡状态,故D正确.
故选:ACD.
8.如图所示,倾角为θ的斜面上,固定一内壁光滑且由绝缘材料制成的圆筒轨道,轨道半径为R,轨道平面与斜面共面,整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中.一质量为m、电荷量为+q的小球,从轨道内的最高点M,无初速变沿轨道滑下,运动到轨道最低点N恰好对轨道无沿半径方向的压力(小球半径r<<R),下列说法正确的是( )
A.带电小球运到最低点N时所受洛伦兹力大小为mgsinθ B.带电小球在圆筒轨道内沿顺时针运动 C.带电小球在整个运动过程中机械能不守恒 D.匀强磁场的磁感应强度大小为
【考点】洛仑兹力;功能关系.
【分析】小球在磁场运动,受到洛伦兹力,但不做功,故只有重力做功,机械能守恒,根据动能定理和牛顿第二定律借口判断出洛伦兹力的大小和方向
【解答】解:A、小球在运动过程中,只有重力做功,洛伦兹力不做功,到达最低端时的速度为v,由于小球恰好对轨道无沿半径方向的压力,故受到的洛伦兹力沿斜面向上,根据左手定则可知,带电小球在圆筒轨道内沿顺时针运动,根据动能定理可知:
,
在最低点时有:解得:qvB=5mgsinθ, B=
故A错误,BD正确;
,
C、在整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,故C错误;
第11页(共22页)
故选:BD
二、非选择题.
9.一质量为0.5kg,额定功率为10W的玩具小车,运动时所受的阻力(包含各种阻力)恒为车重的λ倍,为测定该小车的阻力系数λ,现做如下实验,让遥控玩具小车以额定功率从静止沿粗糙水平面起动,经时间t用遥控器关闭发动机,小车继续向前滑行一段距离后停止运动,设小车从起动到停止运动的总位移为x,如图所示,从同一位置释放小车,重复上述实验操作,多次改变小车的遥控器控制时间t,测量与之相对应的小车运动的总位移x,所得实验数据如下表所示: 2 3 4 5 实验序号 1 2 3 4 5 遥控时间t/s 1 运动总位移10.50 16.00 20.05 3.95 8.10 x/m (1)根据上述实验数据画出x﹣t图象. (2)由图象可得斜率的数值k= 4.0m/s ,由此可求阻力系数λ= 0.50 (结果均保留两位有效数字、g=10m/s2)
【考点】探究影响摩擦力的大小的因素. 【分析】(1)根据表格数据,通过描点画图;
(2)根据斜率表示出速度,当牵引力等于阻力时,速度达到最大,求得阻力,即可求得. 【解答】解:(1)依据表格数据,进行一一描点,且平滑连接,则x﹣t图象如图所示: (2)斜率k=
=4.0m/s,
当牵引力等于阻力时,速度达到最大,故有: f==
N=2.5N,
=
=0.50
解得:λ=
故答案为:(1)如上图所示; (2)4.0m/s(3.9~4.1), 0.50(0.49~0.51).
第12页(共22页)