7.如圖所示,小球在水平拉力作用下,以恒定速率v沿豎直光滑圓軌道由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是
A.逐漸減小B.逐漸增大C.先減小,后增大D.先增大,后減小
因為小球是以恒定速率運(yùn)動,即它是做勻速圓周運(yùn)動,那么小球受到的重力G、水平拉力F、軌道的支持力三者的合力必是沿半徑指向O點(diǎn).設(shè)球與圓心的連線與豎直方向夾角是θ,則:(F與G的合力必與支持力在同一直線上)得:F=Gtanθ而水平拉力F的方向與速度V的方向夾角也是θ,所以水平力F的瞬時功率是P=Fvcosθ即為:P=Gvsinθ顯然,從A到B的過程中,θ是不斷增大的,所以水平拉力F的瞬時功率是一直增大的.故B正確,ACD錯誤.故選B。
考點(diǎn):功率
【導(dǎo)師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握瞬時功率的表達(dá)式P=Fvcosα,注意α為F與速度的夾角。8.如圖所示,半徑為R的金屬環(huán)豎直放置,環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小球,小球開始時靜止于最低點(diǎn),F(xiàn)使小球以初速度v0=沿環(huán)上滑,小球運(yùn)動到環(huán)的最高點(diǎn)時與環(huán)恰無作用力,則小球從最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中
A.小球機(jī)械能守恒
B.小球在最低點(diǎn)時對金屬環(huán)的壓力是6mg
C.小球在最高點(diǎn)時,重力的功率是mg
D.小球機(jī)械能不守恒,且克服摩擦力做的功是0.5mgR
考點(diǎn):動能定理及牛頓第二定律的應(yīng)用
【導(dǎo)師點(diǎn)睛】本題考查了機(jī)械能守恒定律、向心力公式以及動能定理的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們明確圓周運(yùn)動最高點(diǎn)的臨界條件,知道重力功率與豎直分速度有關(guān)。
9.如圖所示,光滑軌道ABCD是大型游樂設(shè)施過山車軌道的簡化模型,最低點(diǎn)B處的入、出口靠近但相互錯開,C是半徑為R的圓形軌道的最高點(diǎn),BD部分水平,末端D點(diǎn)與右端足夠長的水平傳送帶無縫連接,傳送帶以恒定速度v逆時針轉(zhuǎn)動,現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊從軌道AB上某一固定位置A由靜止釋放,滑塊能通過C點(diǎn)后再經(jīng)D點(diǎn)滑上傳送帶,則
A.固定位置A到B點(diǎn)的豎直高度可能為B.滑塊在傳送帶上向右運(yùn)動的最大距離與傳送帶速度v有關(guān)
C.滑塊不可能重新回到出發(fā)點(diǎn)A處
D.傳送帶速度v越大,滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量越多
考點(diǎn):動能定理、機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律
【導(dǎo)師點(diǎn)睛】本題綜合考查了動能定理、機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律,理清物塊在傳送帶上的運(yùn)動情況,以及在圓軌道最高點(diǎn)的臨界情況是解決本題的關(guān)鍵.10.美國在2016年2月11日宣布“探測到引力波的存在”,天文學(xué)家通過觀察雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗證引力波的存在,證實了GW150914是一個36倍太陽質(zhì)量的黑洞和一個29倍太陽質(zhì)量的黑洞,假設(shè)這兩個黑洞繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動,且這兩個黑洞的間距緩慢減小,若該黑洞系統(tǒng)在運(yùn)動過程中各自質(zhì)量不變且不受其他星系的影響,則關(guān)于這兩個黑洞的運(yùn)動,下列說法正確的是
A.這兩個黑洞做圓周運(yùn)動的向心加速度大小始終相等
B.36倍太陽質(zhì)量的黑洞軌道半徑比29倍太陽質(zhì)量的黑洞軌道半徑小
C.這兩個黑洞運(yùn)行的線速度大小始終相等
D.隨兩個黑洞的間距緩慢減小,這兩個黑洞運(yùn)行的周期在增大
周期會隨間距減小而減小,故D錯誤;故選11.如圖所示,一價氫離子和二價氦離子的混合體,經(jīng)同一加速電場加速后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中,偏轉(zhuǎn)后,打在同一熒光屏上,則它們
A.同時到達(dá)屏上同一點(diǎn)B.先后到達(dá)屏上同一點(diǎn)C.同時到達(dá)屏上不同點(diǎn)D.先后到達(dá)屏上不同點(diǎn)
試題分析:設(shè)加速電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,偏轉(zhuǎn)極板的長度為L,板間距離為d.在加速電場中,由動能定理得:qU1=m ① 同,出射速度的方向也相同.故兩種粒子打屏上同一點(diǎn).故B正確,ACD錯誤.故選B導(dǎo)師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在加速電場和偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動情況,知道從靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速,垂直打入偏轉(zhuǎn)電場,運(yùn)動軌跡相同.做選擇題時,這個結(jié)論可直接運(yùn)用,節(jié)省時間。