《教學(xué)考試》物理命題研究中心
易錯(cuò)問題專項(xiàng)練習(xí)
《教學(xué)考試》物理命題研究中心
1.(多選)(2016·蘇北四市期中)小明騎自行車沿平直公路勻速行駛,如圖所示,圖中箭頭為自行車前輪邊緣上過A、B點(diǎn)的切線方向。下列說法正確的是 ( )
A.研究前輪轉(zhuǎn)動時(shí),可將輪子視為質(zhì)點(diǎn)
B.以地面為參考系,A、B兩點(diǎn)的速度沿圖示方向
C.A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小相等
D.前輪受地面的摩擦力向后,后輪受地面的摩擦力向前
2.以36 km/h的速度沿平直公路行駛的汽車,遇障礙物剎車后獲得大小為a=4 m/s2的加速度,剎車后第三個(gè)2 s內(nèi),汽車走過的位移為 ( )
A.12.5 m B.2 m
C.10 m D.0
3.(2016·淮安市淮海中學(xué)高三12月月考)如圖所示,欲使在粗糙斜面上勻速下滑的木塊A停下,可采用的方法是 ( )
A.增大斜面的傾角
B.對木塊A施加一個(gè)豎直向下的力
C.對木塊A施加一個(gè)垂直于斜面向下的力
D.在木塊A上再疊放一個(gè)重物
4.(2016·福建八縣一中期中)如圖所示,物體P置于光滑的水平面上,用輕細(xì)線跨過質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪連接一個(gè)重力G=10 N的重物,物體P向右運(yùn)動的加速度為a1;若細(xì)線下端不掛重物,而用F=10 N的力豎直向下拉細(xì)線下端,這時(shí)物體P的加速度為a2,則 ( )
A.a(chǎn)1<a2
B.a(chǎn)1=a2
C.a(chǎn)1>a2
D.條件不足,無法判斷
5.如圖所示,Pa、Pb、Pc是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,P、a、b、c、d 位于同一圓周上,d 點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn),O為圓心。每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)(圖中未畫出)。三個(gè)滑環(huán)都從P點(diǎn)無初速度釋放,用t1、t2、t3依次表示滑環(huán)到達(dá)a、b、c所用的時(shí)間,則 ( )
A.t1=t2=t3B.t1>t2>t3
C.t1<t2<t3D.t3>t1>t2
6.(多選)(2016·長沙模擬)如圖所示,位于水平面上的物體在斜向上的恒力F1的作用下,做速度為v的勻速運(yùn)動,此時(shí)力F1與水平方向的夾角為θ1?,F(xiàn)將該夾角增大到θ2,對應(yīng)恒力變?yōu)镕2,則以下說法正確的是 ( )
A.若物體仍以速度v做勻速運(yùn)動,則可能有F2=F1
B.若物體仍以速度v做勻速運(yùn)動,則一定有F2>F1
C.若物體仍以速度v做勻速運(yùn)動,則F2的功率可能等于F1的功率
D.若物體以大于v的速度做勻速運(yùn)動,則F1的功率可能等于F2的功率
7.(2016·江西省宜春市四校聯(lián)考)如圖所示,在直角坐標(biāo)系x Oy中,x軸上方有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于紙面向外。許多質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,以相同的速率v沿紙面向內(nèi),由x軸負(fù)方向與y軸正方向之間各個(gè)方向從原點(diǎn)O射入磁場區(qū)域。不計(jì)重力及粒子間的相互作用。下列圖中陰影部分表示帶電粒子在磁場中可能經(jīng)過的區(qū)域,其中R=mv/qB,正確的選項(xiàng)是 ( )
8.如圖所示,甲、乙兩圖為與勻強(qiáng)磁場垂直放置的兩個(gè)金屬框架,乙圖除了一個(gè)電阻為零、自感系數(shù)為L的線圈外,其他部分與甲圖都相同,導(dǎo)體AB以相同的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動。若位移相同,則 ( )
A.兩圖中外力做功相同
B.甲圖中外力做功多
C.乙圖中外力做功多
D.無法判斷
9.(多選)如圖所示,邊長為L的正方形線圈abcd,其匝數(shù)為n,總電阻為r,外電路的電阻為R,ab的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界線上,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若線圈從圖示位置開始,以角速度ω繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動,則以下判斷中正確的是 ( )
A.閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)表達(dá)式e=nBL2ωsinωt
B.在t=π/2ω時(shí)刻,磁場穿過線圈的磁通量為零,但此時(shí)磁通量隨時(shí)間變化最快
C.從t=0時(shí)刻到t=π/2ω時(shí)刻,電阻R上產(chǎn)生的熱量為
10.(2017·湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)高三第一次聯(lián)考)如圖所示,兩水平邊界M、N之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場。一根輕質(zhì)絕緣豎直細(xì)桿上等間距地固定著A、B、C三個(gè)帶正電小球,每個(gè)小球質(zhì)量均為m,A、B帶電量為q,C帶電量為2q,相鄰小球間的距離均為L。A從邊界M上方某一高度處由靜止釋放,已知B球進(jìn)入電場上邊界時(shí)的速度是A球進(jìn)入電場上邊界時(shí)速度的2倍,且B球進(jìn)入電場后桿立即做勻速直線運(yùn)動,C球進(jìn)入電場時(shí)A球剛好穿出電場。整個(gè)運(yùn)動過程中桿始終保持豎直,重力加速度為g。求:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
(2)A球進(jìn)入電場上邊界的速度v0;
(3)C球經(jīng)過邊界N 時(shí)的速度。
11.(2017·湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)高三第一次聯(lián)考)如圖所示,光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M=2 kg、長L=1.20 m的長木板A,離板右端s0=0.18 m處放置質(zhì)量m=1 kg的小物塊B,A與B間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,在板右端正上方懸掛一個(gè)擋板。現(xiàn)在木板A上加一水平向右的力F,使B與擋板發(fā)生碰撞,碰后瞬間立即撤去力F和擋板,假設(shè)碰撞前后瞬間A的速度不變,B的速度大小不變、方向反向。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,B的寬度可忽略,取g=10 m/s2。求:
(1)若B與擋板發(fā)生碰撞前,A、B恰好不發(fā)生相對滑動,力F為多大?
(2)若F=16 N,經(jīng)歷以上過程,B能否從A 上掉下?若不能,B最終停在A上何處?
參考答案
1.CD 【解析】研究前輪轉(zhuǎn)動時(shí),輪子大小不能忽略,所以不能將輪子視為質(zhì)點(diǎn),A項(xiàng)錯(cuò)誤;輪子上的A、B不僅做圓周運(yùn)動,同時(shí)一起隨車子前進(jìn),所以以地面為參考系,B點(diǎn)的速度沿圖示方向,A點(diǎn)相對地面速度斜向下,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)判斷C項(xiàng)正確;前輪受地面的摩擦力向后,為阻力,后輪受地面的摩擦力向前,為動力,D項(xiàng)正確。
2.D 【解析】設(shè)汽車從剎車到停下的時(shí)間設(shè)為t,則由v=v0+at得,所以第三個(gè)2 s汽車早已停止,所以第三個(gè)2 s位移為零。
3.C 【解析】木塊勻速滑下,合力為零,根據(jù)平衡條件得mg sinθ=μmg cosθ;若增大斜面的傾角θ,重力沿斜面向下的分力mg sinθ增大,滑動摩擦力Ff=μmg cosθ減小,木塊的合力方向?qū)⒀匦泵嫦蛳?,木塊做加速運(yùn)動,A項(xiàng)錯(cuò)誤;對木塊A施加一個(gè)豎直向下的力,由于(F+mg)sinθ=μ(F+mg)cosθ,木塊的合力仍為零,仍做勻速運(yùn)動,不可能停下,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對木塊A施加一個(gè)垂直于斜面的力F,重力沿斜面向下的分力mg sinθ不變,而滑動摩擦力Ff=μ(F+mg cosθ)增大,合力方向沿斜面向上,木塊做減速運(yùn)動,可以使木塊停下,C項(xiàng)正確;由A項(xiàng)分析可知,mg sinθ=μmg cosθ得sinθ=μcosθ,與質(zhì)量無關(guān),在木塊A上再疊放一個(gè)重物后,整體勻速下滑,不可能停下,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.A 【解析】掛重物時(shí),選連接體為研究對象,由牛頓第二定律得共同運(yùn)動的加速度大小為a;當(dāng)改為10 N拉力后,由牛頓第二定律得P的加速度為,故a<a,故A項(xiàng)正確。12
5.B 【解析】如圖所示,過P點(diǎn)作一個(gè)豎直圓,P為豎直直徑的頂點(diǎn),使得Pb為這個(gè)圓的弦長,不難看出Oa>Of,Oc<Og,根據(jù)等時(shí)圓原理可知t1>t2>t3,故B項(xiàng)正確。
6.AD 【解析】物體都做勻速運(yùn)動,受力平衡,則F1cosθ1=μ(mg-F1sinθ1),F(xiàn)2cosθ2=μ(mg-F2sinθ2),解得,當(dāng)cosθ +μsinθ =11cosθ2+μsinθ2時(shí),F(xiàn)2=F1,則sin(θ1+β)=sin(θ2+β),其中tanβ=,當(dāng)θ+θ +2β=π時(shí),sin(θ +β)=sin(θ +β),則F的
12122大小可能等于F1,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;功率P=Fv cosθ,v相等,要 使 功 率 相 等,則 F1cosθ1=F2cosθ2,F(xiàn)1sinθ1=F2sinθ2,而θ2>θ1,不可能同時(shí)滿足,所以F2的功率不可能等于F1的功率,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)C的分析可知,當(dāng)物體以大于v的速度做勻速運(yùn)動時(shí),F(xiàn)1cosθ1可以大于F2cosθ2,則F1的功率可能等于F2的功率,故D項(xiàng)正確。
7.D 【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)左手定則和R=mv/qB,知沿x軸負(fù)方向進(jìn)入磁場剛好轉(zhuǎn)一個(gè)圓周,沿y軸進(jìn)入的剛好轉(zhuǎn)半個(gè)周期,如圖,在兩圖形的相交的部分是粒子不經(jīng)過的地方,故D項(xiàng)正確。
8.B 【解析】在導(dǎo)體加速運(yùn)動的過程中,乙圖中的線圈要產(chǎn)生與電流方向相反的自感電動勢。因此乙圖電路中的電流比甲圖要小。導(dǎo)體受到安培力較小,外力也要小,所以外力做功少,B項(xiàng)正確。
9.BCD 【解析】初始時(shí)刻,線圈平面處在中性面,穿過線圈的磁通量最大為,線圈中的感應(yīng)電動勢為0,即t=0時(shí),e=0,閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)表達(dá)式e=,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在t=π/2ω時(shí)刻,感應(yīng)電動勢e=最大,表示此時(shí)磁通量隨時(shí)間變化最快,磁場穿過線圈的磁通量為零,B項(xiàng)正確;,所以,從t=0時(shí)刻到時(shí)刻,電阻R上產(chǎn)生的熱量為,項(xiàng)C正確;根據(jù)以及從t=0時(shí)刻到t=π/2ω時(shí)刻,磁場穿過線圈的磁通量ΔΦ=,可得,此時(shí)間段內(nèi)通過R的電荷量D項(xiàng)正確。
【解析】(1)B球進(jìn)入電場后桿立即做勻速直線運(yùn)動有3 mg=2Eq
(2)A球進(jìn)入電場到B球進(jìn)入電場過程中,運(yùn)用動能定理
(3)由受力分析可知,C球在電場中先減速再勻速,設(shè)C球經(jīng)過邊界N時(shí)的速度為v1,從A球進(jìn)入電場到C球穿出電場的過程,運(yùn)用動能定理
11.(1)12 N (2)離板右端1.02 m處
【解析】(1)A、B恰好不發(fā)生相對滑動,A、B間摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力
對B:μmg=ma1
對A、B整體:F=(m+M)a1
得F=12 N。
(2)當(dāng)F=16 N>12 N時(shí),碰前A、B在F 作用下發(fā)生相對滑動
B與擋板碰前速度v1=a1t1
對A:F-μmg=Ma2
A與擋板碰前速度v2=a2t1
碰后:B加速度仍為a1
對A:μmg=Ma3
兩者共速時(shí)v2-a3t2=-v1+a1t2A、B整個(gè)過程的v-t如圖所示
碰前B相對A發(fā)生的相對位移Δs1為圖中ΔOSQ的面積
碰后B相對A發(fā)生的相對位移Δs2為圖中△PST的面積
整個(gè)過程B相對A發(fā)生的相對位移
Δs1+Δs2=0.84 m
B到A右端的距離
0.18 m+0.84 m=1.02 m
故B最終停在距A右端1.02 m處(B與擋板碰后,可以對A、B組成系統(tǒng)應(yīng)用動量守恒或其他解法)。