1、1（2014年4月浙江省六市六校联考）静止的城市绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t,水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为，忽略空气阻力（重力加速度g取10m/s2）,以下说法正确的是A水流射出喷嘴的速度为gttan B.空中水柱的水量为C水流落地时位移大小为 D.水流落地时的速度为2 gtcos2. 如图所示，半径为R的圆环均匀带电，电荷线密度为，圆心在O点，过圆心与环面垂直的轴线上有P点，PO=r。以无穷远处为电势零点，则P点的电势为A BC D【参照答案】 B【名师解析】：将圆环分割成很多微元，每个微元可视为点电荷，设每一个点电荷带电
2、量3。如图所示，在一顶角为的光滑圆锥体上，套一柔绳。圆锥体底面朝下固定在水平面上。已知柔绳的长度为l，质量为m。当柔绳静止在圆锥体上时，求绳的拉力。 4.如图32所示，一个半径为R的四分之一光滑球面放在水平桌面上，球面上放置一光滑均匀铁链，其A端固定在球面的顶点，B端恰与桌面不接触，铁链单位长度的质量为.。试求铁链A端受的拉力T.。所以CDOC，OCB=，Lcos表示L在竖直方向上的投影R，所以 可得铁链A端受的拉力 5：某行星围绕太阳C沿圆弧轨道运行，它的近日点A离太阳的距离为a，行星经过近日点A时的速度为，行星的远日点B离开太阳的距离为b，如图33所示，求它经过远日点B时的速度的大小.【参
3、照答案】 【名师解析】：此题可根据万有引力提供行星的向心力求解，.也可根据开普勒第二定律，用微元法求解.设行星在近日点A时又向前运动了极短的时间t，由于时间极短可以认为行星在t时6：如图34所示，长为L的船静止在平静的水面上，立于船头的人质量为m，船的质量为M，不计水的阻力，人从船头走到船尾的过程中，问：船的位移为多大？即 ms1=Ms2 此式即为质心不变原理. 其中s1、s2分别为全过程中人和船对地位移的大小， 又因为 L=s1+s2 由、两式得船的位移 7。 如图所示，一半径为R的光滑球体静止放置，质量为m的环状均匀弹性绳水平套在球体上，已知绳环的半径a=R/2，套在球体上时绳环的半径变为
4、b=a。 假设弹性绳满足胡克定律，求此弹性绳之弹力常数k。 8：一质量为M、均匀分布的圆环，其半径为r，几何轴与水平面垂直，若它能经受的最大张力为T，求此圆环可以绕几何轴旋转的最大角速度.【参照答案】 【名师解析】：因为向心力F=mr2，当一定时，r越大，向心力越大，所以要想求最大张力T所对应的角速度， r应取最大值.如图36所示，在圆环上取一小段L，对应的圆心角为，其质量可表示为，受圆环对它的张力为T，则得 因为很小，所以，即 解得最大角速度 9：一根质量为M，长度为L的铁链条，被竖直地悬挂起来，其最低端刚好与水平接触，今将链条由静止释放，让它落到地面上，如图37所示，求链条下落了长度x时，
5、链条对地面的压力为多大？ 此即t时刻链对地面的作用力，也就是t时刻链条对地面的冲力.所以在t时刻链条对地面的总压力为 10：一根均匀柔软的绳长为L，质量为m，对折后两端固定在一个钉子上，其中一端突然从钉子上滑落，试求滑落的绳端点离钉子的距离为x时，钉子对绳子另一端的作用力是多大？所以有 因此钉子对右边绳端的作用力为11.电量Q均匀分布在半径R的圆环上，求在圆环轴线上距圆心O点为x=R处的P点的电场强度。【参照答案】 2kQ/4R2。.【名师解析】：在圆环直径的两端对称的选取两相同微元研究，设电量均为q，它们到P 12（2012北京理综）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯.行程超过百米。电梯的简化
6、模型如图5-3（a）所示.。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升，a一t图像如图5-3（b）所示. 电梯总质量m=2.0I03kg.，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由vt图像求位移的方法。请你借鉴此方法，对比加速度的和速度的定义，根据图5-3（b）所示at图像，求电梯在第1s内的速度改变量v1和第2s末的速率v2；（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在011s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W。
7、图5-3（a） 图5-3（b）由动能定理，拉力和重力对电梯所做的总功W= Ek2-Ek1=mvm2-0=1.0105J。【点评】此题以电梯切入，意在考查牛顿第二定律、图象、功和功率及其相关知识。注解：类比是物理学中一种常用的研究方法。根据速度定义，v=x/t，可知v-t图像与横轴所围面积表示位移x=vt；根据加速度定义，a=v/t，可知a-t图像与横轴所围面积表示速度变化v=at。根据功的定义，W=Fx，Fx图象下的面积等于力F位移x所做的功W。13.从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最
8、高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已经做匀速运动。求：（1）球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功；（2）球抛出瞬间的加速度大小；（3）球上升的最大高度H。【参照答案】（1）Wf=mv02-mv12。（2） a0=(1+)g。（3）H=(v0-g t1)。解得：H=(v0-g t1)。14（2014河南三市第一次调研）如图所示，两块很薄的金属板之间用金属杆固定起来使其平行正对，两个金属板完全相同、且竖直放置，金属杆粗细均匀、且处于水平状态。已知两个金属板所组成的电容器的电容为C，两个金属板之间的间距为d，两个金属板和金属杆的总质量为m。整个空间存在一个水平向里的匀强磁场，匀强磁场
9、的磁感应强度为B，磁场方向垂直金属杆，且和金属板平行。现在使整个装置从静止开始在该磁场中释放。重力加速度大小为g。试通过定量计算判断，该装置在磁场中竖直向下做什么运动？【参照答案】做匀加速直线运动。i= Q也是平行板电容器在时间间隔（t，t+t）内增加的电荷量，由式得：Q= CBdv 15（2008江苏物理第15题）如图1所示，间距为l的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为，导轨光滑且电阻忽略不计场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直（设重力加速度为g）磁场区域1 B磁场区域2 B磁场区
10、域3 B磁场区域4 B磁场区域5 B棒b棒ad1d1d1d2d2d2d2图1（1）若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能Ek；（2）若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b 又恰好进入第2个磁场区域且ab在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相等求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q；（3）对于第（2）问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率v【参照答案】 （1）Ek=mgd1sin。 （2） Q=mg(d1+d2)sin. （3）v= v1= mgsin-d1
11、。 因为导体棒刚进入磁场区时的速度为v2，刚离开磁场区时的速度为v1，所以 v= v1- v2，vt= d1，t= t， 所以：v1- v2= gtsin-d1， 【点评】由于ab在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相等，所以a穿出任一个磁场区域时的速率v都相等，所以题述所谓“第K个磁场区”，是一干扰条件，对本题解题没有特别意义。16. （2009年高考江苏物理第15题）如图7所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为L、足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为。条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连
12、接在一起组成“”型装置，总质量为m，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未画出）。线框的边长为d（dL），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回。导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。求：（1） 装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；（2） 线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1；图7（3） 经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm。【参照答案】（1） Q=4 mg d sin-BIld 。(2)（3）xm =。【名师解析】：(1)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界
13、的过程中，作用在线框的安培力做功为W，由动能定理：mgsin4d+W-BIld=0，且Q=-W解得：Q=4 mg d sin-BIld 。(2)设线框刚离开磁场下边界时的速度为v1，则接着向下运动2d .由动能定理：mgsin2d -BIld=0-mv12， 装置在磁场中运动时受到的合力：F= mgsin-F 感应电动势：E=Bdv，感应电流：I=E/R安培力：F =BI d由牛顿第二定律，a=F/m，在t到t+t时间内，有v=at则=，【点评】由于装置所受的安培力时刻变化，导致下滑的加速度时刻变化，需要将下滑过程分成极短时间段t，在这时间微元内，把安培力看作恒定，得出速度变化微元v，列出相应的表达式，得出总时间。此题考查摩擦力、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、牛顿第二定律、能量守恒定律等知识点。
