如图所示为某海上救援船的机械臂工作的示意图。机械臂AB、BC由高强度的轻质材料制成,A端固定一个定滑轮,BC可以绕B自由转动。钢丝绳的一端穿过C点并固定,另一端缠绕于可以转动的立柱D上,其质量可以忽略不计。在某次转移货物的过程中,机械臂AB始终保持竖直。下列说法正确的是( )
A. 保持BC不动,使AB缓慢伸长,则BC所受的力增大
B. 保持AB不动,缓慢转动立柱D,使CA变长,则BC所受的力大小保持不变
C. 保持AB不动,使BC缓慢伸长,则BC所受的力增大
D. 保持AB不动,使BC缓慢伸长且逆时针转动,BC所受的力增大
【答案】BCD
【解析】以结点C为研究的对象,则C点受到绳子的压力TAC与BC杆的支持力的作用TBC,三角形ABC与点C所受的三个力构成的三角形是相似三角形,根据;
A项:根据,BC不变,AB增大,所以TBC减小,故A错误;
B项:根据,AB不变,BC不变,所以TBC不变,故B正确;
C、D项:根据,AB不变,BC增大,所以TBC增大,故C、D正确。
点晴:解决本题关键理解使用动态平衡中的相似三角形的方法条件:其中一个力恒定,另外两个分力方向都发生改变。
【题型】null
【结束】
12
如图所示,将一轻质弹簧从物体B内部穿过,并将其上端悬挂于天花板,下端系一质量为m1=2.0kg的物体A。平衡时物体A距天花板h=2.4m,在距物体A正上方高为h1=1.8m处由静止释放质量为m2=1.0kg的物体B,B下落过程中某时刻与弹簧下端的物体A碰撞(碰撞时间极短)并立即以相同的速度与A运动,两物体不粘连,且可视为质点,碰撞后两物体一起向下运动,历时0.25s第一次到达最低点,(弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,g=10m/s2)下列说法正确的是( )
A. 碰撞结束瞬间两物体的速度大小为2m/s
B. 碰撞结束后两物体一起向下运动的最大位移大小为0.25m
C. 碰撞结束后两物体一起向下运动的过程中,两物体间的平均作用力大小为18N
D. A、B在碰后一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功
如图所示,一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ,当t=0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是( )
A. 物体开始运动后加速度不断增大
B. 物体开始运动后加速度先增加、后减小
C. 经过时间t=E0/k,物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D. 经过时间t=(μqE0-mg)/μkq,物体运动速度达最大值
【答案】AC
【解析】试题分析:电场改变方向之前,物体沿竖直墙运动,由于水平方向支持力与电场力相等,电场强度减弱,所以支持力减小,故摩擦力减小,所以物体受到的重力和摩擦力的合力增大;电场改为水平向右时,物体受互相垂直的重力和电场力,而电场力随电场强度的增大而增大,所以合力增大,因此,整个过程中,物体运动的加速度不断增大,且速度不断增大,故A正确,B错误;当电场强度为零时,物体开始离开墙壁,即,所以,物体在竖直墙壁上的位移达最大值,故C正确;根据A选项分析,物体运动的加速度不断增大,且速度不断增大,故D错误。
考点:牛顿第二定律、电场强度
【名师点睛】本题关键要找出物体的合力,对物体仅仅受力分析,运用牛顿第二定律求出物体的加速度大小和方向,根据物体的初状态确定物体的运动情况,由于电场强度是随时间变化的,求合力时应注意其大小和方向。
【题型】单选题
【结束】
11
如图所示为某海上救援船的机械臂工作的示意图。机械臂AB、BC由高强度的轻质材料制成,A端固定一个定滑轮,BC可以绕B自由转动。钢丝绳的一端穿过C点并固定,另一端缠绕于可以转动的立柱D上,其质量可以忽略不计。在某次转移货物的过程中,机械臂AB始终保持竖直。下列说法正确的是( )
A. 保持BC不动,使AB缓慢伸长,则BC所受的力增大
B. 保持AB不动,缓慢转动立柱D,使CA变长,则BC所受的力大小保持不变
C. 保持AB不动,使BC缓慢伸长,则BC所受的力增大
D. 保持AB不动,使BC缓慢伸长且逆时针转动,BC所受的力增大
如图,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )
A. 电流表读数减小
B. 电压表读数减小
C. 质点P将向下运动
D. R3上消耗 的功率逐渐增大
【答案】BC
【解析】试题分析:由图可知,与滑动变阻器串联后与并联后,再由串联接在电源两端,电容器与并联;当滑片向移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;路端电压减小,同时两端的电压也增大;故并联部分的电压减小;由欧姆定律可知流过的电流减小,则流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大;故A错误;因并联部分电压减小,而中电压增大,故电压表示数减小,故B正确;因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,合力向下,电荷向下运动,故C正确;因两端的电压减小,由可知,上消耗的功率减小, 故D错误。
考点:闭合电路的欧姆定律
【名师点睛】解决闭合电路欧姆定律的题目,一般可以按照整体-局部-整体的思路进行分析,注意电路中某一部分电阻减小时,无论电路的连接方式如何,总电阻均是减小的。
【题型】单选题
【结束】
10
如图所示,一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ,当t=0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是( )
A. 物体开始运动后加速度不断增大
B. 物体开始运动后加速度先增加、后减小
C. 经过时间t=E0/k,物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D. 经过时间t=(μqE0-mg)/μkq,物体运动速度达最大值
如图所示,光滑水平面上放着足够长的木板B,木板B上放着木块A,A、B间的接触面粗糙,现在用一水平拉力F作用在A上,使其由静止开始运动,用f1代表B对A的摩擦力,f2代表A对B的摩擦力,则下列情况可能的是( )
A. 拉力F做的功小于A、B系统动能的增加量
B. 拉力F做的功大于A、B系统动能的增加量
C. 拉力F和B对A做的功之和小于A的动能的增加量
D. A对B做的功小于B的动能的增加量
【答案】B
【解析】A、B项:对整体分析可知,F做功转化为两个物体的动能及系统的内能;故F做的功一定大于AB系统动能的增加量;故A错误,B正确;
C项:根据动能定理:拉力F和B对A做的功之和等于A动能的增加量,故C错误;
D项:根据动能定理:A对B做的功等于B动能的增加量,故D错误。
【题型】null
【结束】
9
如图,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )
A. 电流表读数减小
B. 电压表读数减小
C. 质点P将向下运动
D. R3上消耗 的功率逐渐增大
利用电容传感器可检测矿井渗水,及时发出安全警报,从而避免事故的发生;如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,c为导电液体(矿井中含有杂质的水)),A,C构成电容器.已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系:电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转.若矿井渗水(导电液体深度A增大),则电流表( )
A.指针向右偏转,A,C构成的电容器充电
B.指针向左偏转,A,C构成的电容器充电
C.指针向右偏转,A,C构成的电容器放电
D.指针向左偏转,A,C构成的电容器放电
【答案】B
【解析】
试题分析:由图可知,液体与芯柱构成了电容器,由图可知,两板间距离不变;液面变化时只有正对面积发生变化;则由可知,当液面升高时,只能是正对面积S增大;故可判断电容增大,再依据,因此电势差不变,那么电容的电荷量增大,因此电容器处于充电状态,因电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转,因此指针向左偏转;故ACD错误,B正确;故选B.
考点:电容器
【名师点睛】此题考查平行板电容器在生产生活中的应用,注意由题意找出我们常见的模型再时行分析;掌握电容器的量度公式及决定式是解题的基础。
【题型】单选题
【结束】
8
如图所示,光滑水平面上放着足够长的木板B,木板B上放着木块A,A、B间的接触面粗糙,现在用一水平拉力F作用在A上,使其由静止开始运动,用f1代表B对A的摩擦力,f2代表A对B的摩擦力,则下列情况可能的是( )
A. 拉力F做的功小于A、B系统动能的增加量
B. 拉力F做的功大于A、B系统动能的增加量
C. 拉力F和B对A做的功之和小于A的动能的增加量
D. A对B做的功小于B的动能的增加量
如图所示,水平面内有A、B、C、D、E、F六个点,它们均匀分布在半径为R=2cm的同一圆周上,空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为 、 、,下列判断正确的是( )
A. 电场强度的方向由A指向D
B. 电场强度的大小为1V/m
C. 该圆周上的点电势最高为4V
D. 将电子从D点移到F点,静电力做负功
【答案】C
【解析】A项:匀强电场中AE连线的中点G的电势,所以直线COGF为等势线,在匀强电场中等势线相互平行,电场线与等势线相互垂直,且由电势高的等势线指向电势低的等势线,可知直线AB、直线DE分别为等势线,直线DB、直线AE分别为电场线,可知电场强度的方向由E指向A,故A错误;
B项:EA两点间的电势差,沿电场方向的距离,电场强度,故B错误;
C项:过圆心O作EA的平行线,与圆的交点H处电势最高, ,由,可得:最高电势,故C正确;
D项:将电子从D点移到F点,静电力先做正功再做负功,故D错误。
点晴:解决本题关键理解在匀强电场中相互平行且长度相等的两线段,两端的电势差相等;电场线与等势线垂直且由电势高的等势线指向电势低的等势线。
【题型】null
【结束】
7
利用电容传感器可检测矿井渗水,及时发出安全警报,从而避免事故的发生;如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,c为导电液体(矿井中含有杂质的水)),A,C构成电容器.已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系:电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转.若矿井渗水(导电液体深度A增大),则电流表( )
A.指针向右偏转,A,C构成的电容器充电
B.指针向左偏转,A,C构成的电容器充电
C.指针向右偏转,A,C构成的电容器放电
D.指针向左偏转,A,C构成的电容器放电