高中物理常见的物理模型_附带经典63道压轴题(7)

此可判断(

)

一起随传送带运动．如果要使传送带保持原来的速度匀速前进，则传送带的电动机应增加的功率为(

)

A．波长一定是60 cm B．波一定向x轴正方向传播 C．波的周期一定是6 s

D．波速可能是0.1 m/s，也可能是0.3 m/s 【解析】由题图知λ＝60 cm

若波向x轴正方向传播，则可知：

Tλ

波传播的时间t1＝s1＝15 cm＝

44

故知T＝6 s，v＝0.1 m/s

若波向x轴负方向传播，可知：

33λ

波传播的时间t2＝，传播的位移s2＝45 cm＝

44

故知T＝2 s，v＝0.3 m/s． [答案] AD

4．如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板，在木板A的上面放着一个质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态．A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为μ．若用水平恒力F向右拉动木板A，使之从C、B之间抽出来，已知重力加速度为g，则拉力F的大小应该满足的条件是(已知最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力)(

)

A．100 W B．200 W C．500 W D．无法确定 【解析】漏斗均匀持续将煤粉抖落在传送带上，每秒钟有50 kg 的煤粉被加速至2 m/s，故每秒钟传送带的电动机应多做的功

1

为： ΔW＝ΔEk＋Q＝v2＋f·Δs＝mv2＝200 J

2

ΔW

故传送带的电动机应增加的功率ΔP＝＝200 W．

t

[答案] B 7．如图所示，一根用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为k，一端固定，另一端与质量为m、带电荷量为＋q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上．当施加水平向右的匀强电场E后，小球开始做简谐运动，下列关于小球运动情况的说法中正确的是(

)

qE

A．小球的速度为零时，弹簧的伸长量为k2qE

B．小球的速度为零时，弹簧的伸长量为k

C．运动过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒

D．运动过程中，小球动能变化量、弹性势能变化量以及电势能的变化量之和保持为零

【解析】由题意知，小球位于平衡位臵时弹簧的伸长量x0＝qE2qE2x0＝Akk

错误、B正确．小球做简谐运动的过程中弹簧弹力和电场力都做功，机械能不守恒，动能、弹性势能、电势能的总和保持不变，选项D正确．

[答案] BD

8．如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则[2009年高考·北京理综卷](

)

A．F＞μ(2m＋M)g B．F＞μ(m＋2M)g C．F＞2μ(m＋M)g D．F＞2μmg

【解析】无论F多大，摩擦力都不能使B向右滑动，而滑动

F－μmg－μ(m＋M)g

摩擦力能使C产生的最大加速度为μg，故M

μg时，即F＞2μ(m＋M)g时A可从B、C之间抽出．

[答案] C

5．如图所示，一束单色光a射向半球形玻璃砖的球心，在玻璃与空气的界面MN上同时发生反射和折射，b为反射光，c为折射光，它们与法线间的夹角分别为β和θ．逐渐增大入射角α，下列说法中正确的是(

)

A．β和θ两角同时增大，θ始终大于β

B．b光束的能量逐渐减弱，c光束的能量逐渐加强 C．b光在玻璃中的波长小于b光在空气中的波长 D．b光光子的能量大于c光光子的能量

sin β

【解析】三个角度之间的关系有：θ＝α，＝n＞1，故随

sin α

着α的增大，β、θ都增大，但是θ＜β，选项A错误，且在全反射前，c光束的能量逐渐减弱，b光束的能量逐渐加强，选项B

sin βcλ

错误；又由n＝，b光在玻璃中的波长小于在空气中

sin αvλ′

的波长，但光子的能量不变，选项C正确、D错误．

[答案] C

6．如图所示，水平传送带以v＝2 m/s的速度匀速前进，上方漏斗中以每秒50 kg的速度把煤粉竖直抖落到传送带上，然后

7

A．将滑块由静止释放，如果μ＞tan θ，滑块将下滑

B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tan θ，滑块将减速下滑

C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ＝tan θ，则拉力大小应是2mgsin θ

D．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ＝tan θ，则拉力大小应是mgsin θ

【解析】对于静止臵于斜面上的滑块，可沿斜面下滑的条件为mgsin θ＞μmgcos θ；同理，当mgsin θ＜μmgcos θ时，具有初速度下滑的滑块将做减速运动，选项A、B错误；当μ＝tan θ 时，滑块与斜面之间的动摩擦力f＝mgsin θ，由平衡条件知，使滑块匀速上滑的拉力F＝2mgsin θ，选项C正确、D错误．

[答案] C

9．国产“水刀”——超高压数控万能水切割机，以其神奇的切割性能在北京国际展览中心举行的第五届国际机床展览会