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1、计算题 质量为5kg的物体放在水平地面上,在水平方向的恒定拉力F=20N的作用下,从静止开始做匀加速运动。在前4s内滑行了8m的距离,物体所受摩擦力不变,取g=10m/s2。求:
(1)4s内拉力对物体所做的功和拉力的平均功率;
(2)物体在4s末的动能;
(3)物体与水平地面间的动摩擦因数。
参考答案:解:(1)根据W=Fscosθ,得W=20×8=160J
P=
W
(2)根据运动学公式S=
at2,a=
=1m/s2
v=at=4m/s,Ek=
mv2=40J
(3)根据牛顿第二定律F合=ma
F-Ff =ma
Ff=μFN=μmg
μ=
0.3
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 一名射箭者把一根质量为0.3kg的箭放在弓弦上,然后,他用一个平均为200N的力去拉弦,使其向后移动了0.9m。假定所有的能量都在箭上,那么箭离开弓的速率为? m/s,如果将箭竖直向上发射,那么它上升的高度为? m。(不计空气阻力)
参考答案:(1)
,?(2)60m
本题解析:根据功能关系可知,开弓前,弓的势能
,最后转化为箭的动能,即
,可以得出箭离开弓的速率
;上升过程中机械能守恒,
,可得上升的高度
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,矩形线框自某一高度自由下落,然后进入匀强磁场中,线框刚要进入匀强磁场时的动能Ek1,线框刚好穿过磁场时的动能为Ek2,线框穿过磁场过程中产生的焦耳热为Q,克服安培力做功为W1,重力对线框做功为W2,则下列关系中正确的是

[? ]
A. Q=W1?
B. Q=Ek2-Ek1?
C. Q=W2=W1?
D.?W2=W1+(Ek2-Ek1)
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 如图(a)电路,当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的示数随电流的变化情况如图(b)U-I图象中的AC、BC两直线所示,不考虑电表对电路的影响.该电源的电动势和内电阻分别为______、______.变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中,变阻器消耗的最大电功率为______.
参考答案:图线BC反映路端电压与电流的关系,根据闭合电路欧姆定律,有:U=E-Ir;
代入数据,得:
7.5=E-0.5r
6=E-2r
联立解得:E=8V,r=1Ω;
由图象AC得到电阻R0的电阻值为:R0=1.5V0.5A=3Ω;
故滑动变阻器的功率为:P=I2R=(Er+R0+R)2?R=(81+3+R?)2?R=64R+16R+8;
由于R+16R≥2
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,两根间距为L=1m的金属导轨MN和PQ,电阻不计,左端向上弯曲,其余水平,水平导轨左端有宽度为d=2m,方向竖直向上的匀强磁场i,右端有另一磁场ii,其宽度为d,但方向竖直向下,两者B均为1T,有两根质量均为m=1kg,电阻均为R=1Ω,的金属棒a与b与导轨垂直放置,b棒置于磁场ii中点C,D处,导轨除C,D外(对应距离极短)其余均为光滑,两处对棒可产生总的最大静摩擦力为自重的0.2倍,a棒从弯曲导轨某处由静止释放,当只有一根棒做切割磁感线运动时,它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比,即Δv∝Δx
(1)若棒a从某一高度释放,则棒a进入磁场i时恰能使棒b运动,判断棒b运动方向并求出释放高度;
(2)若将棒a从高度为0.2m的某处释放结果棒a以1m/s的速度从磁场i中穿出求两棒即将相碰时棒b所受的摩擦力;
(3)若将棒a从高度1.8m某处释放经过一段时间后棒a从磁场i穿出的速度大小为4m/s,且已知棒a穿过磁场时间内两棒距离缩短2.4m,求棒a从磁场i穿出时棒b的速度大小及棒a穿过磁场i所需的时间(左为a,右为b)
参考答案:
(1)h=0.8m
(2)0.25N
(3)t=0.5s
本题解析:
⑴由右手定则可以得到棒a的在靠近我们一侧,所以棒b的电流向里。由左手定则可以得到棒b受到的安培力向左,则b要动也得向左动。
对b:BIL=μmg? I="E/2R?"
对a:E=BLV
由上面三个式子得到:V=4m/s
对a下落动能定理:
得到h=0.8m
⑵现在高度为0.2m小于第一问中的0.8m,即棒a进入磁场i的速度达不到让棒b运动的情况,所以相碰之前b一直没有动。
对a下落动能定理:
得到v=2m/s
对a下落动能定理:
得到h=0.8m
对a穿过磁场i:Δv=kΔx?得到
对a进入磁场ii到相碰:Δv/=kΔx/得到碰时速度V/为0.5m/s
此时算出电动势0.5V、电流0.25A、安培力0.25A最终得到静摩擦力为0.25N
⑶现在高度为1.8m大于第一问中的0.8m,即棒a进入磁场i的速度达到让棒b运动的情况,所以b动了。题中说“已知棒a穿过磁场时间内两棒距离缩短2.4m”推出b向左运动了0.4m
对a下落动能定理:
得到
=6m/s
对a对穿越磁场i过程动能定理:
对b运动过程动能定理:
解得:vb=2m/s
对a对穿越磁场i过程动量定理:
?得t=0.5s
本题难度:一般
A mind all logic is like a knife all blade. It makes the hand bleed that uses it. 只有逻辑的头脑象只有刃的刀,它会割破使用它的手。