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1、填空题 一物体在空气中由静止下落,若物体下落时受到的空气阻力与它的速度平方成正比,即f=kv2.已知当物体的速度达到40m/s后就匀速下落,此时空气阻力______重力(填“大于”、“等于”或“小于”);当它的速度为10m/s时,则物体下落的加速度为______.
参考答案:当物体匀速下落时,重力与空气阻力平衡,大小相等,
?即有 mg=kv12? ①
当物体的速度为10m/s时,空气阻力大小为kv22.由牛顿第二定律得
? mg-kv22=ma? ②
将①代入②得
? mg-mgv21?v22=ma
得到? a=g(1-v22v21)=9.375m/s2
故答案为:等于;9.375m/s2
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (20分)如图所示,竖直平面内有光滑且不计电阻的两道金属导轨,宽都为L,上方安装有一个阻值R的定值电阻。两根质量都为m,电阻都为r,完全相同的金属杆靠在导轨上,金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好,虚线下方的区域内存在匀强磁场,磁感应强度B。

(1)将金属杆1固定在磁场边界下侧,金属杆2从磁场边界上方静止释放,进入磁场后恰作匀速运动,求金属杆2释放处离开磁场边界的距离h0;
(2)将金属杆1固定在磁场边界下侧,金属杆2从磁场边界上方h(h<h0)高处静止释放,经过一段时间后再次匀速,此过程流过电阻R的电量为q,则此过程整个回路中产生了多少热量?
(3)金属杆2从离开磁场边界h(h<h0)高处静止释放,在进入磁场的同时静止释放金属杆1,两金属杆运动了一段时间后都开始了匀速运动,试求出杆2匀速时的速度大小,并定性画出两杆在磁场中运动的v-t图象。(两个电动势分别为E1、E2不同的电源串联时,电路中总的电动势E=E1+E2)
参考答案:(1)
;(2)
;(3)见解析;
本题解析:(1)金属杆2匀速时,?
金属杆2磁场外下落过程?
(2分)?得
(2)设流过电量q的过程中,金属杆2在磁场中下落H,则
?
?由能量守恒可得?:
?
得
(3)因为h<h0,所以金属杆1进入磁场后先加速,加速度向下,由于两金属杆流过电流相同,所以FA大小相同?
对金属杆1有:mg-FA=ma1?
对金属杆2有:mg-FA=ma2?
发现表达式相同,即两金属杆加速度a1和a2始终相同,速度差值也始终相同?
设匀速时速度分别为v1、v2,有?
又
都匀速时,
联立得:
两金属杆的v-t图象如图所示:

本题难度:一般
3、选择题 下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是
①由F=ma可知,物体受到的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;
②由
可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成反比;
③由
可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比;
④由
可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求得。
[? ]
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 一列火车质量是1000t,由静止开始以额定功率沿平直轨道向某一方向运动,经1min前进900m时达到最大速度,设火车所受阻力恒定为车重的0.05倍,求:(g=10m/s2)
(1) 火车行驶的最大速度;?
(2) 火车的额定功率;
(3) 当火车的速度为10m/s时火车的加速度.
参考答案:⑴30m/s?⑵1.5×104kw?⑶10m/s2
本题解析:根据动能定理
,
又? P=Fvm=Ffvm=kmgvm,
联列以上两式可得?
,
代入数据得?vm2-60vm+900=0,?
解得火车行驶的最大速度?vm=30m/s。
(2)火车的额定功率
P=kmgvm=0.05×1?000×103×10×30W=1.5×107W。
(3)?由
,
解得当火车的速度为10m/s时火车的加速度
m/s2
m/s2="1" m/s2
点评:该题为机车启动问题,注意当牵引力等于阻力时速度达到最大值,该题难度适中.
本题难度:一般
5、选择题 一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是
A.a和v都始终增大
B.a和v都先增大后减小
C.a先增大后减小,v始终增大
D.a和v都先减小后增大
参考答案:C
本题解析:初始状态质点所受合力为零,当其中一个力的大小逐渐减小到零时,质点合力逐渐增大到最大,a逐渐增大到最大,质点加速;当该力的大小再沿原方向逐渐恢复到原来的大小时,质点合力逐渐减小到零,a逐渐减小到零,质点仍然加速。可见,a先增大后减小,由于a和速度v始终同向,质点一直加速,v始终增大,故C正确。
【考点定位】考查对牛顿第二定律及对速度时间关系的定性分析的理解。
本题难度:一般
You cannot make a crab walk straight. 你无法叫螃蟹直着走。/不要做不可能的事。