1、选择题 建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)

[? ]
A.510 N
B.490 N
C.890 N
D.910 N
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (18分)如图所示,水平放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ的一端接有电阻R0,不计电阻的导体棒ab静置在导轨的左端MP处,并与MN垂直.以导轨PQ的左端为坐标原点O,建立直角坐标系xOy,Ox轴沿PQ方向.每根导轨单位长度的电阻为r.垂直于导轨平面的非匀强磁场磁感应强度在y轴方向不变,在x轴方向上的变化规律为:B=B0+kx,并且x≥0.现在导体棒中点施加一垂直于棒的水平拉力F,使导体棒 由静止开始向右做匀加速直线运动,加速度大小为a.设导体棒的质量为m,两导轨间距为L.不计导体棒与导轨间的摩擦,导体棒与导轨接触良好,不计其余部分的电阻.

(1)请通过分析推导出水平拉力F的大小随横坐标x变化的关系式;
(2)如果已知导体棒从x=0运动到x=x0的过程中,力F做的功为W,求此过程回路中产生的焦耳热Q;
(3)若B0=0.1T,k=0.2T/m,R0=0.1Ω,r=0.1Ω/m,L=0.5m,
a=4m/s2,求导体棒从x=0运动到x=1m的过程中,通过电阻R0的电荷量q.
参考答案:(1)
?(2) W-max0 ; (3) 0.5C
本题解析:(1)设导体棒运动到坐标为x处的速度为v,根据法拉第电磁感应定律可得:E=BLv①
由欧姆定律:
②
由于棒做匀加速运动,所以有
③
此时棒受到的安培力:
④
由牛顿第二定律:
⑤
联立①②③④⑤可得:
?
(2)设导体棒在x=x0处的动能为EK,则由动能定理可得:EK=max0?⑥
由能量守恒定律可知:W=Q+EK?⑦
将⑥式代入⑦式可解得:Q=W-max0
(3)由①②两式可得:
⑧
因为a=vt,将题中所给的数据代入⑧式可得:I="2t(A)" ⑨
可知回路中的电流与时间成正比,所以在0-t时间内,通过R0的电荷量为:
由匀加速直线运动的规律可得:
,当x=x0时,有
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,一小物块初速v1,开始由A点沿水平面滑至B点时速度为v2,若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为v2′,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,通过计算证明v2和v2′的大小关系?

参考答案:物体从A点滑动到B过程中,根据动能定理有:
-μmgxAB=12mv22-12mv12…①
若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点的过程中,设最高点为C点,AC与水平面的夹角为θ,CB与水平面的夹角为α,则有:
12mv2′2-12mv12=-μmgcosθxAC-μmgcosα?xCB=-μmgxAB…②
由①②解得:v2=v2′
答:v2和v2′的大小关系为v2=v2′.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 关于物体的质量、加速度和合力之间的关系,下列说法正确的是
[? ]
A、质量较大的物体的加速度一定小
B、受到合力较大的物体加速度一定大
C、物体所受合力的方向一定与物体运动方向相同
D、物体所受合力的方向一定与物体加速度的方向相同
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,重10 N的物体向右运动,物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1.若外加一水平向左的力F=2N,则此时物体的加速度大小为(g取10m/s2)

A.0.1 m/s2
B.0.2m/s2
C.0.3m/s2
D.3m/s2
参考答案::D
本题解析:对物体受力分析有向左的摩擦力
,若外加一水平向左的力F=2N,则合力为3N,物体的加速度大小为
,D正确
本题难度:简单