1、计算题 (18分)如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s.一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知:l="1" m,m="1" kg,R="0.3" Ω,r="0.2" Ω,s="1" m)

(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动.
(2)求磁感应强度B的大小.
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-
?x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?
(4)若在棒未出磁场区域时撤去外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移v-x变化所对应的各种可能的图线.
参考答案:(1)金属棒做匀加速度运动;(2)0.5T;(3)1s;(4)图像见解析;
本题解析:(1)金属棒做匀加速度运动,R两端的电压
,U随时间均匀增大,即v随时间均匀增大,故加速度为恒量。(2)
,将F=0.5v+0.4代入可得:
,因为加速度为衡量,与v无关,m="1kg" ,所以
,解得a=0.4m/s2,代入数据可得:B=0.5T。
(3)
,
,x1+x2=s,故
,代入数据可得:
0.2t2+0.8t-1=0,解得 t="1s"
(4)速度随时间变化的图像可能是:

本题难度:一般
2、选择题 如图所示是某质点沿直线运动的速度v随时间t变化的关系图象, 对于该图象的认识正确的是?( ?)

A.0~2s内质点做匀速直线运动
B.2~4s内质点处于静止状态
C.3s时,质点的速度为3m/s
D.质点在前4s内的位移大小是6m
参考答案:D
本题解析:图像斜率表示加速度,0~2s内质点做匀加速直线运动,A错。2~4s内质点做匀速直线运动,B错。3s时,质点的速度为
,C错。由图像与横轴包围面积知,质点在前4s内的位移大小是6m,D对。
本题难度:简单
3、选择题 一物体做直线运动,其v-t图象如图所示,以下说法正确的是

[? ]
A.只有0<t<2 s内加速度与速度方向相同
B.0~2 s内物体的加速度为1.5 m/s2
C.4~6 s内物体的速度一直在减小
D.0<t<2 s和5 s<t<6 s内加速度的方向与速度方向相同
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 在军事演习中,某空降兵从悬停在空中的直升飞机上跳下,从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,则下列说法正确的是

A.0~10s内空降兵和降落伞整体所受空气阻力恒定不变
B.第10s末重力做功的功率最大
C.10s-15s空降兵处于超重状态
D.15s后空降兵保持匀速下落,此过程中机械能守恒
参考答案:BC
本题解析:v-t图象斜率表示加速度,0~10s内斜率变化了,所以加速度变化了,即所受阻力变化了,A错;因为
,10s末速度最大 www.91exAm.org所以重力的功率最大,B对;
10s-15s减速下降,重力小于阻力加速度向上属于超重,C对;
15s后空降兵保持匀速下落,重力等于阻力,阻力做负功机械能减小,D错。
本题难度:一般
5、选择题 小球在斜面上从静止开始匀加速下滑,进入水平面后又做匀速直线运动.下列图象中可以反映小球的这一运动过程的是( )
参考答案:B
本题解析:根据题意可知小球先匀加速运动,然后匀速运动,在四个图像中,只有B图才和运动相符合。
故选B
考点:速度图像
点评:要学会根据运动画出速度图像和根据速度图像分析物体的运动。
本题难度:一般