1、选择题 两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4 s时间内的v-t图像如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为

[? ]
A.
和0.30 s
B.3和0.30 s
C.
和0.28 s
D.3和0.28 s
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 质量为8×107kg的列车,从某处开始进站并关闭动力,只在恒定阻力作用下减速滑行。已知它开始滑行时的初速度为20m/s,当它滑行了300米时,速度减小到10m/s,接着又滑行了一段距离后停止,那么:
(1) 关闭动力时列车的初动能为多大?
(2) 列车受到的恒定阻力为多大?
(3)列车进站滑行的总距离和总时间各为多大?
参考答案:(1)1.6×1010J
(2) 4×107N
(3)400 m
本题解析:(1)初动能Ek0=
mv20 =
×8×107×202=1.6×1010J
(2) 恒定阻力大小:f = m|a|=m(v20-v21)/2s=4×107N
(3)设总时间和总位移大小分别为t0和s0,则:
ft0=mv0
f s0=
mv20
则:t0=mv0/f="40" s
s0=
mv20/f="400" m
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,用一个平行于斜面向上的恒力将质量m=10.0kg的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡,斜坡与水平面的夹角θ=37°,推力的大小F=100N,斜坡长度s=4.8m,木箱底面与斜坡的动摩擦因数μ=0.20.重力加速度g取10m/s2,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80.
求:(1)物体到斜面顶端所用时间.
(2)到顶端时推力的瞬时功率多大?
参考答案:(1)对物体进行受力分析,
沿斜面方向有:F-mg?sin37°-f=ma?①
滑动摩擦力f=μFN?②
垂直于斜面方向有:FN=mg?cos37°?③
由①②③解得:a=2.4m/s2?
由?s=12at2?
解得:t=2s?
(2)根据速度时间公式得:V=at?
而到顶端时推力的瞬时功率P=FV?
代入数据解得:p=480w?
答:(1)物体到斜面顶端所用时间为2s.
(2)到顶端时推力的瞬时功率为480W.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为37°,导轨间距为1m,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒ab和以a′b′的质量都是0.2 kg,电阻都是1Ω,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0.25,两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度B的大小相同。让a′b固定不动,将金属棒ab由静止释放,当ab下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为8W。求

(1)ab下滑的最大加速度;
(2)ab下落了30m高度时,其下滑速度已经达到稳定,则此过程中回路电流的发热量Q为多大?
(3)如果将ab与a′b′同时由静止释放,当ab下落了30m高度时,其下滑速度也已经达到稳定,则此过程中回路电流的发热量Q′为多大?(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
参考答案:4m/s2?Q=30J? Q`=75J
本题解析:(1)当ab棒刚下滑时,ab棒的加速度有最大值:
a=gsinθ-μgcosθ=4m/s2
(2)ab棒达到最大速度时做匀速运动,其重力功率等于整个回路消耗的电功率,
则有:mgsinθ?vm=P电=8W,
则得:ab棒的最大速度为:vm=
由P电=
得:B=0.4T.
根据能量守恒得:mgh=Q+
mv2+μmgcosθ×
,解得:Q=30J
(3)将 a′b′固定解除,a′b′和ab 棒达到最大速度时做匀速运动,根据共点力平衡条件:
μmgcosθ+
="mgsinθ" 解得:v=5m/s
根据功能关系:2mgh=2×
mv2+2×μmgcosθ×
,解得:Q`=75J
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,用长为L的轻杆拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则(? )

A.小球在最高点时所受向心力一定为重力
B.小球在最高点时杆子的拉力不可能为零
C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则其在最高点速率是
D.小球在圆周最低点时一定对杆子施加向下的拉力,且一定大于重力
参考答案:D
本题解析:小球在最高点时受重力,还有可能受杆对小球的作用力,故向心力是这两个力的合力,选项A错误;小球在最高点时杆子的拉力可能为零,此时小球的速度满足
,即
,选项B 错误;若小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则其在最高点速率为零,选项C 错误;小球在圆周最低点时杆对小球一定施加向上的拉力,且满足
,即
,所以小球对杆子施加向下的拉力,且一定大于重力,选项D正确。
本题难度:一般