1、简答题 水平面上有一个质量为3kg的物体,在0-4s内受水平拉力F的作用,在4-10s内撤去F仅受摩擦力作用而停止,其v-t图象如图示,求:
(1)物体所受摩擦力的大小.
(2)在0-4s内物体受到的拉力大小.
(3)在0-10s内物体的位移.

参考答案:(1)设物体在4~10s内的加速度为a由图象得:a=△v△t=0-1210-4=-2m/s2
设摩擦力大小为f,由牛顿第二定律得:f=-ma=3×2=6N
(2)设0~4s内物体加速度为a′,则a′=△v△t=12-04=3m/s2
设拉力为F,由牛顿第二定律
F-f=ma′
解得:F=6+3×3=15N
(3)图线与时间轴所围成的面积表示位移,
所以0-10s内物体的位移x=S=12×10×12=60m
答:(1)物体所受摩擦力的大小为2m/s2.
(2)在0-4s内物体受到的拉力大小为15N.
(3)在0-10s内物体的位移为60m.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,传送带的水平部分AB长为L=5m,以v0=4m/s的速度顺时针转动,水平台面BC与传送带平滑连接于B点,BC长S=1m,台面右边有高为h=0.5m的光滑曲面CD,与BC部分相切于C点。一质量m=1kg的工件(视为质点),从A点无初速度释放,工件与传送带及台面BC间的动摩擦因数均为μ=0.2,g=10m/s2,求?
(1)工件运动到B点时的速度大小;?
(2)通过计算说明,工件能否通过D点到达平台DE上。

参考答案:解:(1)工件刚放上时,做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:
mg=ma,解得:a=2m/s2
当两者速度相等时,
工件对地的位移为:
<L
因此,工件到达B点的速度为:vB=4m/s
(2)设工件沿曲面CD上升的最大高度为h′
由动能定理得:
mgs1-
mgs-mgh′=0
解得h′=0.6m>h
所以,工件能够通过D点到达平台DE上
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在的平面,磁感应强度为B,导轨间距离为L,质量为m的金属棒a?b可沿导轨自由滑动,导轨的一端跨接一个电阻R,金属棒和导轨电阻不计.现将金属棒由静止沿导轨向右拉,保持拉力的功率恒定,金属棒最终以速度v作匀速直线运动,求:
(1)通过金属棒的电流方向如何?
(2)拉力的功率为多大?
(3)金属棒的速度为
时加速度大小为多少?
参考答案:(1)由右手定则可以判定通过金属棒的电流方向为由b→a
(2)金属棒运动过程中受到拉力和安培力作用,匀速运动时拉力与安培力大小相等.
匀速运动时金属棒产生的感应电动势为?E=BLv? ①
此时拉力功率等于回路的电功率?P=E2R? ②
解得?P=B2L2v2R? ③
(3)金属棒的速度为v4时,安培力为 F安=BIL=B2L2v4R? ④
拉力满足?F?v4=P?
所以F=4B2L2vR? ⑤
根据牛顿第二定律?F-F安=ma? ⑥
解得?a=15B2L2v4Rm? ⑦
答:
(1)通过金属棒的电流方向为由b→a.
(2)拉力的功率为=B2L2v2R.
(3)金属棒的速度为v4时加速度大小为15B2L2v4Rm.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 我国“蛟龙号,深潜器在某次实验时,内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中速度图象,如图所示.以下判断正确的是( )
A.6-8min内,深潜器的加速度最大
B.4-6min内,深潜器停在深度为60m处
C.3-4min内,潜水员处于超重状态
D.6-l0min内,深潜器的加速度不变