1、计算题 所示,静止放在水平桌面上的纸带,其上有一质量为m=0.1 kg的铁块,它与纸带右端的距离为L=0.5 m,铁块与纸带间、纸带与桌面间动摩擦因数均为μ=0.1.现用力F水平向左将纸带从铁块下抽出,当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘,铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为s=0.8 m.已知g=10 m/s2,桌面高度为H=0.8 m,不计纸带质量,不计铁块大小,铁块不滚动.求:

(1)铁块抛出时速度大小;
(2)纸带从铁块下抽出所用时间t1;
(3)纸带抽出过程产生的内能E
参考答案:(1)2 m/s (2)2 s (3)0.3 J
本题解析:(1)对铁块做平抛运动研究
,t=0.4s
则
=2m/s
(2)铁块在纸带上运动时的加速度为a,
a=gμ=1m/s2
由vo=at得,t1=2s? x1=2m
(3)摩擦力产生的热量包括上下两个面所产生,
Q上=mgμL=0.05J
Q下= mgμ(L+x1)=0.25J
所以Q= Q上+Q下=0.3J
点评:本题关键是先分析清楚物体的运动情况,然后运用平抛运动的分位移公式、牛顿运动定律和运动学公式联立列式求解;同时由功能关系及相对位移求产生的内能.
本题难度:一般
2、计算题 (14分)如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30m.导轨电阻忽略不计,其间接有定值电阻R=0.40
导轨上停放一质量为m="0.10" kg、电阻r="0.20"
的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始做匀加速直线运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,电脑屏幕描绘出U随时间t的关系如图乙所示.求:
(1)金属杆加速度的大小;
(2)第2s末外力的瞬时功率,

参考答案:(1)1.0 m/s2(2)0.35W
本题解析:(1)设金属杆的运动速度为v,则感应电动势E=BLv
通过电阻R的电流
电阻R两端的电压
由图乙可得U=kt,k=0.1
解得:
金属杆做匀加速运动,加速度
(2)在2s末,安培力
设外力大小为F2,由F2-F安=ma,解得F2=0.175N
故2s末F的瞬时功率P=F2v2=F2at=0.35W
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,一质量为m的汽车保持恒定的速率运动,若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1 ,通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2 ,则

A.F1 = mg
B.F1 >mg
C.F2 =mg
D.F2 > mg
参考答案:A
本题解析:汽车通过凸形桥和凹形桥时均做圆周运动,因此要对汽车进行正确的受力分析,然后利用向心力公式求解.
设汽车通过凹形桥最低点和凸形桥最高点时所受支持力分别为
和
,根据向心力公式有:
通过凹形桥最低点时
,
通过凸形桥最高点时:
,
由于m、v、r均相等,固有
,根据牛顿第三定律可知
:,故BCD错误,A正确.
故选A.
点评:生活中有许多圆周运动的实例,要能通过所学知识,对其进行分析,提高应用物理知识解决实际问题能力.
本题难度:一般
4、填空题 小明在以2m/s2的加速度加速下降的升降机里最多能举起60.0kg的物体,则他在地面上最多能举起______kg的物体.若他在匀加速上升的升降机中最多能举起32.0kg的物体,则此升降机上升的加速度大小为______m/s2.

参考答案:根据牛顿第二定律得,mg-F=ma,解得F=mg-ma=60×(10-2)N=480N.则举起的最大质量m=48010=48kg.
根据牛顿第二定律得,F-mg=ma′,解得a′=F-mgm=480-32032m/s2=5m/s2.
故答案为:48,5
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 质量为6㎏的物体,静止于水平方桌面上,物体与桌面之间的动摩擦因数为μ=0.5,一跟水平方向成仰角53°的力F作用于物体上,使其加速运动,试求:
(1)物体在水平面上作加速运动而不脱离桌面时,力F的取值范围?
(2)力F取何值时,物体在水平面上的加速度最大?最大加速度值为多少?
(sin53°°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)
参考答案:(1)欲使物体不离开桌面则:
Fsin53°≤mg
解得F≤mgsin53°=75N.
欲使物体在水平面上做加速运动,则:
Fsin53°+N=mg
Fcos53°-μN>0
解得:F>μmgcos53°+μsin53°=30N
故?30N<F≤75N
(2)设力为F时,物体的加速度为a,则
Fsin53°+N=mg
Fcos53°-μN=ma
解得a=F(cos53°+μsin53°)-μmgm
故F=75N时,am=7.5m/s2.
答:(1)物体在水平面上作加速运动而不脱离桌面时,力F的取值范围为30N<F≤75N
(2)当F=75N时,物体的加速度最大,最大为7.5m/s2.
本题解析:
本题难度:一般
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