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1、选择题 在光滑水平地面上,大小分别为1N、8N和5N的三个力作用在一个质量为1kg的物体上,物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是( )
A.0m/s2和14m/s2
B.5m/s2和8m/s2
C.6m/s2和8m/s2
D.1m/s2和7m/s2
参考答案:大小为1N、8N、5N的三力当三个力同向时,与水平面平行,合力最大,合力为14N.三个力作用在1kg的物体上,合力可能为零,则最小合力为零.根据牛顿第二定律得,a=F合m,则最小加速度为0m/s2,最大加速度为14m/s2.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,水平传送带两个转动轴轴心相距20 m,正在以v=4.0 m/s的速度匀速传动,某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数为0.1,将该物块从传送带左端无初速地轻放在传送带上,则经过多长时间物块将到达传送带的最右端(g取10 m/s2)?

参考答案:解:物块放到传送带上后先做匀加速运动,若传送带足够长,匀加速运动到与传送带同速后,再与传送带一同向前做匀速运动
物块匀加速运动的时间
物块匀加速运动的位移
因为20 m>8 m,所以此后小物块匀速运动
物块匀速运动的时间
所以物块到达传送带最右端的时间为:t1+t2=7s
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图,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为金属棒运动速度)的水平力作用,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=1m,m=1kg,R=0.3Ω,r=0.2Ω,s=1m)
(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的变化所对应的各种可能的图线.
参考答案:(1)测得电阻两端电压随时间均匀增大,R两端电压U∝I,感应电动势E∝I,E∝v,
? U随时间均匀增大,即v随时间均匀增大,加速度为恒量,所以金属棒做匀加速运动.
(2)对金属棒受力分析,有牛顿第二定律得:F-B2l2VR+r=ma,以F=0.5v+0.4代入得(0.5-B2l2R+r)v+0.4=a,
? 因为a与v无关,所以a=0.4m/s2,(0.5-B2l2R+r)=0,得B=0.5T.
(3)撤去外力前,x1=12at2,v0=B2l2m(R+r)x2=at,x1+x2=s,所以12at2+m(R+r)B2l2at=s,得:0.2t2+0.8t-1=0,t=1s.
(4)开始时金属棒做匀加速运动,v2=2ax,撤去外力后,v=v0-B2l2m(R+r)x,根据物理量关系可能图线如下:

答:(1)金属棒做匀加速直线运动.
(2)磁感应强度B的大小是0.5T.
(3)外力F作用的时间为1s.
(4)可能的图线如上图.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示。设该物体在
和
时刻相对于出发点的位移分别是
和
,速度分别是
和
,合外力从开始至
时刻做的功是
,从
至
时刻做的功是
,则:

[? ]
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 在一次抗洪抢险活动中,解放军某部利用直升机抢救一重要落水物体.静止在空中的直升机上,电动机通过悬绳将物体从离飞机90m处的洪水中吊到机舱里.已知物体的质量为80kg,吊绳的拉力不能超过1200N,电动机的最大输出功率为12kW.为尽快把物体安全救起,操作人员采取的办法是,先让吊绳以最大的拉力工作一段时间,而后电动机又以最大功率工作,当物体到达机舱时恰好达到最大速度.求:
(1)落水物体刚到达机舱时的速度;
(2)这一过程所用的时间.(g取10m/s2)
参考答案:(1)第一阶段以最大拉力拉着物体匀加速上升,当电动机达到最大功率时,功率保持不变,物体变加速上升,速度增大,拉力减小,当拉力与重力相等时速度达到最大.此时有:Pm=mgvm
代入数据解得vm=Pmmg=1200080×10m/s=15m/s
此速度也是物体到达机舱的速度.
故落水物体刚到达机舱时的速度为15m/s.
(2)对于第一段匀加速,加速度设为a,末速设为v1,上升高度h1,则有:
Fm-mg=ma
Pm=Fmv1
v1=a1t1h1=v12t1
代入数据解得:v1=10m/s,t1=2s,h1=10m
第二段,以最大功率上升,由动能定理得:Pmt2-mg(h-h1)=12mv2m-12mv21
解得t2=5.75s
所以吊起落水物体所用总时间为t=t1+t2=7.75s
故这一过程所用的时间为7.75s.
本题解析:
本题难度:一般