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1、简答题 质量为20kg的物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,用一水平面成37°角,大小为100N的斜向上的拉力,使物体由静止开始运动,10S后再撤去拉力,g=10m/s2.求:(1)物体运动的加速度;(2)拉力F做的功.
参考答案:(1)物体的受力情况如图,根据牛顿第二定律得
? Fcos37°-f=ma
? N+Fsin37°=mg
又f=μN
联立得Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=ma
代入解得a=2.6m/s2
(2)10s内物体的位移为x=12at2=130m
拉力F做的功为W=Fxcos37°=100×130×0.8J=10400J
答:
(1)物体运动的加速度为2.6m/s2;
(2)拉力F做的功为10400J.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,水平的传送带以初速度v0=2m/s,加速度a0=2m/s2,顺时针运转,此时在M轮的正上方,将一质量为m=2kg的物体轻放在传送带上.已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4,两传动轮M?N之间的距离为L=10m.求传送带将物体由M处传送到N处所用的时间.(g取10m/s2)

参考答案:木块开始在传送带上做初速度为零的匀加速运动,其加速度为:
a1=μg=4m/s2
因为a1>a0,所以木块先以加速度a1加速,达到与传送带同速时,再以a0加速到最右端,
设经过时间t木块与传送带的速度相同,则
v=v0+a0t
v=a1t
解得:v=4m/s,t=1s
所以,木块在第一阶段的位移
x1=12a1t12=2m
即第二段的位移
x2=L-x1=8m
x2=vt2+12a0t22
解得:t2=1.46s
则物块由M传到N所用的总时间为:
t=t1+t2=2.46s
答:传送带将物体由M处传送到N处所用的时间为2.46s.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 在如图所示的装置中,PQM和P"Q"M"是两根固定的平行、光滑金属轨道,其中PQ和P"Q"水平而QM和Q"M"竖直,它们之间的距离均为L。质量为m、电阻为R的光滑金属棒ab垂直于PQ放置在水平轨道上,在它的中点系着一根柔软轻绳,轻绳通过一个被固定的轻小的定滑轮在另一端系住一个质量为m的物块A,定滑轮跟水平轨道在同一个平面内,轻绳处于绷直状态。另一根质量为m、电阻为R的金属棒cd垂直于QM和Q"M"紧靠在竖直轨道上,它在运动过程中始终跟轨道接触良好。整个装置处在水平向右的、磁感应强度为B的匀强磁场中。已知重力加速度为g,轨道和轻绳足够长,不计其余各处摩擦和电阻。现同时由静止释放物块A和金属棒cd,当物块A的速度达到某个值时,cd棒恰好能做匀速运动。求: ?
(1)cd棒匀速运动的速度大小;
(2)运动过程中轻绳产生的张力的大小;
(3)若cd棒从静止释放到刚达到最大速度的过程中产生的焦耳热为W,求此过程中cd棒下落的距离。

参考答案:解:(1)cd棒匀速运动时,所受安培力跟重力相平衡,令此时回路中的电流为I,cd棒的速度为v,有


由以上两式可解得:
(2)令细绳产生的张力大小为T,物块的加速度大小为a,由牛顿第二定律:
对物块有
对ab棒有
由以上两式可解得:
(3)由能量的转化和守恒定律有:
可解得
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 A、B两个小球质量分别为m、2m,由两轻质弹簧连接(如图所示),处于平衡状态,下列说法正确的是( )
A.将A球上方弹簧剪断的瞬时,A的加速度为零,B的加速度为零
B.将A球上方弹簧剪断的瞬时,A的加速度不为零,B的加速度为零
C.将A球下方弹簧剪断的瞬时,A的加速度不为零,B的加速度为零
D.将A球下方弹簧剪断的瞬时,A的加速度不为零,B的加速度不为零