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1、选择题 一物体m在水平恒力F的作用下沿水平面运动,在t0时刻撤去F,其v-t图象如图所示,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列关于力F的大小和力F做的功W大小的关系式正确的是

[? ]
A.F=2μmg?
B.F=3μmg?
C.W=μmgv0t0?
D.W=
μmgv0t0
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题
在农村人们盖房打地基叫打夯.夯锤的结构如图所示,参加打夯的共有5人,四个人分别握住夯锤的一个把手,一个人负责喊号,喊号人一声号子,四个人同时向上用力将夯锤提起,号音一落四人同时松手,夯锤落至地面将地基砸实.某次打夯时,设夯锤的质量为80kg,将夯锤提起时,每个人都对夯锤施加竖直向上的力,大小均为250N,力的持续时间为0.6s,然后松手,夯锤落地时将地面砸出2cm深的一个凹痕.求:⑴夯锤能够上升的最大高度?⑵夯锤落地时对地面的平均作用力为多大?(g=10m/s2)
参考答案:(1)
?(2) N=2.33×104N
本题解析:⑴设每个人对夯锤施加的力用F表示,根据牛顿第二定律有:?
?……⑴
施力过程中夯锤上升的高度为h1,松手时夯锤获得的速度为v,松手后夯锤能上升的高度为h2,夯锤能上升的最大高度为h,根据运动规律有:?
?………⑵?
?…⑶
?⑷?
⑸
代入数值后可解得:
?⑹
⑵设夯锤与地面撞击的过程中,地面对夯锤的平均作用力为N,研究夯锤从最高点至落到地面的过程,应用动能定理可得:?
⑺
将Δh=0.02及第⑴问所得结果代入上式可得:?N=2.33×104N? ⑻
根据牛顿第三定律,此即等于夯锤对地面的平均作用力.
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以
的初速度由A点开始向B点滑行,AB=5R,并滑上光滑的半径为R的
圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方。若滑块滑过C点后通过P孔,又恰能从Q孔落下,则平台转动的角速度ω应满足什么条件?

参考答案:解:设滑块至B点时速度为vB,对滑块由A点到B点应用动能定理有
?
解得
?
滑块从B点开始运动后机械能守恒,设滑块到达P处时速度为
,则
?
解得
?
滑块穿过P孔后再回到平台的时间
?
要想实现题述过程,需满足
?
?(n=0,1,2……)
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,水平向左的匀强电场场强大小为E,一根不可伸长的绝缘细线长度为l,细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A,然后由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向夹角θ=60°的位置B时速度为零.以下说法中正确的是( )

A.A点电势低于B点电势
B.小球受到的电场力与重力的关系是Eq=
mg
C.小球在B点时,细线拉力为2mg
D.小球从A运动到B过程中,电场力对其做的功为
Eql
参考答案:B
本题解析:沿电场线方向电势降低,则A点的电势高于B点的电势,故选项A错误;由动能定理得:mglsin 60°=qEl(1-cos 60°),解得:qE=
mg,故选项B正确;小球在B点的受力如图所示,则细线的拉力F=mgsin 60°+qEcos 60°=
mg,故选项C错误;在运动过程中电场力做的功为W=qEl(1-cos 60°)=
qEl,故选项D错误.

本题难度:一般
5、简答题 如图所示,有一宽L=0.4m的短形金属框架水平放置,框架两端各接一个阻值R0=2Ω的电阻,框架的其他部分电阻不计,框架足够长.垂直金属框平面有一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T.金属杆ab质量m=0.1kg,电阻r=1.0Ω,杆与框架接触良好,且与框架间的摩擦力不计.当杆受一水平恒定拉力F作用,由静止开始运动,经一段时间后电流表的示数稳定在0.6A.已知在金属杆加速过程中每个电阻R0产生的热量Q0=0.2J.求:
(1)电路中产生的最大感应电动势;
(2)水平恒定拉力F的大小;
(3)在加速过程中金属杆的位移.
参考答案:

(1)杆ab切割磁场时,等效电路图如图所示
? I=0.6A?I总=2I=1.2A?…①
R外=12R0=1Ω?
根据闭合电路欧姆定律:
?Em=I总(R外+r)=1.2×(1+1)V=2.4V?…②
(2)电流表示数稳定时,ab杆匀速运动,则F=F安…③
根据安培力公式? F安=BI总L…④
∴F=1.0×1.2×0.4N=0.48?N?…⑤
(3)最大速度?vm=EmBL=2.41.0×0.4m/s=6m/s…⑥
安培力做的功WA=-Q总=-(2Q0+Qr)…⑦
∵QrQ0=I2总rtI2R0t=(2I)2×1I2×2=2
∴Qr=2?Q0…⑧
∴WA=-0.8J…⑨
根据动能定理?WF+WA=12mv2m-0…⑩
得? WF=12×0.1×62+0.8J=2.6J
根据功的公式,加速过程中金属杆的位移?s=WFF=2.60.48m≈5.4m
答:
(1)电路中产生的最大感应电动势为2.4V;
(2)水平恒定拉力F的大小为0.48N;
(3)在加速过程中金属杆的位移为5.4m.
本题解析:
本题难度:一般