1、简答题  如图甲所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个2Ω的电阻R，将一根质量m为0.4kg的金属棒c?d垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r大小为0.5Ω，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．当棒的速度达到1m/s时，拉力的功率为0.4w，此刻t=0开始计时并保持拉力的功率恒定，经一段时间金属棒达到稳定速度，在该段时间内电流通过电阻R做的功为1.2J．试求：
（1）金属棒的稳定速度；
（2）金属棒从开始计时直至达到稳定速度所需的时间；
（3）在乙图中画出金属棒所受拉力F随时间t变化的大致图象；
（4）从开始计时直至达到稳定速度过程中，金属棒的最大加速度为多大？并证明流过金属棒的最大电量不会超过2.0C．

参考答案：（1）E=BLv，
I=BLvR+r，
F安=BIL=B2L2vR+r
当金属棒达到稳定速度时，F安=F拉
F=Pv
所以v2=P(R+r)B2L2，代入数据得v=2m/s?
（2）由题意得：WR=1.2J，
根据串联电路中功率与电阻成正比得：Wr=0.3J，W电=1.5J?
对金属棒有动能定理得：Pt-W电=12mv2-12mv02?
代入数据得?t=5.25s?
（3）当棒的速度达到1m/s时，拉力的功率为0.4w，此后外力功率恒定，速度继续增大，根据P=Fv可知，外力F在逐渐减小，当安培力和外力F相等时，速度达到最大，之后做匀速直线运动，外力保持不变，由此作图如图所示：





（4）根据（3）分析作出速度图象如图所示



t=0时，由P=Fv得，外力F=Pv=0.41N=0.4N
此时合外力为F合=0.4-B2l2v0R+r=0.3N
由图象可知t=0加速度最大
?由牛顿第二定律得：am=F合m=0.75m/s2?
证明：由a=△v△t得：
开始加速最短时间：△t=△vam=43s
金属棒的最大位移?Sm＜5.25×1+(5.25+5.25-1.33)×12=9.8m?
流过金属棒的电量
Q＜B△SR+r=1×9.8×0.52+0.5C=1.97C＜2.0C
答：（1）金属棒的稳定速度2m/s；
（2）金属棒从开始计时直至达到稳定速度所需的时间5.25s；
（3）在乙图中画出金属棒所受拉力F随时间t变化的大致图象为：




；
（4）从开始计时直至达到稳定速度过程中，金属棒的最大加速度为0.75m/s2．

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  如图所示，A、B两物体通过轻细绳跨过定滑轮相连接，物体A的质量大于物体B的质量，开始它们处于静止状态。在水平拉力F的作用下，使物体A沿光滑水平面缓慢向右运动。设水平地面对物体A的支持力为N，绳子对A的拉力为T，那么在物体B匀速上升运动的过程中，关于N、F、T的大小变化情况，下列说法中正确的是

A. N、T、F都增大? B. N、F增大，T不变
C. N、T、F都减小? D. N、F减小，T不变

参考答案：B

本题解析：B物体缓慢上升，受力平衡，拉力不变，其他的做好受力分析即可

本题难度：简单

3、选择题  质量m＝4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处，先用沿＋x轴方向的力F1="8" N作用了2 s，然后撤去F1；再用沿＋y方向的力F2＝24 N作用了1 s．则质点在这3 s内的轨迹图为图中的

参考答案：D

本题解析：
试题分析: F1作用下质点的加速度：ax=2m/s2，2s末质点的速度：vx=axt1=4m/s；这时位移为：x1==4m；到2s末撤去F1再受到沿+y方向的力F2的作用，在+y方向加速运动，+y方向的加速度为：ay=6m/s2，方向向上，发生y==3m，这段时间内物体在+x轴方向匀速运动，有：x2=vxt2=4m，物体做曲线运动，再根据曲线运动的加速度方向大致指向轨迹凹的一向，知D正确，A、B、C错误．

本题难度：一般

4、选择题  用力F使质量为10kg的物体从静止开始，以2m/s2的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取10m/s2，那么2s内F做功（　　）
A．80J
B．200J
C．400J
D．480J

参考答案：由F-mg=ma可得：
F=10×2+10×10=120N；
2s内物体的位移为：L=12at2=12×2×4=4m；
则拉力的功为：W=FL=120×4J=480J．
故选：D．

本题解析：

本题难度：简单

5、选择题  静止放在光滑水平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将作
A．匀减速运动
B．匀加速运动
C．加速度逐渐减小的变加速运动
D．加速度逐渐增大的变加速运动

参考答案：C

本题解析：由牛顿第二定律有，可见静止放在光滑水平面上的木块将做加速度渐减小的变加速运动。
故选C
点评：根据牛顿定律确定加速度后再判断物体的运动情况。

本题难度：简单