时间:2017-08-22 01:36:19
1、计算题 2011年3月11日13时45分，日本发生9级地震并引发海啸，造成了福山核电站核泄露。日本自卫队16日出动美制CH-47D大型运输直升机提取海水为福岛第一核电站三号反应堆“泼水降温”。已知每架直升机每次从海中提取的水量为7.5吨,提水后，设直升机从悬停状态竖直向上匀加速，经过5秒钟直升机拖着水桶上升的速度达到4m/s。(取g=10m/s2)
（1）求此时直升机向上运动的距离是多少
（2）直升机向上运动时绳索对水桶的拉力是多大
参考答案：（1）10m（2）
本题解析：（1）根据匀变速直线运动规律可知
所以通过上式确定，即h=10m
（2）根据牛顿第二定律F-mg=ma可知F=
点评：本题考查了牛顿运动定律的综合应用，本题较基础，在计算时注意方向性。
本题难度：简单
2、选择题 在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s．利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F-1/v图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则（ ）
A．在全过程中，电动车在B点时速度最大
B．电动车作匀加速运动时的加速度为2m/s2
C．电动车的额定功率为6kw
D．电动车作匀加速运动所需的时间为1.5s
参考答案：A、由图象可知，在全过程中1v最小值为115，则电动车的最大速度为15m/s，在C点速度最大，不是 在B点速度最大，故A错误；
B、当电动车速度达到最大时，自行车做匀速直线运动，此时牵引力与阻力相等，由图象可知，自行车速度最大时的牵引力为400N，由平衡条件得f=F=400N，由图象可知，电动车做匀加速运动时自行车牵引力F=2000N，由牛顿第二定律可得：F-f=ma，自行车匀加速的加速度a=2m/s2，故B正确；
C、当电动车速度达到最大时，速度为15m/s，牵引力为400N，则电动车的额定功率P额=Fv=400×15=6000W=6kW，故C正确；
D、电动车匀加速结束时的速度v=P额F=60002000=3m/s，电动车匀加速的时间t=va=1.5s，故D正确；
故选BCD．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 某同学用30N的力托着物块以
?g的加速度竖直向上运动，则物块对手的压力是（?）
A．20N
B．30N
C．45N
D．无法确定
参考答案：B
本题解析：以物体为研究对象，所受支持力为
点评：难度较小，此题根据题目要求列公式，注意对牛顿第三定律的巧妙应用
本题难度：简单
4、选择题 由牛顿第二定律的数学表达式F=ma，则下列说法中正确的是：（?）
A．在加速度一定时，质量与合外力成正比
B．在质量一定时，合外力与加速度成正比
C．质量在数值上等于它所受到的合外力跟它获得的加速度的比值
D．物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比
参考答案：CD
本题解析：物体的质量是物体特有的属性，不会因为外界因素发生改变，所以A错误。质量一定时，应该是加速度与合外力成正比，B错误。根据牛顿第二运动定律可知，质量在数值上等于它所受到的合外力跟它获得的加速度的比值，C正确。物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比，D正确。
本题难度：一般
5、计算题 （18分）如图所示，水平放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ的一端接有电阻R0，不计电阻的导体棒ab静置在导轨的左端MP处，并与MN垂直．以导轨PQ的左端为坐标原点O，建立直角坐标系xOy，Ox轴沿PQ方向．每根导轨单位长度的电阻为r．垂直于导轨平面的非匀强磁场磁感应强度在y轴方向不变，在x轴方向上的变化规律为：B＝B0＋kx，并且x≥0．现在导体棒中点施加一垂直于棒的水平拉力F，使导体棒由静止开始向右做匀加速直线运动，加速度大小为a．设导体棒的质量为m，两导轨间距为L．不计导体棒与导轨间的摩擦，导体棒与导轨接触良好，不计其余部分的电阻．
（1）请通过分析推导出水平拉力F的大小随横坐标x变化的关系式；
（2）如果已知导体棒从x＝0运动到x＝x0的过程中，力F做的功为W，求此过程回路中产生的焦耳热Q；
（3）若B0＝0．1T，k＝0．2T／m，R0＝0．1Ω，r＝0．1Ω／m，L＝0．5m，
a＝4m／s2，求导体棒从x＝0运动到x＝1m的过程中，通过电阻R0的电荷量q．
参考答案：(1) 
?(2) W-max0 ; (3) 0.5C
本题解析：（1）设导体棒运动到坐标为x处的速度为v，根据法拉第电磁感应定律可得：E=BLv①
由欧姆定律：
②
由于棒做匀加速运动，所以有
③
此时棒受到的安培力：
④
由牛顿第二定律：
⑤
联立①②③④⑤可得：?
（2）设导体棒在x=x0处的动能为EK，则由动能定理可得：EK=max0?⑥
由能量守恒定律可知：W=Q+EK?⑦
将⑥式代入⑦式可解得：Q=W-max0
（3）由①②两式可得：
⑧
因为a=vt，将题中所给的数据代入⑧式可得：I="2t(A)" ⑨
可知回路中的电流与时间成正比，所以在0-t时间内，通过R0的电荷量为：
由匀加速直线运动的规律可得：
，当x=x0时，有
本题难度：一般