时间:2017-11-10 07:31:04
1、实验题 在探究加速度与力、质量的关系实验中,如图所示是某同学正要释放小车的情形,下列说法正确的是( )
A.应把长木板水平放置
B.应使小车离打点计时器远些
C.应将打点计时器接在直流电源上
D.应调整滑轮高度使细绳与长木板表面平行
参考答案: D
本题解析:
试题分析: 应把长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦阻力,故A错误;应使小车离打点计时器近些,这样可以打更多的点,故B错误;打点计时器接在交流电源上,故C错误;应调整滑轮高度使细绳与长木板表面平行,故D正确。
考点: 探究加速度与力、质量的关系
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,质量为M,长度为L的长木板放在水平桌面上,木板右端放有一质量为m长度可忽略的小木块.开始时木块、木板均静止,某时刻起给木板施加一大小为F方向水平向右的恒定拉力,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
(1)若地面光滑且M和m相对静止,则M受到的摩擦力多大?
(2)若木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数均为μ,拉力F多大才能把木板抽出来。
(3)若木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数均为μ,拉力F=6μ(m+M)g,求从开始运动到木板从小木块下抽出经历的时间.
参考答案:(1)(2)
(3)
本题解析:(1)由于M、m未发生相对滑动,则两者加速度相等,设为,对M与m整体运用牛顿第二定律,得
,
对M受力分析,根据牛顿第二定律得
求得
(2)设两者恰好相对静止,此时M、m间摩擦力达到最大静摩擦,两者达到最大的共同加速度,对m有
得
对整体得
求得此时拉力为
要使木板抽出来,则要,即
(3)当时,M与m已经产生相对运动,当M的位移比m位移多出L,则两者分离,M与m之间的摩擦力为
,M与地之间摩擦力
对于m:
同理对M:
由几何关系得
联立解得
本题难度:一般
3、计算题 (10分)如图所示,在高度差h="0.5" m的平行虚线范围内,有磁感强度B="0.5" T、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场,正方形线框abcd的质量m="0.1" kg、边长L="0.5" m、电阻R=0.5,线框平面与竖直平面平行,静止在位置“I”时,cd边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力F="4.0" N向上提线框,该框由位置“I”无初速度开始向上运动,穿过磁场区,最后到达位置“II”(ab边恰好出磁场),线框平面在运动中保持与磁场方向垂直,且cd边保持水平。设cd边刚进入磁场时,线框恰好开始做匀速运动。g取10
,求:
(1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H;
(2)线框由位置“I”到位置“II”的过程中,恒力F做的功是多少?线框内产生的热量又是多少?
参考答案:(1)(2)
本题解析:(1)在恒力作用下,线圈开始向上做匀加速直线运动,设线圈的加速度为,据牛顿第二定律有:
解得(1分)
从线圈进入磁场开始做匀速运动,速度为,则:
边产生的感应电动势为
(1分)
线框中产生的感应电流为(1分)
线框所受的安培力为(1分)
因线框做匀速运动,则有(1分)
联立上述几式,可解得m/s(1分)
由解得
m(1分)
(2)恒力F做的功J(1分)
从边进入磁场到
边离开磁场的过程中,拉力所做的功等于线框增加的重力势能和产生的热量Q,即
(1分)
解得:(1分)
或
考点:功能关系,动能定理
本题难度:一般
4、计算题 (20分)某仓库采用如图所示的装置来传送货物,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3m,另一台倾斜,传送带与地面的倾角θ=37°,C、D两端相距4.45m,B、C相距很近。水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动。将一袋大米放在A端,到达B端后,速度大小不变地传到倾斜的CD部分,米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0.5。(取g=10m/s2,sin37°="0.6" , cos37°=0.8,)试求:
(1)米袋从A端传到B端的时间及米袋到达B端时的速度的大小。
(2)CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离;
(3)若要米袋能被送到D端,求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围。
参考答案:(1)t= 1.1s; (2)
(3)
,
本题解析:(1)米袋在AB上加速时加速度为a0
(1分)
当米袋经时间t1速度达到v0=5m/s,(1分)
该过程米袋运动的距离为(1分)
以后,米袋匀速运动,再经t2到B点,(1分)
故米袋从A到B的时间为t=t1+t2=1.1s;到B点时速度为(1分)
(2)CD部分传送带不运转时,米袋在CD上加速度为a2,由牛顿第二定律有: (2分)
(1分)
米袋能上升的最大距离为 (2分)
(3)设CD部分传送带速度为v时米袋恰能到达D点,米袋在CD传送带上速度大于v时做加速度为的匀减速运动,速度小于v后做加速度为
的匀减速运动,直到速度减为零。(3分)
由位移关系有:,带值解出
,(2分)
米袋能被送到D端,则CD部分顺时针运转的速度应
CD部分传送带速度为时,米袋从C到D的时间最长,
(2分)
若CD部分传送带速度较大,能使米袋在CD部分所受摩擦力一直沿斜面向上,即米袋从C到D一直做加速度为的匀减速运动,则所用时间最短,
,带如数值
,解得
(2分)
故所求时间范围是 (1分)
考点:本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动。
本题难度:困难
5、选择题 (原创)如图所示,足够长的水平传送带以v0=4m/s的速度匀速运行. t=0时,在最左端轻放一质量为m的小滑块,t=4s时,传送带以的加速度减速停下. 已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ="0.2." 关于滑块相对地面运动的速度v(向右为正)、滑块所受的摩擦力f(向右为正)、滑块所受的摩擦力做功的功率的值P、滑块与传送带间摩擦生热Q的图像正确的是
参考答案:C
本题解析: A、B、滑块在滑动摩擦力作用下向右匀加速运动时,由牛顿第二定律知产生的加速度大小为,滑块速度与皮带共速历时
s,即2s后滑块与皮带以相同的速度向右匀速运动,与皮带间无摩擦力作用;4s后皮带以
做匀减速运动,小于滑动摩擦力能使滑块产生的加速度2m/s2则皮带减速运动时,滑块的加速度与皮带的加速度相同,此时滑块受到的静摩擦力
,即此时的摩擦力等于滑动摩擦力的
,而减速时间为
,故选项A、B均错误。C、滑块开始在滑动摩擦力作用下做匀加速时,
可知,滑动摩擦力的功率与时间成正比,2s~4s无摩擦力,功率为零,4s后滑块在静摩擦力作用下做匀减速运动,由于速度随时间均匀减小至零,故摩擦力的功率也随时间均匀减小至零,故C正确;D、只有开始滑块加速运动时,滑块与皮带间有相对位移,此时满足
,位移不与时间成正比,故
图象不是倾斜的直线,故D错误.故选C.
考点:本题考查了牛顿第二定律、动能定理、图象、匀变速直线运动。
本题难度:一般