时间:2019-05-21 05:32:18
1、简答题 如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻．区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s．一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F=0.5v+0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大．（已知l=1m，m=1kg，R=0.3Ω，r=0.2Ω，s=1m）
（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；
（2）求磁感应强度B的大小；
（3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-
| B2l2 m(R+r) |
参考答案：（1）测得电阻两端电压随时间均匀增大，R两端电压U∝I，感应电动势E∝I，E∝v，
? U随时间均匀增大，即v随时间均匀增大，加速度为恒量，所以金属棒做匀加速运动．
（2）对金属棒受力分析，有牛顿第二定律得：F-B2l2VR+r=ma，以F=0.5v+0.4代入得（0.5-B2l2R+r）v+0.4=a，
? 因为a与v无关，所以a=0.4m/s2，（0.5-B2l2R+r）=0，得B=0.5T．
（3）撤去外力前，x1=12at2，v0=B2l2m(R+r)x2=at，x1+x2=s，所以12at2+m(R+r)B2l2at=s，得：0.2t2+0.8t-1=0，t=1s．
（4）开始时金属棒做匀加速运动，v2=2ax，撤去外力后，v=v0-B2l2m(R+r)x，根据物理量关系可能图线如下：
答：（1）金属棒做匀加速直线运动．
（2）磁感应强度B的大小是0.5T．
（3）外力F作用的时间为1s．
（4）可能的图线如上图．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的粗糙斜面，现将一个重4N的物体放在斜面上，让它自由滑下，已知物体和斜面间的摩擦系数?＜tan30°那么测力计因4N物体的存在，而增加的读数可能是（?）
A．4N
B．
N
C．0
D．3N
参考答案：B
本题解析：物体m在下滑过程中，加速度沿斜面向下，因此物体处于部分失重状态。所以测力计增加的度数应该介于0到4N之间。设等效支持力为F，则
.当斜面是光滑时，物体下滑加速度为
，所以减少的重力小于
，即增加的重力应大于3N，所以答案为B
点评：此类题型通过受力分析结合牛顿第二定律分析物体处于部分失重状态的情况。
本题难度：简单
3、填空题 如图所示，人重600N，木块重400N，人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数为0.2，不计绳、滑轮的重力及绳与滑轮间的摩擦，现在人用水平力拉绳，使它与木块一起向右作加速度a=1m/s2的匀加速直线运动，则人拉绳的力是______N，人受的摩擦力大小为______N，方向______．
参考答案：
由人重600N，木块重400N，可知人的质量M=60kg，木块的质量m=40kg
对人和木块整体受力分析知其受绳的拉力，摩擦力，由牛顿第二定律得：
2F-μ（M+m）g=（M+m）a
2F-0.2×1000=100×1
解得：F=150N
对人受力分析，其受绳的拉力，摩擦力，由牛顿第二定律：
F-f=Ma
150-f=60×1
解得：f=90N
方向水平向左
故答案为：150；90；水平向左
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上，质量为m的物体B在外力F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动，斜面体始终保持静止，则下列说法中正确的是
A．若撤去力F，物体B将沿斜面向下加速运动
B．若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向向左
C．若撤去力F，物体A所受地面的摩擦力可能 为零
D．若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向可能向右
参考答案：AB
本题解析：物体B在F作用下做匀速直线运动，重力沿斜面向下的分力与沿斜面向上的滑动摩擦力和拉力的沿斜面向上拉力的分力的合力平衡，重力垂直斜面的分力与F垂直斜面的分力的合力与斜面对物体的支持力的合力平衡。当撤去F后，物体对斜面的压力减小，滑动摩擦力减小，而重力沿斜面向下的分力不变，所以，物体B将沿斜面向下做加速运动．A正确；BCD选项中将B的加速度分解为水平方向和竖直方向，如图．
以斜面体A和物体B整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析得到，地面对A的摩擦力方向水平向左．故B正确，CD错误．
本题难度：一般
5、选择题 汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶．在t1时刻司机减小了油门，使汽车的功率立即变为原来的一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动．?若整个过程中汽车所受的阻力不变，则在t1～t2这段时间内（ ）
A．汽车的加速度逐渐减小
B．汽车的加速度逐渐增大
C．汽车的速度逐渐减小
D．汽车的速度先减小后增大
参考答案：汽车的功率立即变为原来的一半，并保持该功率继续行驶，根据P=Fv，知，牵引力减小，根据牛顿第二定律知，加速度方向与速度方向相反，则速度减小，再根据P=Fv知，牵引力增大，加速度减小，做加速度减小的减速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动．故A、C正确，B、D错误．
故选AC．
本题解析：
本题难度：简单