时间:2019-06-28 04:34:45
1、选择题 如图所示,在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,中间分别用一原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数为μ,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是
[? ]
A.2L+μ(m2+m3)g/k
B.2L+μ(m2+2m3)g/k
C.2L+μ(m1+m2+m3)g/k
D.2L+μm3g/k
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 质量为2kg的质点在竖直平面内斜向下做曲线运动,它在竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象如图甲、乙所示。下列说法正确的是(?)
A.前2 s内质点处于超重状态
B.2 s末质点速度大小为4 m/s
C.质点的加速度方向与初速度方向垂直
D.质点向下运动的过程中机械能减小
参考答案:D
本题解析:由甲图知,质点在竖直方向向下加速运动,即加速度的方向向下,故处于失重状态,所以A错误;2s末vy="4" m/s,水平方向匀速运动
,故此时质点的速度
,可得B错误;加速度竖直向下,初速度斜向下,故不垂直,所以C错误;由甲图可求加速度a="1" m/s2,根据牛顿第二定律可得
,即质点在下落的过程中受竖直方向由向上的力,该力做负功,所以质点的机械能减小,所以D正确。
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨,其所在平面与水平面的夹角为θ,导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上,ab与cd之间相距为L,金属杆甲、乙的阻值相同,质量均为m,甲杆在磁场区域的上边界ab处,乙杆在甲杆上方与甲相距L处,甲、乙两杆都与导轨垂直.静止释放两杆的同时,在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F,使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动,加速度大小为a=2gsin θ,甲离开磁场时撤去F,乙杆进入磁场后恰好做匀速运动,然后离开磁场.
(1)求每根金属杆的电阻R.
(2)从释放金属杆开始计时,求外力F随时间t变化的关系式,并说明F的方向.
(3)若整个过程中,乙金属杆共产生热量Q,求外力F对甲金属杆做的功W.
参考答案:(1)
?
(2)mgsin θ+mgsin θ·
t(0≤t≤
),方向垂直于杆且平行于导轨向下
(3)W=2Q
本题解析:(1)设甲在磁场区域abcd内运动的时间为t1,乙从释放到运动至ab位置的时间为t2,则L=
·2gsin θ·t
,
L=
gsin θ·t
所以t1=
,t2=
因t1<t2,所以甲离开磁场时,乙还没有进入磁场
设乙进入磁场时的速度为v1,乙中的感应电动势为E1,回路中的电流为I1,则有
mv
=mgLsin θ,E1=Bdv1,I1=
,mgsin θ=BI1d
联立解得R=
.
(2)从释放金属杆开始计时,设经过时间t,甲的速度为v,甲中的感应电动势为E,回路中的电流为I,则v=at,E=Bdv,I=
,F+mgsin θ-BId=ma
联立解得F=mgsin θ+mgsin θ·
t(0≤t≤
)
方向垂直于杆且平行于导轨向下.
(3)甲在磁场中运动过程中,乙没有进入磁场,设甲离开磁场时速度为v0,甲、乙产生的热量相同,设为Q1,则v
=2aL
由功能关系知W+mgLsin θ=2Q1+
mv
解得W=2Q1+mgLsin θ
乙在磁场中运动过程中,甲、乙产生相同的热量,设为Q2,则2Q2=mgLsin θ
根据题意有Q=Q1+Q2
联立解得W=2Q.
本题难度:一般
4、选择题 如图(甲)所示,物体原来静止在水平地面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图(乙)所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2。根据题目提供的信息,下列判断正确的是(? )
A.物体的质量m=2kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.6
C.物体与水平面的最大静摩擦力fmax=12N
D.在F为10N时,物体的加速度a=2.5m/s2
参考答案:A
本题解析:此题找到图中两个特殊点,列牛顿第二定律表达式,代入数据就可得出结果。
AB、当
时,
,由牛顿第二定律可得
;当
时,
,由牛顿第二定律可得
两式联立解得m=2kg,μ=0.3;A对B错
C、物体与水平面的最大静摩擦力
;错误
D、当
时,由牛顿第二定律可得
,
;错误
故选A
点评:本题关键是根据受力列出牛顿第二定律表达式,然后带入图像中对应的特殊值求解。
本题难度:简单
5、选择题 A、B两物体各自在不同纬度的甲、乙两处受到一竖直向上的外力作用后,在竖直方向上做变加速直线运动.利用传感器和计算机可以测量快速变化的力与加速度,如图所示是用这种方法获得的物体A、B所受的外力F与加速度a的关系图线,若物体A、B的质量分别为mA、mB,甲、乙两处的重力加速度分别为gA、gB,则( )
A.mA>mB,gA>gB
B.mA=mB,gA>gB
C.mA=mB,gA<gB
D.mA<mB,gA>gB
参考答案:对物体受力分析,受重力和拉力,根据牛顿第二定律,有:F-mg=ma;
变形得到:F=ma+mg;
当a=0时,F=mg,由图可知,当a=0时,F相等,
故mA=mB;
当F=0时,a=-g,即g为横截距的长度,故gA<gB;
故选C.
本题解析:
本题难度:简单