时间:2019-06-28 05:27:17
1、简答题 如图所示,长L=1.5m,质量M=3kg的木板静止放在水平面上,质量m=1kg的小物块(可视为质点)放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ1=0.1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2.现对木板施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s2,求:
(1)使物块不掉下去的最大拉力F0(物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力).
(2)如果拉力F=21N恒定不变,小物块所能获得的最大动能.
参考答案:(1)物块刚好不掉下去,物体与木板达到最大静摩擦力,且具有相同的最大加速度a1,
对物块,最大加速度,a1=μ1mgm=μ1g=1m/s2
对整体:F0-μ2(M+m)g=(M+m)a1
∴F0=μ2(M+m)g+(M+m)a1=12N
(2)当拉力F=21N>F0时,物块相对木板滑动.
对木板,加速度a2=F-μ1mg-μ2(M+m)gM=4m/s2
设小物块滑离时经历的时间为t,
则12a2t2-12a1t2=L
∴t=1s
此时Vm=a1t=1m/s
∴Ekm=12mV2m=0.5J
答:(1)使物块不掉下去的最大拉力为12N.
(2)如果拉力F=21N恒定不变,小物块所能获得的最大动能为0.5J.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 质量为60kg的人,站在升降机内的台秤上,测得体重为480 N,则升降机的运动应是(?)
A.匀速上升或匀速下降
B.加速上升或加速下降
C.减速上升或加速下降
D.减速下降或加速上升
参考答案:C
本题解析:对人进行受力分析,支持力小于重力,
根据牛顿第二定律:
,加速度向下,所以升降机减速上升或加速下降,选C。
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,当t=0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是 ( ) ?
A.物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B.物体开始运动后加速度不断增大
C.经过时间t=
,物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D.经过时间t=
,物体运动速度达最大值
参考答案:BC
本题解析:开始时电场力较大,故正压力较大,则重力小于最大静摩擦力,物体保持静止,随着电场力逐渐减小,正压力减小,当重力大于摩擦力时,物体开始下滑:
,则加速度逐渐增大,当正压力为零时物体脱离墙壁,电场反向增大,物体受重力,水平向右的电场力,故脱离墙壁之后,加速度继续增大,故A错B对。当正压力为零时物体脱离墙壁,此时物体在竖直墙壁上的位移达最大值,即E=E0–kt=0,可求得t=
,故C对。物体一直在加速,所以D错故应该选BC
点评:本题考查了受力分析,并通过牛顿第二定律判断在电场强度变化情况下物体的运动状态。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行轨道上,平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab和cd,组成矩形闭合回路.轨道电阻不计,匀强磁场B垂直穿过整个轨道平面.开始时ab与cd均处于静止状态,现用一个平行轨道的恒力F向右拉ab杆,则下列说法中正确的是( )
(1)cd杆向左运动(2)cd杆向右运动
(3)ab杆与cd杆均先做变加速运动,后做匀速运动
(4)ab杆与cd杆均先做变加速运动,后做匀加速运动.
A.(1)(2)
B.(3)(4)
C.(2)(4)
D.(2)(3)
参考答案:(1)、(2)ab棒运动后,产生感应电流,流过cd棒的电流方向由c到d,根据左手定则,受到向右的安培力,向右做加速运动.故(1)错误,(2)正确.
(3)、(4)ab棒在拉力和安培力的作用下做加速运动,cd棒受到向右的安培力,在安培力的作用下做加速运动.ab棒的加速度逐渐减小,cd棒的加速度逐渐增大,当两者加速度相等后,一起做匀加速.故(3)错误,(4)正确
故选C
本题解析:
本题难度:简单
5、简答题 如图所示,气缸质量是M,活塞质量是m,不计缸内气体的质量,气缸置于光滑水平面上,当用一水平外力F拉动活塞时,活塞和气缸能保持相对静止向右加速,求此时缸内气体的压强有多大?(活塞横截面积为S,大气压强为P0,不计一切摩擦)
参考答案:以活塞和气缸为研究对象,根据牛顿第二定律
加速度为:a=FM+m
以气缸为研究对象,再根据牛顿第二定律得
? PS-P0S=Ma
缸内气体的压强P=P0+MSa
由(1)式和(2)联立可得:P=P0-FM(M+m)S
答:缸内气体的压强为P0-FM(M+m)S.
本题解析:
本题难度:一般