时间:2019-07-03 00:43:47
1、简答题 如图所示,水平面上的AB区域宽度为d,质量为m的小滑块以大小为v0的初速度从A点进入AB区域,当滑块运动至区域的中点C时,速度大小为vC=
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参考答案:(1)设滑块所受滑动摩擦力大小为f,则滑块从A点运动至C点过程,由动能定理得
f?d2=12mv02-12mvC2.----①
假设最后滑块从B点离开AB区域,则滑块从C点运动至B点过程,由动能定理得
(F+f)d2=12mvC2-12mvB2-----②
将vC=
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 如图甲所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细绳上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.
(1)现将L2绳剪断,剪断L2绳瞬间物体的加速度大小:__________.
(2)若将图甲中细绳L1改为长度相同,质量不计的轻弹簧,如图乙所示.剪断L2绳瞬间物体的加速度大小:__________。
参考答案:(1)a =gsinθ
(2)a =gtanθ
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计.场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2.两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直.?(设重力加速度为g)?
(1)若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek.
(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b?又恰好进入第2个磁场区域.且a.b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相.求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q.
(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率v.
参考答案:(1)a和b不受安培力作用,由机械能守恒知△Ek=mgd1sinθ①
(2)设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v1,刚离开无磁场区域时的速度为v2,由能量守恒知
在磁场区域中,12mv21+Q=12mv22+mgd1sinθ?②
在无磁场区域中?12mv22=12mv21+mgd2sinθ? ③
解得?Q=mg(d1+d2)sinθ? ④
(3)在无磁场区域,根据匀变速直线运动规律有?v2-v1=gtsinθ⑤
且平均速度?v1+v22=d2t?⑥
有磁场区域,棒a受到合力?F=mgsinθ-BIl ⑦
感应电动势?ε=Blv ⑧
感应电流?I=ε2R?⑨
解得?F=mgsinθ-B2l22Rv?⑩
根据牛顿第二定律得,F=ma=m△v△t
在t到t+△t时间内
?
?(mgsinθ-B2l2v2R)△t=?
?m△v
则有mgsinθ?
?△t-B2l22R?
?v△t=m?
?△v
解得v1-v2=gtsinθ-B2l22mRd1
联立⑤⑥解得?v1=4mgRd2B2l2d1sinθ-B2l2d18mR
由题意知v=v1=4mgRd2B2l2d1sinθ-B2l2d18mR
答:(1)b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek为mgd1sinθ.
(2)b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q为mg(d1+d2)sinθ.
(3)a穿出第k个磁场区域时的速率v为4mgRd2B2l2d1sinθ-B2l2d18mR.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (10分)如图所示,质量m=40 kg的木块静止于水平面上,现用恒力F大小为200N,方向与水平方向成q=37°斜向上作用下做匀加速直线运动,2s末撤去拉力木块恰好滑行的距离s=5.2m,(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)求:
(1) 木块与地面间的动摩擦因数;
(2) 撤去拉力后,木块继续滑行的距离.
参考答案:(1)0.2?(2)6.76 m
本题解析:设木块加速的加速度为?
(1)?(1分)
?(1分)?
?(1分)
解得?(3分)
(2)2s末木块的速度:?(1分)
匀减速阶段?(1分)
木块继续滑行的距离?(1分)
解得:s=6.76 m?(1分)
点评:中等难度。动力学的两类基本问题(1)已知受力情况求运动情况:已知物体的受力情况,由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学公式就可以确定物体的运动情况.(2)已知运动情况求受力情况:已知物体的运动情况,根据?运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律确定物体所受的力.在处理动力学的两类基本问题时,加速度是联系运动和力的纽带、桥梁.
本题难度:一般
5、选择题 物块A放在斜面体的斜面上,和斜面体一起向右做加速运动,如图所示。若物块与斜面体保持相对静止,物块A对斜面的压力和摩擦力的合力的方向可能是
[ ]
A.向左斜上方 B.向左斜下方 C.水平向左 D.上述三种方向都不可能 |
参考答案:C
本题解析:
本题着重考查对于弹力、摩擦力和合力等概念和牛顿运动定律等规律的理解程度,会分析物体受力,讨论物体受力和运动的关系,从认识物体受力和运动关系的角度考查分析和综合能力。
物块放在斜面上,受支持力的方向垂直斜面指向物块,大小不能预先确定;还受静摩擦力,静摩擦力的大小和方向(沿斜面向上还是向下)也都不能预先确定,要由物体的运动情况和受力情况来具体分析确定。
若用支持力和静摩擦力的合力F代替这两个力,则物块受力F和重力G,其合力(用ma表示)的方向同加速度的方向,水平向右,如图所示。由力的合成可知,力F的方向一定向右斜上方。
根据作牛顿第三定律,物块对斜面的压力和摩擦力的合力方向应与F大小相等方向相反。
本题难度:一般