时间:2019-07-11 04:12:35
1、简答题 水平桌面上固定两根相距L的足够长的平行光滑金属导轨，导轨左端如图连接一盏阻值为R的小灯泡．垂直导轨放置一根内阻为r的金属棒，金属棒的质量为m，导轨电阻不计．金属棒用绝缘细线通过光滑定滑轮与悬挂于桌外质量为M的重物相连，金属棒可在重物作用下沿导轨平移．整个装置放在一有界匀强磁场中，图中虚线左侧无磁场，右侧磁场方向竖直向上，磁感应强度为B．现将金属棒从静止释放，当金属棒速度达到v0时，刚好进入磁场，此时小灯泡正常发光．此后金属棒做减速运动，最终匀速．求：
（1）金属棒从静止释放到刚进入磁场所运动的时间t．
（2）金属棒刚进入磁场时小灯泡的功率；
（3）金属棒最终做匀速直线运动的速率．
参考答案：（1）以金属棒和相连重物为研究对象，由牛顿第二定律得? Mg=（M+m）a?
因棒做匀加速运动，则有 v0=at?
解得，t=(M+m)v0Mg
（2）金属棒刚进入磁场时产生的电动势 E=BLv0
电路中的电流? I=ER+r=BLv0R+r
小灯泡的功率：P=I2R=B2L2v20R(R+r)2
（3）金属棒做匀速直线运动时? F安=Mg
其中 F安=BI′L=BBLvR+rL=B2L2vR+r?
? v=Mg(R+r)B2L2
答：
（1）金属棒从静止释放到刚进入磁场所运动的时间t为(M+m)v0Mg．
（2）金属棒刚进入磁场时小灯泡的功率为B2L2v20R(R+r)2；
（3）金属棒最终做匀速直线运动的速率为Mg(R+r)B2L2．
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 如图所示，一道峡谷宽为s＝400m，有一条长为L＝500m的钢索将两岸连接，一位质量为M＝60kg的越野运动员，在利用钢索、滑轮通过峡谷时，不慎在中途停下，如果不计钢索、滑轮的质量和运动员与钢索间的摩擦，求运动员停下时，钢索受到的拉力F是多大？（g取10m/s2）
参考答案：500N
本题解析：如图所示，当运动员停下时，两侧钢索的拉力相
对竖直方向对称，设与竖直方向的夹角为
，有
?（1）
根据相似三角形对应边成比例，还有
将（2）式化简，可得
?
所以，由（1）式知钢索受到的拉力为
N
本题难度：一般
3、选择题 下列关于力的说法，不正确的是（?）
A．力是物体对物体的相互作用
B．力不能能脱离物体而独立存在
C．有受力物体就一定有施力物体
D．只有相互接触的物体间才能产生作用力
参考答案：D
本题解析：力是物体间的相互作用，根据力的物质性可知力不能离开物体而单独存在，根据力的相互性可知，有受力物体就一定有施力物体，物体间不接触也可以产生力，比如万有引力作用，故D错误。
本题难度：简单
4、选择题 如图所示，一个均匀的光滑小球搁在光滑的竖直墙壁和木板之间。当竖直墙壁与木板之间的夹角
发生变化时，以下描述中正确的是（?）
A．木板对小球的弹力不可能小于小球重力
B．若α增加时，墙壁对小球弹力增加
C．若α增加时，小球对木板的正压力增加
D．小球对墙壁的正压力不可能超过小球重力的大小
参考答案：A
本题解析：
对小球进行受力分析可得，小球受重力G、墙壁对小球弹力F1、木板对小球的弹力F2的作用，F1、F2的合力就是小球的重力，构建矢量三角形如图所示，由图可知，木板对小球的弹力F2不可能小于小球重力G，A是正确的；
由于sinα×F2=G，tanα×F1=G，故α增加时，sinα增加，tanα也增加，故墙壁对小球弹力F2减小，木板对小球的弹力F1也减小，即小球对木板的正压力减小，故B、C均不对；
由于tanα×F1=G，即当α=45°时，F1=G，小球对墙壁的正压力等于小球的重力，当90°>α>45°时，F1<G，小球对墙壁的正压力小于小球的重力，当0°<α<45°时，F1>G，小球对墙壁的正压力大于小球的重力，故D也是不对的。
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为45°，日光保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为
[? ]
A.G和G?
B.
和
C.
和
?
D.
和
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单