时间:2017-08-09 07:41:54
1、选择题 关于作用力和反作用力的一些说法中正确的是
A.应该是先有作用力再有反作用力
B.马拉车不论是匀速前进还是加速前进，总是有马拉车的力等于车拉马的力
C.马能拉动车是因为马拉车的力大于车拉马的力
D.在同一直线上，大小相等、方向相反，分别作用在两个不同物体上的力，一定是作用力和反作用力
参考答案：B
本题解析：作用力和反作用力同时产生，没有先后，故选项A错误．马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力，它们总是大小相等，故选项B正确．马能拉动车不是因为马拉车的力大于车拉马的力，而是因为马拉车的力大于地面对车的摩擦力，故选项C错误．只有相互作用的一对力才能是作用力和反作用力，大小相等、方向相反，分别作用在两个不同物体上的力不一定是相互作用的两个力，故选项D错误．
本题难度：困难
2、计算题 如图所示，D为一电动机，电动机内部导线的电阻r’＝0.4Ω，电源电动势E＝40V，电源内电阻r＝1Ω，当开关S闭合时，电流表的示数为I＝4.0A，则电动机的发热功率为____ W，转化为的机械功率是______W．
参考答案：6.4 137.6
本题解析：电动机的发热功率为：P1=I2r=6.4W；电动机输入的总功率：P=I(E-Ir)=4.0×(40-4.0×1.0)W=144W；转化为的机械功率是P2=P-P1=144W-6.4W=137.6W．
考点：电动机功率的计算。
本题难度：一般
3、简答题 磁流体动力发电机的原理如图所示，一个水平放置的上下、前后封闭的横截面为矩形的塑料管，其宽度为l，高度为h，管内充满电阻率为ρ的某种导电流体（如水银）．矩形塑料管的两端接有涡轮机，由涡轮机提供动力使流体通过管道时具有恒定的水平向右的流速v0．管道的前、后两个侧面上各有长为d的相互平行且正对的铜板M和N．实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：①垂直流动方向横截面上各处流体的速度相同；②流体不可压缩；③当N、N之间有电流通过时，电流只从M、N之间正对的区域内通过．
（1）若在两个铜板M、N之间的区域加有竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，则当流体以稳定的速度v0流过时，两铜板M、N之间将产生电势差．求此电势差的大小，并判断M、N两板哪个电势较高；
（2）用电阻可忽略不计的导线将铜板M、N外侧相连接（设电流只分布在M、N之间的长方体内），由于此时磁场对流体有力的作用，使流体的稳定速度变为v（v＜v0），求磁场对流体的作用力；
（3）为使速度增加到原来的值v0，涡轮机提供动力的功率必须增加，假设流体在流动过程中所受的阻力与它的流速成正比，试导出新增加功率的表达式．
参考答案：（1）由法拉第电磁感应定律，两铜板间的电势差? E=Blv0
由右手定则可判断出M板的电势高
（2）用电阻可忽略不计的导线将铜板M、N外侧相连接，即铜板由外侧短路后，M、N两板间的电动势? E=Blv
短路电流? I=ER内
? R内=ρlhd
磁场对流体的作用力? F=BIl
解得：F=vB2hldρ
方向与v方向相反（或水平向左）
（3）设流体在流动过程中所受的阻力与流速的比例系数为k，所以在外电路未短路时流体以稳定速度v0流过，此时流体所受的阻力（即涡轮机所提供的动力） F0=kv0
此时涡轮机提供的功率? P0=F0v0=kv02
外电路短路后，流体仍以稳定速度v0流过时，设此时磁场对流体的作用力为F磁，根据第（2）问的结果可知F磁=v0B2hldρ
此时涡轮机提供的动力 Ft=F0+F磁=kv0+v0B2hldρ
此时涡轮机提供的功率 Pt=Fv0=kv02+v20B2hldρ
所以新增加功率△P=Pt-P0=v20B2hldρ
答：
（1）电势差为Blv0，由右手定则可判断出M板的电势高．
（2）磁场对流体的作用力为vB2hldρ．
（3）增加功率的表达式为△P=v20B2hldρ．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动自行车，设计质量（包括人）为m＝80kg，动力电源选用能量存储量为“36V 10Ah”，即输出电压恒为36V，工作电流与工作时间的乘积为10安培小时的蓄电池（不计内阻），所用电源的额定输出功率P＝180W，由于电动机发热造成的损耗（其它损耗不计），自行车的效率为η＝80%。如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比，即f＝kmgv，其中k＝5.0×10－3 s·m－1，g取10m/s2。求：
（1）该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少？
（2）自行车电动机的内阻为多少？
（3）自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大？
参考答案：解：（1）根据公式：P＝IU，I＝5A
再根据电池容量可得：
（2）P热＝P－80%P＝I2r，r＝1.44Ω
（3）经分析可知，当自行车以最大功率行驶且达匀速时速度最大，因此有：F牵＝kmgvm
而F牵＝
联立代入数据可得：vm＝6m/s
本题解析：
本题难度：困难
5、计算题 如图所示，电阻R1=8Ω，电动机绕 组电阻R0=2Ω。当开关S闭合，S1断开时，电阻R1消耗的电功率为2.88W；当开关S、S1都闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，若电源的电动势为6V。求开关S、S1都闭合时电动机输出的机械功率是多少？
参考答案：解：当S1断开时，I2R1=P，代入数据得I=0.6A
又E=IR1+Ir，代入数据得r=2Ω
两开关都闭合，对R1：
；代入数据得I"=0.5A，U"=I"·R1=4V
内电压：Ur=E－U"=2V，I总=
A
流过M的电流IM=I总－I"=0.5A
PM=IMU"－
代入数据得PM=1.5W
本题解析：
本题难度：困难