題目列表(包括答案和解析)
放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系如甲圖所示;物塊的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如乙圖所示,6s后的速度圖像沒(méi)有畫出,g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是
A.滑動(dòng)時(shí)受的摩擦力大小是3N
B.物塊在0―3s內(nèi)加速度大小為2m/s2
C.物塊在3―6s內(nèi)的加速度大小是6m/s2
D.物塊前6s內(nèi)的平均速度大小是4.5m/s
(12分)如圖所示,質(zhì)量為5 kg的物塊在水平拉力F=15 N的作用下,從靜止開始向右運(yùn)動(dòng).物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.求:
圖3-17
(1)在力F的作用下,物體在前10 s內(nèi)的位移;
(2)在t=10 s末立即撤去力F,再經(jīng)6 s物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)?(g取10 m/s2)
【解析】:(1)物體在前10s內(nèi)受四個(gè)力:重力mg、支持力N、拉力F及滑動(dòng)摩擦力f,如圖所示.
根據(jù)牛頓第二定律有
N-mg=0①
F-f=ma1②
又f=μN(yùn)③
聯(lián)立解得
a1== m/s2=1 m/s2
由位移公式求出前10 s內(nèi)的位移為
x1=a1t2=×1×102 m=50 m.
(2)物體在10 s末的速度
v1=a1t=1×10 m/s=10 m/s
10 s后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其加速度大小為a2==μg=0.2×10 m/s2=2m/s2
要考慮物體做勻減速運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間,設(shè)最長(zhǎng)還能運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′
t′== s=5 s.
可見(jiàn),物體經(jīng)5 s就停下,故6s內(nèi)的位移
x2==25 m.
一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從t=0開始,物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F的作用,力F 隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖9所示。重力加速度, 求:
(1)0~2s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小和方向;
(2)時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的大小和方向;
(3)0~6s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的位移的大小和方向。
一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從t=0開始,物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F的作用,力F 隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖9所示。重力加速度, 求:
(1)0~2s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小和方向;
(2)時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的大小和方向;
(3)0~6s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的位移的大小和方向。
一、選擇題(4分×12=48分)
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
D
AC
B
B
CD
B
BC
A
C
ABD
BD
二、實(shí)驗(yàn)題(共16分)。
13.C(4分)
14.1.731(1.730~1.733均應(yīng)給分) 。4分)
15.①甲(2分) ②100 (2分) ③(4分)
三、計(jì)算題(共36分,本大題中的4道小題都只給出一種解法,若有其他解法,只要正確也應(yīng)給分)。
16.(6分)設(shè)汽車剎車時(shí)的速度大小為v,汽車剎車的加速度大小為 a,由牛頓第二定律得μmg=ma 即a=μg
代入數(shù)據(jù)得a=
由 得
代入數(shù)據(jù)得v=
由于>,故汽車超速行駛 。2分)
17.(8分)(1)由圖象可知,物塊在6~9s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng),由F-t圖象知,6~9s的推力F3=4N 故Ff = F3=4N (2分)
(2)由圖象可知,3~6s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),由
得a=
(3)在3~6s內(nèi),由牛頓第二定律有:F2-Ff=ma
且Ff= μFN = μmg
由以上各式求得μ=0.40 (3分)
18.(10分)解:(1)未加電場(chǎng)時(shí),小球平衡,則彈簧壓縮量為x1= (2分)
(2)小正方體對(duì)桌面壓力為零時(shí),彈簧伸長(zhǎng),且伸長(zhǎng)量為x2= (2分)
所以電場(chǎng)力做功為W=qE(x1+x2)
即 W= 。2分)
(3)未加電場(chǎng)時(shí)和小正方體對(duì)桌面壓力為零時(shí),由于兩次彈簧的形變量相同,故彈簧的彈性勢(shì)能不變,因此彈簧彈力做功為零。由動(dòng)能定理得
W-mg(x1+x2)=-0 (2分)
解得v= (2分)
19.(12分)解:設(shè)cd電阻為R,Pd長(zhǎng)度為x,則RdP= ① (1分)
UdP=IRdP ② (1分)
③ (1分)
由①②③得 ④ (1分)
電子在AB間加速有 ⑤ (1分)
設(shè)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為 r= ⑥ (1分)
由帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)和牛頓第二定律有 ⑦ (2分)
由④⑤⑥⑦得 ⑧ (2分)
由題意可知,待測(cè)物膨脹長(zhǎng)度就等于P移動(dòng)距離△x
故待測(cè)物W的膨脹長(zhǎng)度 ⑨ (2分)
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