题目列表(包括答案和解析)
放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系如甲图所示;物块的运动速度v与时间t的关系如乙图所示,6s后的速度图像没有画出,g=10m/s2。下列说法正确的是
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A.滑动时受的摩擦力大小是3N
B.物块在0―3s内加速度大小为2m/s2
C.物块在3―6s内的加速度大小是6m/s2
D.物块前6s内的平均速度大小是4.5m/s
(12分)如图所示,质量为5 kg的物块在水平拉力F=15 N的作用下,从静止开始向右运动.物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2.求:
图3-17
(1)在力F的作用下,物体在前10 s内的位移;
(2)在t=10 s末立即撤去力F,再经6 s物体还能运动多远?(g取10 m/s2)
【解析】:(1)物体在前10s内受四个力:重力mg、支持力N、拉力F及滑动摩擦力f,如图所示.
根据牛顿第二定律有
N-mg=0①
F-f=ma1②
又f=μN③
联立解得
a1== m/s2=1 m/s2
由位移公式求出前10 s内的位移为
x1=a1t2=×1×102 m=50 m.
(2)物体在10 s末的速度
v1=a1t=1×10 m/s=10 m/s
10 s后物体做匀减速直线运动,其加速度大小为a2==μg=0.2×10 m/s2=2m/s2
要考虑物体做匀减速运动最长能运动多长时间,设最长还能运动的时间为t′
t′== s=5 s.
可见,物体经5 s就停下,故6s内的位移
x2==25 m.
一个质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数
。从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F的作用,力F 随时间的变化规律如图9所示。重力加速度
, 求:![]()
(1)0~2s时间内物块运动的加速度
的大小和方向;
(2)
时物块运动的瞬时速度
的大小和方向;
(3)0~6s时间内物块运动的位移的大小和方向。
一个质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数
。从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F的作用,力F 随时间的变化规律如图9所示。重力加速度
, 求:
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(1)0~2s时间内物块运动的加速度
的大小和方向;
(2)
时物块运动的瞬时速度
的大小和方向;
(3)0~6s时间内物块运动的位移的大小和方向。
一、选择题(4分×12=48分)
题号
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、实验题(共16分)。
13.C(4分)
14.1.731(1.730~1.733均应给分) (4分)
15.①甲(2分)
②100 (2分) ③
(4分)
三、计算题(共36分,本大题中的4道小题都只给出一种解法,若有其他解法,只要正确也应给分)。
16.(6分)设汽车刹车时的速度大小为v,汽车刹车的加速度大小为 a,由牛顿第二定律得μmg=ma 即a=μg
代入数据得a=
由
得
代入数据得v=
由于
>
,故汽车超速行驶 (2分)
17.(8分)(1)由
图象可知,物块在6~9s内做匀速运动,由F-t图象知,6~9s的推力F3=4N 故Ff = F3=4N
(2分)
(2)由
图象可知,3~6s内做匀加速运动,由
得a=
(3)在3~6s内,由牛顿第二定律有:F2-Ff=ma
且Ff= μFN = μmg
由以上各式求得μ=0.40 (3分)
18.(10分)解:(1)未加电场时,小球平衡,则弹簧压缩量为x1= (2分)
(2)小正方体对桌面压力为零时,弹簧伸长,且伸长量为x2= (2分)
所以电场力做功为W=qE(x1+x2)
即 W= (2分)
(3)未加电场时和小正方体对桌面压力为零时,由于两次弹簧的形变量相同,故弹簧的弹性势能不变,因此弹簧弹力做功为零。由动能定理得
W-mg(x1+x2)=
-0
(2分)
解得v=
(2分)
19.(12分)解:设cd电阻为R,Pd长度为x,则RdP=
① (1分)
UdP=IRdP ② (1分)
③ (1分)
由①②③得
④ (1分)
电子在AB间加速有
⑤ (1分)
设带电粒子在磁场中运动,其轨道半径为
r=
⑥ (1分)
由带电粒子圆周运动和牛顿第二定律有
⑦ (2分)
由④⑤⑥⑦得
⑧ (2分)
由题意可知,待测物膨胀长度就等于P移动距离△x
故待测物W的膨胀长度
⑨ (2分)
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