【題目】如圖（a）所示，平行金屬導軌MN、PQ光滑且足夠長，固定在同一水平面上，兩導軌間距L＝0．25 m，電阻R＝0．5 Ω，導軌上停放一質(zhì)量m＝0．1 kg、電阻r＝0．1 Ω的金屬桿，導軌電阻可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B＝0．4 T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使其由靜止開始運動，理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示．試分析與求：　　

（1）分析證明金屬桿做勻加速直線運動；

（2）求金屬桿運動的加速度；

（3）寫出外力F隨時間變化的表達式；

（4）求第2．5 s末外力F的瞬時功率．

【答案】（1）見解析 （2）2．4 m/s2（3）F＝0．04t＋0．24 N （4）2．04 W

【解析】試題分析：（1）由法拉第電磁感應定律，求出感應電動勢；再根據(jù)閉合電路可求出電阻兩端的電壓，從而分析得出速度與時間的關(guān)系，即可求解；（2）根據(jù)電壓與時間的關(guān)系，從而確定速度與時間的關(guān)系式，進而得出加速度的大��；（3）根據(jù)牛頓第二定律，與安培力大小表達式，即可求解；（4）由功率的表達式，從而得出安培力的功率，即可求解．

（1）因為， ，因U隨時間均勻變化，

故v也隨時間均勻變化，金屬桿做勻加速直線運動．

（2）由圖象:

則金屬桿運動的加速度：

（3）由牛頓第二定律

（4）第2．5 s末外力F的瞬時功率

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體做曲線運動時，下列說法錯誤的是

A. 速度一定變化 B. 合力一定不為零

C. 加速度一定變化 D. 合力方向與速度方向一定不在同一直線上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖1裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗．

(1)除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、交流電源、鐵架臺、導線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有____________．（選填器材前的字母）

A.大小合適的鐵質(zhì)重錘

B.體積較大的木質(zhì)重錘

C.秒表

D.刻度尺

(2)圖2是實驗中得到的一條紙帶，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離如圖所示，重錘質(zhì)量m=1kg，已知當?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8m/s2，打點計時器打點的周期為0.02s．從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量△Ep=__J，重錘動能的增加量△Ek=____J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)在實驗過程中，下列實驗操作和數(shù)據(jù)處理正確的是____________．

A.釋放重錘前，應使紙帶保持豎直

B.做實驗時，先釋放重錘，再接通打點計時器的電源

C.為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可測量該點到O點的距離h，再根據(jù)公式計算，其中g應取當?shù)氐闹亓铀俣?/span>

D.用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g應取當?shù)氐闹亓铀俣戎?/span>

(4)某同學在紙帶上選取計數(shù)點后，測量它們到起始點O的距離h，并計算出打相應計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪v2﹣h圖象去研究機械能是否守恒．若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2﹣h圖象是圖3中的哪一個____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個質(zhì)量為m=2kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長的輕繩一端相連，此時小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零。取g=10m/s2，且小球與地面之間的最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力的大小，則當剪斷輕繩的瞬間，以下說法中不正確的是

A. 此時輕彈簧的彈力大小為20 N

B. 地面對小球的作用力大于20 N

C. 小球的加速度大小為8 m/s2，方向向左

D. 若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10 m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊，小木塊與傳送帶間動摩擦因素為μ，小木塊速度隨時間變化關(guān)系如圖所示，若θ、g、v0、t0已知，則下列說法中正確的是

A. 傳送帶一定逆時針轉(zhuǎn)動

B.

C. 傳送帶的速度等于v0

D. t0后一段時間內(nèi)滑塊加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為0．8kg的球固定在支桿AB的上端，支桿AB的下端固定在升降機上，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，如圖所示，已知繩的拉力為6N，g取10m/s2，則以下說法正確的是

A．若升降機是靜止狀態(tài)，則AB桿對球的作用力大小為6 N

B．若升降機是靜止狀態(tài)，則AB桿對球的作用力大小為8 N

C．若升降機是加速上升，加速度大小5m/s2，則AB桿對球的作用力大小為 N

D．若升降機是減速上升，加速度大小5m/s2，則AB桿對球的作用力大小為 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示．此線圈與一個R＝10 Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，電路中的其他電阻不計．下列說法正確的是（ ）

A. 交變電流的周期為0.125 s

B. 交變電流的頻率為8 Hz

C. 交變電流的有效值為 A

D. 交變電流的最大值為4 A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(2016四川理綜，10)避險車道是避免惡性交通事故的重要設施，由制動坡床和防撞設施等組成，如圖豎直平面內(nèi)，制動坡床視為水平面夾角為θ的斜面。一輛長12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿悠麓�，當車速�?3 m/s時，車尾位于制動坡床的底端，貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動，當貨物在車廂內(nèi)滑動了4 m時，車頭距制動坡床頂端38 m，再過一段時間，貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍，貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為0.4；貨車在制動坡床上運動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取cos θ＝1，sin θ＝0.1，g＝10 m/s2。求：

(1)貨物在車廂內(nèi)滑動時加速度的大小和方向；

(2)制動坡床的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于物體的慣性，以下說法中正確的是

A. 物體運動時的慣性比靜止時的慣性大

B. 物體的質(zhì)量越大，物體的慣性越大

C. 物體受力越大，慣性越大

D. 短跑運動員百米沖刺后不能馬上停下是由于運動員受到慣性力作用

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同步練習冊答案