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的大小與時間t的關系如甲圖所示;物塊的運動速度v與時間t的關系如乙圖所示,6s后的速度圖像沒有畫出,g=10m/s2。下列說法正確的是
A.滑動時受的摩擦力大小是3N
B.物塊在0―3s內加速度大小為2m/s2
C.物塊在3―6s內的加速度大小是6m/s2
D.物塊前6s內的平均速度大小是4.5m/s
(12分)如圖所示,質量為5 kg的物塊在水平拉力F=15 N的作用下,從靜止開始向右運動.物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.求:
圖3-17
(1)在力F的作用下,物體在前10 s內的位移;
(2)在t=10 s末立即撤去力F,再經6 s物體還能運動多遠?(g取10 m/s2)
【解析】:(1)物體在前10s內受四個力:重力mg、支持力N、拉力F及滑動摩擦力f,如圖所示.
根據(jù)牛頓第二定律有
N-mg=0①
F-f=ma1②
又f=μN③
聯(lián)立解得
a1== m/s2=1 m/s2
由位移公式求出前10 s內的位移為
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動,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動最長能運動多長時間,設最長還能運動的時間為t′
t′== s=5 s.
可見,物體經5 s就停下,故6s內的位移
x2==25 m.
一個質量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動摩擦因數(shù)。從t=0開始,物體受到一個大小和方向呈周期性變化的水平力F的作用,力F 隨時間的變化規(guī)律如圖9所示。重力加速度, 求:
(1)0~2s時間內物塊運動的加速度的大小和方向;
(2)時物塊運動的瞬時速度的大小和方向;
(3)0~6s時間內物塊運動的位移的大小和方向。
一個質量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動摩擦因數(shù)。從t=0開始,物體受到一個大小和方向呈周期性變化的水平力F的作用,力F 隨時間的變化規(guī)律如圖9所示。重力加速度, 求:
(1)0~2s時間內物塊運動的加速度的大小和方向;
(2)時物塊運動的瞬時速度的大小和方向;
(3)0~6s時間內物塊運動的位移的大小和方向。
一、選擇題(4分×12=48分)
題號
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、實驗題(共16分)。
13.C(4分)
14.1.731(1.730~1.733均應給分) 。4分)
15.①甲(2分) ②100 (2分) ③(4分)
三、計算題(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,只要正確也應給分)。
16.(6分)設汽車剎車時的速度大小為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內做勻速運動,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內做勻加速運動,由
得a=
(3)在3~6s內,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)未加電場時,小球平衡,則彈簧壓縮量為x1= (2分)
(2)小正方體對桌面壓力為零時,彈簧伸長,且伸長量為x2= (2分)
所以電場力做功為W=qE(x1+x2)
即 W= 。2分)
(3)未加電場時和小正方體對桌面壓力為零時,由于兩次彈簧的形變量相同,故彈簧的彈性勢能不變,因此彈簧彈力做功為零。由動能定理得
W-mg(x1+x2)=-0 (2分)
解得v= (2分)
19.(12分)解:設cd電阻為R,Pd長度為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)
設帶電粒子在磁場中運動,其軌道半徑為 r= ⑥ (1分)
由帶電粒子圓周運動和牛頓第二定律有 ⑦ (2分)
由④⑤⑥⑦得 ⑧ (2分)
由題意可知,待測物膨脹長度就等于P移動距離△x
故待測物W的膨脹長度 ⑨ (2分)
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