- 力学
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一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示,下列选项正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
a、b两辆汽车在同一条平直公路上行驶的v-t图象如下图所示,下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
静止在光滑水平面上的物体,同时受到在同一直线上的力F1、F2作用,F1、F2随时间变化的图象如图所示,则a-t和v-t图象是下列图中的
正确答案
解析
略。
知识点
下列所给的图像中不能反映做直线运动物体回到初始位置的是
正确答案
解析
略
知识点
四个质点做直线运动,它们的速度图象分别如下图所示,在2 s 末能回到出发点的是
正确答案
解析
略
知识点
如图甲所示,一根足够长的细杆与水平成固定,质量为
kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点,今有水平向右的F作用于小球上,经时间
s后停止,小球沿细杆运动的部分
图像如图乙所示(取
m/s2,
,
)。
试求:
(1)小球在0~0.2 s内的加速度和0.2~0.4s内的加速度
;
(2)0~0.2 s内水平作用力F的大小。
(3)撤去水平力后,小球经多长时间返回底部。
正确答案
见解析
解析
(1)由图象可知,在0~2s内:
方向沿杆向上
在2~4s内:
负号表示方向沿杆向下
(2)有力时的上升过程,由受力分析和牛顿第二定律有:
,,①
F停止后的上升阶段,有:
,,,②
(3)由图可知前0.2s小球上升距离S1=0.4m,
停止拉力后,小球继续上升距离时间
上升距离总共上升距离
小球沿杆滑下是加速度
下滑时间
所以撤销外力后,小球滑到底部所用时间
知识点
如图10甲所示,表面绝缘、倾角的斜面固定在水平地面上,斜面的顶端固定有弹性挡板,挡板垂直于斜面,并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上,磁场上边界到挡板的距离s=0.55m。一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25
的单匝矩形闭合金属框abcd,放在斜面的底端,其中ab边与斜面底边重合,ab边长L=0.50m。从t=0时刻开始,线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下,从静止开始运动,当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力,线框继续向上运动,并与挡板发生碰撞,碰撞过程的时间可忽略不计,且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图10乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面,且保持ab边与斜面底边平行,线框与斜面之间的动摩擦因数
=
/3,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求线框受到的拉力F的大小;
(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-(式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小,x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小),求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。
正确答案
见解析。
解析
(1)由v-t图象可知,在0~0.4s时间内线框做匀加速直线运动,进入磁场时的速度为v1=2.0m/s,所以在此过程中的加速度 a==5.0m/s2
由牛顿第二定律
解得 F=1.5 N
(2)由v-t图象可知,线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动,
产生的感应电动势 E=BLv1
通过线框的电流 I==
线框所受安培力 F安=BIL=
对于线框匀速运动的过程,由力的平衡条件,有
解得 B=0.50T
(3)由v-t图象可知,线框进入磁场区域后做匀速直线运动,并以速度v1匀速穿出磁场,说明线框的宽度等于磁场的宽度 D=0.40m
线框ab边离开磁场后做匀减速直线运动,到达档板时的位移为s-D=0.15m
设线框与挡板碰撞前的速度为v2
由动能定理,有 =
解得 v2==1.0 m/s
线框碰档板后速度大小仍为v2,线框下滑过程中,由于重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力大小相等,即mgsinθ=μmgcosθ=0.50N,因此线框与挡板碰撞后向下做匀速运动,ab边刚进入磁场时的速度为v2=1.0 m/s;进入磁场后因为又受到安培力作用而减速,做加速度逐渐变小的减速运动,设线框全部离开磁场区域时的速度为v3
由v=v0-得v3= v2 -
=-1.0 m/s,
因v3<0,说明线框在离开磁场前速度已经减为零,这时安培力消失,线框受力平衡,所以线框将静止在磁场中某位置。
线框向上运动通过磁场区域产生的焦耳热Q1=I2Rt==0.40 J
线框向下运动进入磁场的过程中产生的焦耳热Q2= =0.05 J
所以Q= Q1+ Q2=0.45 J
知识点
下列的运动图象中,物体所受合外力不为零的是
正确答案
解析
略
知识点
一个质量为0.1kg的小球从空中静止下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如下图所示,则
正确答案
解析
略
知识点
如图甲所示,斜面体固定在水平面上,倾角为θ=30°,质量为m的物块从斜面体上由静止释放,以加速度a=开始加速下滑,取出发点为参考点,则 选项中能正确描述物块的速率v、动能Ek、势能EP、机械能E、时间t、位移s关系的是
正确答案
解析
略
知识点
a、b两小球沿光滑水平面相向运动,当小球间距小于或等于L时,受到相互排斥恒力作用,当间距大于L时,相互间作用力为零。两小球运动(在相互作用区间运动时始终未接触)的速度-时间图像如图所示,由图可知( )
正确答案
解析
略
知识点
一个质点做直线运动的vt图像如图所示,下列判断正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示,则
正确答案
解析
略
知识点
在静止湖面上竖直上抛一小铁球,小铁球在空中运动后穿过湖水,并陷入湖底淤泥中某一深度处。(不计空气阻力,取竖直向上为正方向),则最能近似反映小铁球运动过程的速度时间的图像是( )
正确答案
解析
略
知识点
汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图像如图3所示。则该汽车在0~60s内的速度-时间图像(即v-t图像)为选项中的( )
正确答案
解析
略
知识点
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