热门试卷

（1）ab以3v匀速运动时，有F=F安   

又F安=BIL

  I=

  E=BL•3v

得I=                              

由上面公式得：F=                         

（2）ab以3v匀速运动时拉力的功率为P=F•3v=                       

当ab的速度为2v时，有

拉力为 F′==

安培力为 F′安=BI′L=BL•                                  

根据牛顿第二定律得

  a==

答：

（1）金属棒匀速运动时，拉力的大小为．

（2）在此过程中，当ab的速度为2v时的加速度为．

（1）（2）由图可知：前10秒物体加速度大小a1=1m/s2，后20秒加速度大小a2=0.5m/s2，

1-10s由牛顿第二定律有：

F-μmg=ma1…（1）

10-30s有：

μmg-F=ma2…（2）

由（1）（2）可解得：F=9N，μ=0.125

答：（1）物体所受到的水平拉力F的大小是9N．

（2）该物体与地面间的动摩擦因数是0.125．

（1）上滑过程中物体受力如图所示；

在x轴方向：mgsinθ+f=ma，

在y轴方向：FN=mgcosθ

摩擦力：f=μFN，

解得：a=g（sinθ+μcosθ）=10×（sin37°+0.5cos37°）=10m/s2；

（2）由v2-=2ax，

解得：v0===20m/s；

（3）全过程中只有滑动摩擦力做功，

摩擦力的功W=-f•2L=-0.5×20×10×cos37°×2×10=3200J；

答：（1）物体沿斜面上滑过程中加速度的大小10m/s2；

（2）物体上滑时初速度的大小为20m/s：

（3）求从斜面底端滑出到回到底端全过程中合力做的功为-3200J．

两个人的最大推力为Fm=2F=1600N

货物所受摩擦力始终为Ff=0.12G=1200N．

又重力沿斜面向下的分力为Fx=mgsinθ=mg=2000N．

由于Fm＜Ff+Fx，故两人不可能直接将货物推上斜面．

注意到Fm＞Ff，我们可以让货物先在水平面上作匀加速运动，使货物在滑上斜面之前已经获得速度，然后匀减速滑动斜面顶端．

设货物在水平面上作匀加速直线运动的距离为s，在此运动过程中，由牛顿第二定律得Fm-f=ma1，则货物在水平面上作加速运动所获得的速度为v=．

货物滑上斜面后作匀减速运动，设其加速度大小为a2，则由牛顿第二定律得Fx+f-Fm=ma2，其中Fx为货物重力的下滑分力，fx=Gsinα═G

要使货物恰好能滑到顶端，则有v=．

所以，货物在水平面上加速的距离应为s=L=，代入数据即可求得s=20m．

故可设计方案为：两人用最大推力使货物在水平面上至少滑行20m后再推物体滑上斜面．

(1)  V=·V0水平向右.

(2)S=

（1）取水平向右为正，则系统初动量为MV0－mV0.

因M>m，则其方向为正，又因系统置于光滑水平面，其所受合外力为零，故AB相对滑动时，系统总动量守恒AB相对静止后设速度为V，则系统动量为（M+m）V.

方向也为正，则V方向为正，即水平向右.

且MV0－Mv0="(M+m)V  " V=·V0

（2）在地面上看A向左运动至最远处时，A相对地的速度为O.

设AB之间的摩擦力大小于f，对A：

则有）

= 方向向右，设向左运动的最大距离为S.

则   （V）

S= 负号表示向左.

（1）当斜面体静止，物块在斜面体上自由下滑时，以物快为研究对象，受重力和斜面体的弹力N1．

则有：N1=mgcosθ

再以斜面体为研究对象，受重力、推力、地面对斜面体向上的弹力和物快对斜面体写详细的弹力（据牛顿第三定律知N1与N'1作用力和反作用力），如图所示．

由于斜面体静止，故斜面体所受的合外力为零，

所以F=N'sinθ=mgsinθcosθ；

（2）物块和斜面体相对静止一起沿水平面运动时，二者具有共同的加速度．取整体为研究对象，水平方向应用牛顿第二定律，有F=（2m+m）a

隔离出物快，其受力示意图如图，N=

根据牛顿第二定律，则有mgtanθ=ma

解得a=gtanθ

联立求解F=（2m+m）a=3mgtanθ

（3）由以上可知两种情况下物块与斜面体的弹力分别为mgcosθ和，

据牛顿第三定律得：两种情况下物块对斜面体的压力分别为mgcosθ和，

所以两种情况下物块对斜面体的压力之比为cos2θ

答：（1）当斜面体静止，物块在斜面体上自由下滑时，需要加的水平推力F的大小mgsinθcosθ；

（2）当物块和斜面体相对静止一起沿水平面运动时，水平推力F的大小3mgtanθ

（3）求（1）、（2）两种情况下物块对斜面体的压力之比cos2θ

解：⑴设砝码圆周运动的半径为L，据牛顿第二定律：

在最高点：           2分

在最低点：           2分

由最高点到最低点由动能定理得：……3分

联立以上各式求得           2分

⑵在星球表面，有       3分

∴     3分

略

（1）物体先做匀加速直线运动，由v=v0+at，得：a=．

（2）物体受到的摩擦力f=μmg，根据牛顿第二定律：μmg=ma，得：μ=．

（3）物体做匀加速直线运动通过的位移为：x1=at2=，

物体做匀速直线运动通过的位移：x2=2vt，

故总位移为：x=vt．

答：（1）物体在水平传送带上滑动时的加速度大小；

（2）物体与水平传送带间的动摩擦因数；

（3）物体从水平传送带的右端到达左端通过的位移．

（1）由题意，物体在AC段滑动过程中，

对m：μ1mg=ma1

对M：F-μ1mg=3ma2

又v0=a1t

2v0=a2t

联立解得F=7μ1mg

代入数据得F=21N．

（2）设物块在CB段滑动的过程中，物块与木板的加速度分别为a1′和a2′，经历的时间为t′，则

在CB段：对m，μ2mg=ma1′

对M，μ2mg=3ma2′

又由运动学公式：v=v0+μ2gt′=2v0-a2′t′

解得v=v0．

在CB段：-=

在AC段：-=

联立解得=．

答：（1）水平恒力F的大小为21N．

（2）μ1与μ2的比值为4：3．

（1）在t=0到t=0.2s的时间内，金属杆静止在导轨上

            线圈产生的感应电动势   E=N=N

            闭合电路中的电流       I=

            金属杆所受到的安培力   F=B2IL

           对金属杆，由平衡条件得 mgsinα=F

       由上述程式解得       m=4×10-3kg

       磁场B2的方向垂直导轨向下．

（2）在t=0.2s后，由于B1保持不变，金属杆由静止沿斜面下滑，

根据题意，当金属杆达到最大速度时，杆中电流和（1）问中电流相等．

     =mgsinα

           得到vm=2.5m/s

（3）金属运动到最大速度后轨道变得粗糙后，金属杆开始减速下滑

   对金属杆，由牛顿第二定律，得-=-m

∑（△t）=∑（m△v）

        得到=mvm

            解得xm=1.25m

    由能量转化和守恒定律得m+mgxmsinα=mgxm+Q

            解之得Q=0.0125J

（1）烧断线的瞬间，B球只受重力作用，将做自由落体运动，aB=g，方向向下

A球受重力和弹簧的拉力作用，弹力N=2mg

合力F=N-mg=mg

有牛顿第二定律得：aA==g，方向向上

（2）A球将做简谐振动，当在最低点时，弹簧对框架向下拉力最大，

F1=2mg

此时框架对地的压力最大为：Fmax=Mg+F1=Mg+2mg

当A球在最高点时，弹簧对框架产生向上的弹力，由简谐运动的对称性知，弹力大小为：

F2=mg

此时框架对地的压力最小为：

Fmin=Mg-mg

答（1）细线烧断瞬间，A球加速度为g，方向向上，B球加速度为g，方向向下

（2）框架对地的压力最大为Mg+2mg，此时框架对地的压力最小为：Mg-mg