- 机械能
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8.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.重力加速度g=10 m/s2. 则()
正确答案
解析
A、由速度时间图线知,在2-3s内,物体做匀速直线运动,可知推力等于摩擦力,可知f=2N,
在1-2s内,物体做匀加速直线运动,由速度时间图线知,a=m/s2=2m/s2,根据牛顿第二定律得,F2-f=ma,代入数据解得m=0.5kg,故A正确.
B、物体与水平面间的动摩擦因数μ==
=0.4,故B错误.
C、第2s内的位移x2=×2×1m=1m,则物体克服摩擦力做功W=fx2=2×1J=2J,故C正确.
D、前2s内位移x=x2=1m,则推力F做功的大小WF=F2x2=3×1J=3J,则平均功率=
=
W=1.5W,故D正确.
考查方向
解题思路
根据速度时间图线和F-t图线,得出匀速直线运动时的推力,从而得出摩擦力的大小.根据速度时间图线求出匀加速直线运动的加速度,结合牛顿第二定律求出物体的质量.结合摩擦力的大小,运用滑动摩擦力的公式求出动摩擦因数的大小.根据图线围成的面积求出位移,从而求出克服摩擦力做功的大小.结合平均功率的公式求出前2s内的平均功率.
易错点
考查了速度时间图线与F-t图线的综合运用,通过速度时间图线得出物体的运动规律是解决问题的关键,知道速度时间图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移.
知识点
1.以下说法正确的是
正确答案
知识点
33.(14分)如图,一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内,磁感应强度为B的匀强磁场与平面垂直。一足够长,质量为m的直导体棒沿x轴方向置于轨道上,在外力F作用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀速加速直线运动,运动时棒与x轴始终平行。棒单位长度的电阻ρ,与电阻不计的轨道接触良好,运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P=ky(SI)。求:
(1)导体轨道的轨道方程y=f(x);
(2)棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系;
(3)棒从y=0运动到y=L过程中外力F的功。
正确答案
33.解:
(1)设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为(±),安培力的功率
棒做匀加速运动
代入前式得
轨道形式为抛物线。
(2)安培力 =
以轨道方程代入得
(3)由动能定理
安培力做功
棒在处动能
外力做功
知识点
如图,一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内,磁感应强度为B的匀强磁场与平面垂直。一足够长,质量为m的直导体棒沿x轴方向置于轨道上,在外力F作用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀速加速直线运动,运动时棒与x轴始终平行。棒单位长度的电阻ρ,与电阻不计的轨道接触良好,运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P=ky(SI)。求:
45.导体轨道的轨道方程y=f(x);
46.棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系;
47.棒从y=0运动到y=L过程中外力F的功。
正确答案
解析
设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为(±),安培力的功率
棒做匀加速运动
代入前式得
轨道形式为抛物线。
考查方向
闭合电路的欧姆定律.
解题思路
)求出安培力的功率及题给表达式,匀变速运动的速度位移关系,电阻关系式联立而得到轨道方程
易错点
功率公式以及电阻定律
正确答案
解析
安培力为:
以轨道方程代入得:
考查方向
解题思路
将安培力表示出来,联立轨道方程即可求解
易错点
安培力的表达式
正确答案
解析
由动能定理有:
安培力做功为:
棒在y=L处动能为:Ek=
外力做功为:
考查方向
解题思路
根据动能定理求外力做功
易错点
运用电磁感应的规律,如法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式进行综合解题.
3.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( )
正确答案
解析
设,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有
,变化后有
,联立解得
,D正确;
考查方向
解题思路
动力学问题结合数学思路分析输出功率
易错点
功率与速度的数学关系
知识点
23.如图,汽车在平直路面上匀速运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时,轮船速度为v,绳的拉力对船做功的功率为P,此时绳对船的拉力为________。若汽车还受到恒定阻力f则汽车发动机的输出功率为________。
正确答案
解析
由运动的合成与分解得沿着绳子方向的速度为Vcosθ,有能量守恒定律得汽车发动机的输出功率求解
考查方向
解题思路
运动的合成与分解求速度,能量守恒求功率
易错点
速度的分解
知识点
23.如图,汽车在平直路面上匀速运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时,轮船速度为v,绳的拉力对船做功的功率为P,此时绳对船的拉力为________。若汽车还受到恒定阻力f则汽车发动机的输出功率为________。
正确答案
23.
解析
由运动的合成与分解得沿着绳子方向的速度为Vcosθ,有能量守恒定律得汽车发动机的输出功率求解
考查方向
解题思路
运动的合成与分解求速度,能量守恒求功率
易错点
速度的分解
知识点
25.如图所示,一缆车系统将乘客送上和送下高40m、长80m的山坡,整个系统有一上一下两个车厢组成,且两个车厢总是同时到达各自的终点。每个车厢质量m均为2×103kg,它们通过山顶一个巨大的滑轮由钢索相连,滑轮由电机驱动。某次行程中有20位乘客在车厢X中下坡,另有8位乘客在车厢Y中上坡。每位乘客平均质量为60kg。设每个车厢运动中受到摩擦力恒为3×103N,则整个缆车系统在这次行程中克服摩擦力做功是______________。如果整个行程用了30s时间,则电动机的平均功率为___________。
正确答案
4.8×105J;6593W
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
23.如图,汽车在平直路面上匀速运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时,轮船速度为v,绳的拉力对船做功的功率为P,此时绳对船的拉力为________。若汽车还受到恒定阻力f则汽车发动机的输出功率为________。
正确答案
解析
由功率公式:;解得绳对船的拉力
;此时汽车的速度
,所以,汽车匀速运动,所以汽车发动机的输出功率
=
。
知识点
20.如图,轻杆长为L,一端铰接在地面上可自由转动,一端固定一质量为m的小球(半径可忽略),一表面光滑的立方体物块(边长为a,且a远小于杆长L)在水平外力F作用下由杆的小球一端沿光滑地面以速度v0向左做匀速直线运动,并将杆顶起.下列哪些说法是正确的( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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