- 功
- 共67题
质量m=4kg的物体，与水平地面间的动摩擦因数μ=0.1，沿水平地面向右做直线运动，经过A点时速度为6m/s。物体过A点时开始计时，对物体施加水平恒力F作用，经过0.5s物体向右移动了2.5m到达B点；若t时刻撤去水平恒力F，物体最后停在A的右方3.75m处。g=10m/s2。求：
28.撤去水平恒力F的时刻t
29.从物体经过A点到最终停止，水平恒力F做的功WF
正确答案
（1） 
解析
（1）解：首先判断F的方向。设恒力水平向左，大小为F，摩擦力大小为f，物体从A到B的加速度大小为a1。则：由牛顿第二定律：
由题设条件，物体从A到B作匀减速运动，有：
联立并代入数据，得：a1=4m/s2（水平向左），F=12N（水平向左）（1分）
接下来要判断在哪个阶段撤去F。设物体从A点到速度为零的P点共经历的时间为t2，通过的位移为
解得：
说明物体向右运动阶段没有撤去F
设在t时刻撤去F，则在
在M点后，物体在摩擦力的作用下匀减速运动到停止在Q点，设其加速度大小为a3，有：
依题意：
联立并代入数据，得：
考查方向
牛顿运动定律和运动学公式结合
解题思路
研究AB段，由位移公式求出加速度．再对A到物体停止的整个过程，运用速度位移公式列式，可求得恒力作用的时间．
易错点
知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
正确答案
（2） WF= -51J
解析
（2）根据（1）的分析可知：WF=-F·sAM （2分） 又：
联立并代入数据，得： WF= -51J （2分）
考查方向
动能定理
解题思路
对整个过程，运用动能定理求恒力做功．
易错点
运用动能定理时要灵活选取研究的过程．
15.A、B两物体放在同一水平面上，受到大小相同的水平力F的作用，各自从静止开始运动．经过时间t0，撤去作用在A物体上的外力F；经过时间4t0，撤去作用在B物体上的外力F．两物体运动的v－t图象如图所示，则A、B两物体（）
正确答案
解析
AB、由图象可得，A加速运动的加速度为
所以与水平面的摩擦力大小之比为
C、合外力做功减速阶段两图象的斜率相等，故加速度相等，而此时a=μg，故摩擦系数相同，由牛顿第二定律知，质量之比等于摩擦力之比为5：12，在匀加速运动阶段，合外力做功之比为等于末动能之比，由图可知
D、根据功的公式可知：W=FL，则力F做功之比：
考查方向
动能定理的应用
解题思路
根据两物块做匀加速运动和匀减速运动的过程，求出各自运动的加速度之比，根据牛顿运动定律的从而求出摩擦力之比；进而求得质量之比，再由滑动摩擦力公式可求得动摩擦因数之比；由图明确2t0时的速度，再由动能定理可求得合外力做功之比；速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移，根据加速阶段的面积比得出位移比，由功的公式可求得水平力做功之比；
易错点
关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律，得出两个力的大小之比，以及速度-时间图线与时间轴所围成的面积表示位移进行解答.
知识点
7．如图所示，斜面顶端A与另一点B在同一水平线上，甲、乙两小球质量相等．小物体甲沿光滑斜面以初速度
正确答案
解析
A、根据动能定理知，
B、B球仅受重力作用，做匀变速曲线运动，落地时速度方向与A球落地时速度方向不同，根据P=mgvcosα知，其中α为落地时速度方向与竖直方向的夹角，则可知重力的瞬时功率不同，故B错误；
D、由于两球在整个过程中重力做功相等，但是运动的时间不同，则重力的平均功率不同，故D错误．
考查方向
功率、平均功率和瞬时功率；功的计算
解题思路
根据动能定理比较落地的速率大小，结合落地的速度方向，根据瞬时功率的公式比较重力的瞬时功率．根据下降的高度比较重力做功，结合运动的时间比较重力做功的平均功率.
易错点
注意区分平均功率与瞬时功率的概念.
知识点
如图甲所示，在粗糙的水平面上有一滑板，滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈，匝数N＝10，边长L＝0.4m，总电阻R=1Ω，滑板和线圈的总质量M＝2kg，滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.5，前方有一长4L.高L的矩形区域，其下边界与线圈中心等高，区域内有垂直线圈平面的水平匀强磁场，磁感应强度大小按如图乙所示规律变化，现给线圈施加一水平拉力，使线圈以速度v=0.4m/s匀速通过矩形磁场，t=0时刻，线圈右侧恰好开始进入磁场。g=10m/s2。求：
26.t=0.5s时线圈中通过的电流；
27.线圈全部进入磁场前瞬间所需拉力的大小；
28.线圈穿过图中矩形区域过程拉力所做的功。
正确答案
0.4A(4分)
解析
线框切割磁感线产生的感应电动势为：
由闭合电路欧姆定律得：
考查方向
闭合电路欧姆定律；法拉第电磁感应定律
解题思路
导体
易错点
注意导体的切割长度，N匝相当于产生的电动势串联.
教师点评
本题考查了闭合电路欧姆定律；法拉第电磁感应定律，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与功、能量转化等知识点交汇命题.
正确答案
10.8N (6分)
解析
线框因匀速运动将要全部进入前右边导线所受向左的总安培力：
上边导线所受向下的总安培力：
滑动摩擦力
故拉力：F= F1+f =10.8N
考查方向
通电直导线在磁场中受到的力——安培力;滑动摩擦力;共点力平衡的条件及其应用
解题思路
根据安培力计算公式分别求出右边导线与上面导线在磁场中受的力，根据滑动摩擦力公式计算出摩擦力，最后根据共点力的平衡条件解答.
易错点
关键要注意导体框上面的导线受到的安培力方向向下，导至滑板对地面的正压力变大.
教师点评
本题考查了通电直导线在磁场中受到的力——安培力;滑动摩擦力;共点力平衡的条件及其应用，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与功、牛顿第二定律等知识点交汇命题.
正确答案
20.16J(10分)
解析
进入过程外力所做的功：
在磁场中运动时：
线框中形成顺时针电流：
线框上边受到向上的最大力
拉力做的功
3s后无电流，拉力做功W=2µMgL=8J
整个过程做的总功W =（4.24+7.92+8）J=20.16J
考查方向
通电直导线在磁场中受到的力——安培力;法拉第电磁感应定律;闭合电路欧姆定律；功; 楞次定律；左手定则
解题思路
由功的计算公式得进入磁场时外力做的功，当全进入磁场时，由法拉第电磁感应定律求出电动势，由楞次定律及左手定则可得此时的安培力的方向，根据导线框的运动状态结合功的试算公式求出此时拉力做的功；在3s后由于无电流，再求出此阶段拉力做的功，最后把三个阶段的功相加即可.
易错点
关键研究清楚导体框的在三个阶段的受力情况，分别计算出各阶段的功.
教师点评
本题考查了功的计算，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与共点力的平衡条件，动能定理，功能关系等知识点交汇命题.
20.如下图1，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t＝0时刻起，棒上有如下图2的变化电流I、周期为T，电流值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（ ）（把正确答案全选出来．每小题全部选对，得4分；选对但不全，得部分分；有错选的得0分．）
正确答案
解析
A、根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右，根据F=BIL知，安培力在第一个
C、因为电流周期性变化，则安培力也周期性变化，故C正确；
D、在一个周期内，安培力先做正功，后做负功，而一个周期内，动能的变化量为零，则安培力在一个周期内做功为零，故D错误．
考查方向
通电直导线在磁场中受到的力——安培力；左手定则
解题思路
根据左手定则判断出安培力的方向，结合加速度方向与速度方向的关系判断金属棒的运动规律．从而得出速度、安培力随时间的变化规律.
易错点
关键掌握安培力的方向判断，会根据金属棒的受力情况判断其运动情况.
知识点
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