为登月探测月球.上海航天研制了“月球车 .如图甲所示．某探究性学习小组对“月球车的性能进行研究．他们让“月球车在水平地面上由静止开始运动.并将“月球车运动的全过程记录下来.通过数据处理得到如图乙所示的v-t图象.已知0-1.5s段为过原点的倾斜直线,1.5-10 s段内“月球车牵引力的功率保持不变.且P＝1.2 k 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

为登月探测月球，上海航天研制了“月球车”，如图甲所示．某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究．他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图乙所示的v－t图象，已知0～1.5s段为过原点的倾斜直线；1.5～10 s段内“月球车”牵引力的功率保持不变，且P＝1.2 kW,在10 s末停止遥控，让“月球车”自由滑行，已知“月球车”质量m＝100 kg，整个过程中“月球车”受到的阻力F_f大小不变．

(1)求“月球车”所受阻力F_f的大小和匀加速过程中的牵引力F
(2)求“月球车”变加速过程的位移x.

（1）F=4000N（2）x=2.625m

解析试题分析：(1)由v-t图像可得月球车在10～13sr 加速度大小为2m/s²（2分）
由牛顿第二定律F_f=ma （1分）
得F_f=2000N （1分）
0~1.5匀加速时的加速度a₁=2m/s²（1分）
由牛顿第二定律F- F_f="m" a₁（2分）
得F="4000N" （1分）
(2)由动能定理Pt- F_f=得（4分）
(v₁=3m/s v₂=6m/s t=7-1.5=5.5s )（1分）
得x=2.625m （2分）
考点：考查了牛顿第二定律，动能定理的应用

练习册系列答案

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（8分）如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为d，导轨所在平面与水平面成θ角，M、P间接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B。质量为m、阻值为r的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的拉力作用下，以速度v匀速向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，重力加速度为g，求：

（1）金属棒产生的感应电动势E；
（2）通过电阻R电流I；
（3）拉力F的大小。

（20分）如图所示，在坐标系xoy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E第三象限内存在匀强磁场I，y轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ，I、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里。一质量为m、电荷量为+q的粒子自P（）点由静止释放，沿垂直于x轴的方向进入磁场I，接着以垂直于y轴的方向进入磁场Ⅱ，不计粒子重力．

（l）求磁场I的磁感应强度B₁；
（2）若磁场Ⅱ的磁感应强度B₂=B₁，粒子从磁场Ⅱ再次进入电场，求粒子第二次离开电场时的横坐标；
（3）若磁场Ⅱ的磁感应强度B₂=3B₁，求粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴的时间内，粒子的平均速度．

如图所示，质量为m=1kg的小球用线长l＝1m的细线拴住，细绳上端固定在O点，当小球从图示M点释放后摆到悬点O的正下方N点时，细线恰好被拉断，此后小球刚好能无碰撞地从置于地面上倾角为45º的斜面滑下，已知斜面高度 h=0.4m，斜面左端离O点正下方的P点水平距离S=0.4m，不计空气阻力，求：

（1）N点距离地面的高度H
（2）细绳能承受的最大拉力

如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B＝1T，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d＝0.5 m，现有一边长L＝ 0.2m、质量m＝0.1kg、电阻R＝0.1Ω的正方形线框MNOP以＝7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求：

（1）线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F；
（2）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q；
（3）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。

（I）如图甲所示，质量为m的物块在水平恒力F的作用下，经时间t从A点运动到B点，物块在A点的速度为v₁，B点的速度为v₂，物块与粗糙水平面之间动摩擦因数为µ，试用牛顿第二定律和运动学规律推导此过程中动量定理的表达式，并说明表达式的物理意义。
（II）物块质量m =1kg静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物块在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为µ=0.2，（g取10m/s²）求：

（1）AB间的距离；
（2）水平力F在5s时间内对物块的冲量。

（18分）、如图所示，固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道，轨道半径为R，平台上静止放着两个滑块A、B，其质量m_A=m，m_B=2m，两滑块间夹有少量炸药。平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量M=3m，车长L=2R，车面与平台的台面等高，车面粗糙，动摩擦因数μ="0.2" ，右侧地面上有一立桩，立桩与小车右端的距离为S，S在0<S<2R的范围内取值，当小车运动到立桩处立即被牢固粘连。点燃炸药后，滑块A恰好能够通过半圆轨道的最高点D，滑块B冲上小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上，重力加速度为g=10m/s²。求：

（1）滑块A在半圆轨道最低点C受到轨道的支持力F_N。
（2）炸药爆炸后滑块B的速度大小V_B。
（3）请讨论滑块B从滑上小车在小车上运动的过程中，克服摩擦力做的功W_f与S的关系。

如图所示，m =4kg的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37°角。（sin37°=0.6，cos37°="0.8," g=10m/s²）求：
（1）小车以a=g向右做匀加速直线运动时，细线对小球的拉力F₁和后壁对小球的压力F₂各多大？
（2）小车以a=2g向右做匀减速直线运动时，细线对小球的拉力F₁和后壁对小球的压力F₂各多大？

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