题目内容
13.水平面上的物体受到水平拉力F作用,该力的方向不变,大小如图甲所示,物体在前2s内运动的v-t图象如图乙所示,则( )A. | 物体的质量为1kg | B. | 3s末物体的速度为零 | ||
C. | 3s内力F做的功为10J | D. | 第1s内力F做功的平均功率为4W |
分析 根据速度时间图线得出物体的加速度,结合匀速运动求出物体所受的摩擦力,根据牛顿第二定律求出物体的质量.根据牛顿第二定律求出2s后的加速度,结合速度时间公式求出3s末的速度.结合图线和运动学公式分别求出第1s内、第2s内、第3s内的位移,从而得出各秒内的位移,得出各秒内拉力做功以及3s内F做功的大小.根据第1s内拉力F做功求出第1s内的平均功率.
解答 解:A、由速度时间图线知,在0-1s内做匀加速直线运动,加速度a=$\frac{△v}{△t}=\frac{2}{1}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$,1-2s内做匀速直线运动,可知滑动摩擦力f=F2=2N,根据牛顿第二定律得,F1-f=ma,解得物体的质量m=$\frac{{F}_{1}-f}{a}=\frac{4-2}{2}kg=1kg$,故A正确.
B、2s后做匀减速直线运动,加速度$a′=\frac{f-{F}_{3}}{m}=\frac{2-1}{1}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$,则3s末的速度v3=v-a′t′=2-1×1m/s=1m/s,故B错误.
C、第1s内的位移${x}_{1}=\frac{1}{2}×2×1m=1m$,则拉力F做功W1=F1x1=4×1J=4J,第2s内的位移x2=2×1m=2m,则拉力做功W2=F2x2=2×2J=4J,第3s内的位移${x}_{3}=v{t}_{3}-\frac{1}{2}a′{{t}_{3}}^{2}=2×1-\frac{1}{2}×1×1$m=2.5m,则拉力做功W3=F3x3=1×2.5J=2.5J,3s内力F做功W=W1+W2+W3=4+4+2.5J=10.5J,故C错误.
D、第1s内力F做功的平均功率$\overline{P}=\frac{{W}_{1}}{{t}_{1}}=\frac{4}{1}W=4W$,故D正确.
故选:AD.
点评 本题考查了牛顿第二定律、速度时间图线的综合运用,知道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,加速度是联系力学和运动学的桥梁.
A. | 线圈转动的角速度ω=100rad/s | |
B. | 电热丝此时的发热功率为P=1800W | |
C. | 电热丝两端的电压U=100$\sqrt{2}$V | |
D. | 在t=0.01s时刻,穿过线圈的磁通量最大 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
h/cm | 10.0 | 20.0 | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 |
s/cm | 9.5 | 12.5 | 28.5 | 39.0 | 48.0 | 56.5 |
①A、B的质量分别设为mA、mB,则s与h之间应该满足的关系式为s=($\frac{{m}_{B}-μ{m}_{A}}{μ{m}_{B}}$)h.
②实验中测得A、B的质量之比mA:mB=4:5,则根据s-h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.59.
A. | 液体表面之所以存在表面张力,是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离 | |
B. | 空调既能制热又能制冷,说明热量可以自发地从低温物体向高温物体传递 | |
C. | 外界对气体做正功时,气体的内能可能不变 | |
D. | 0℃的水变成0℃的冰,这一过程中分子势能减小了 | |
E. | 第二类永动机和第一类永动机一样,都违背了能量守恒定律 |
A. | 天官二号在轨道Ⅰ上运行通过近地点B时速度最小 | |
B. | 天宫二号在轨道Ⅰ上运行的周期可能大于在轨道Ⅱ上运行的周期 | |
C. | 天官二号在轨道Ⅱ上运行的周期一定大于24 h | |
D. | 天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过A点时的速度一定小于在轨道Ⅱ上运行通过A点时的速度 |
A. | a点与b点的线速度大小相等 | B. | a点与b点的角速度大小相等 | ||
C. | a点与c点的线速度大小相等 | D. | a点与d点的向心加速度大小相等 |