[题目]我国的动车技术已达世界先进水平.“高铁出海将在我国“一带一路战略构想中占据重要一席.所谓的动车组.就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起．厦门一中兴趣小组在模拟实验中用4节小动车和4节小拖车组成动车组.总质量为m=2kg.每节动车可以提供=3W的额定功率.开始时动车组先以恒定加速� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】我国的动车技术已达世界先进水平，“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席。所谓的动车组，就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起．厦门一中兴趣小组在模拟实验中用4节小动车和4节小拖车组成动车组，总质量为m=2kg，每节动车可以提供=3W的额定功率，开始时动车组先以恒定加速度启动做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动，直至动车组达到最大速度=6m/s并开始匀速行驶，行驶过程中所受阻力恒定，求：

（1）动车组所受阻力大小和匀加速运动的时间；

（2）动车组变加速运动过程中的时间为10s，求变加速运动的位移。

【答案】（1）2N 3s（2）46.5m

【解析】（1）动车组先匀加速、再变加速、最后匀速；动车组匀速运动时，根据P=Fv和平衡条件求解摩擦力，再利用P=Fv求出动车组恰好达到额定功率的速度，即匀加速的末速度，再利用匀变速直线运动的规律即可求出求匀加速运动的时间；（2）对变加速过程运用动能定理，即可求出求变加速运动的位移．

（1）设动车组在运动中所受阻力为f，动车组的牵引力为F，动车组以最大速度匀速运动时：F=

动车组总功率：，因为有4节小动车，故

联立解得：f=2N

设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为F，匀加速运动的末速度为

由牛顿第二定律有：

动车组总功率：，运动学公式：

解得匀加速运动的时间：

（2）设动车组变加速运动的位移为x，根据动能定理：

解得：x=46.5m

练习册系列答案

A. 2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度

B. 2003年8月29日，火星的线速度小于地球的线速度

C. 2004年8月29日，火星又回到了该位置

D. 2004年8月29日，火星还没有回到该位置

【题目】如图所示的平面直角坐标系xOy，在第I象限内有平行于x轴的匀强电场，方向沿+x轴方向，在第II象限的三角形PQM区域（含边界）内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直xOy平面向里。一个带负电的粒子总是从P点沿+y轴方向射入磁场。已知P点坐标为（-L,0），Q点坐标为（-L，L），M点坐标为（0，L），粒子质量为m，电荷量为-q，不计粒子重力。

（1）若粒子从P点射入的速度大小为qLB/m，求粒子从P点射入到刚离开磁场这段时间内平均速度的大小和方向。

（2）若粒子从P点射入后，最终能从x轴上的P、O点间射出，这粒子从P点射入的最大速度为多少？

【题目】如图甲所示，在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为圆心，半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N，现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30°，此时在圆形区域加如图乙所示周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向，最后电子运动一段时间后从N飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同（与x轴夹角也为30°），（不考虑磁场变化产生的其他影响），求：

（1）电子进入圆形区域时的速度大小；

（2）区域内匀强电场强度E的大小；

（3）写出圆心磁场区域磁感应强度的大小，磁场变化周期T各应满足的表达式。

【题目】如图，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°，金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态。要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是

A. 将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变

B. 调节滑动变阻器使电阻增大

C. 增大导轨平面与水平面间的夹角θ

D. 增大磁感应强度B

【题目】如图所示，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角θ=37°绝缘斜面上，框架与斜面间的动摩擦因数μ=0.8，框架的质量m1=0.4kg，宽度l=0.5m，质量m2=0.1kg、电阻R=0.5Ω的导体棒ab垂直放在框架上，整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=2.0T，对棒施加沿斜面向上的恒力F=8N，棒从静止开始无摩擦地运动，当棒的运动速度达到某值时，框架开始运动。棒与框架接触良好。设框架与斜面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，，，求：