题目内容
9.如图甲所示,水平面上的物体在水平向右的拉力F作用下,由静止开始运动,运动过程中F的功率恒为5W.物体运动速度的倒数$\frac{1}{v}$与加速度a的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )A. | 该物体为匀加速直线运动 | |
B. | 物体的质量为1kg | |
C. | 物体速度为1m/s时的加速度大小为3m/s2 | |
D. | 物体加速运动的时间可能为1s |
分析 物体在拉力作用下做加速运动时,速度增大,拉力减小,根据牛顿第二定律求出$\frac{1}{v}$与a的关系式,结合乙图即可判断,当拉力等于阻力时速度达到最大.由此分析
解答 解:A、由题意可知:P=Fv
根据牛顿第二定律得:F-f=ma,
即得:$\frac{P}{v}$-f=ma
变形得:$\frac{1}{v}$=$\frac{m}{P}$a+$\frac{f}{P}$
由乙图可知,$\frac{m}{P}$=$\frac{0.4}{2}$,$0.4=\frac{f}{P}$
随着速度的增大,加速度减小,最变加速运动,故A错误
B、由题,已知P=5W,由上式可求出m=1kg,f=2N.故B正确.
C、则有 P=Fv,解得F=$\frac{P}{v}=\frac{5}{1}N=5N$,根据牛顿第二定律可知a=$\frac{F-f}{m}=\frac{5-2}{1}m/{s}^{2}=3m/{s}^{2}$,故C正确.
D、由P=Fv知,v增大,F减小,则物体先做变加速运动,当加速度为零时做匀速运动,根据条件不能求出加速运动时间,故D错误.
点评 本题与汽车起动类似,要抓住功率公式P=Fv分析拉力的变化,利用牛顿第二定律表示出$\frac{1}{v}$与a的关系式是解决本题的关键.
练习册系列答案
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3.某型号电动自行车的电动机铭牌如下:
两次都将蓄电池充足电,第一次以15km/h的速度匀速行驶,第二次以20km/h的速度匀速行驶.若行驶时所受阻力与速度成正比,且电动自行车行驶时热损耗与输出功率比值保持不变,则两次行驶的最大里程之比及此自行车所配置的电动机的内阻为( )
两次都将蓄电池充足电,第一次以15km/h的速度匀速行驶,第二次以20km/h的速度匀速行驶.若行驶时所受阻力与速度成正比,且电动自行车行驶时热损耗与输出功率比值保持不变,则两次行驶的最大里程之比及此自行车所配置的电动机的内阻为( )
A. | $\frac{4}{3}$ 0.2Ω | B. | $\frac{3}{4}$ 0.2Ω | C. | $\frac{3}{4}$ 7.2Ω | D. | $\frac{4}{3}$ 7.2Ω |
20.用两个相同的表头改装成不同量程的电压表V1和V2,其量程之比为1:2,当把这两个电压表按下列要求接入电路中时,其示数之比U1:U2和指针偏角之比Q1:Q2,正确的是( )
A. | 并联接入电路中,U2:U1=1:1,Q1:Q2=1:2 | |
B. | 并联接入电路中,U1:U2=1:2,Q1:Q2=1:1 | |
C. | 串联接入电路中U1:U2=1:1,Q1:Q2=1:2 | |
D. | 串联接入电路中,U1:U2=1:2,Q1:Q2=1:1 |
17.通过观测行星的卫星,可以推测出行星的一些物理量.假设卫星绕行星做圆周运动,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. | 已知卫星的速度和周期可以求出行星质量 | |
B. | 已知卫星的角速度和轨道半径可以求出行星密度 | |
C. | 已知卫星的周期和行星的半径可以求出行星密度 | |
D. | 已知卫星的轨道半径和周期可以求出行星质量 |
4.在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为m和3m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态,现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为v,加速度方向沿斜面向上,大小为a,则( )
A. | 物块B从静止到刚离开C的过程中,A发生的位移为$\frac{4mgsinθ}{k}$ | |
B. | 物块B从静止到刚离开c的过程中,重力对A做的功为-$\frac{{{4m}^{2}g}^{2}sinθ}{k}$ | |
C. | 物块B刚离开C时,恒力对A做功的功率为(4mgsinθ+ma)v | |
D. | 物块B刚离开C时,弹簧弹性势能Ep=$\frac{4mgsinθ}{k}$•(3mgsinθ+ma)-$\frac{1}{2}$mv2 |
1.如图所示,某杂技演员在做手指玩圆盘的表演.设该盘的质量为m,手指与盘之间的滑动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘底处于水平状态且不考虑盘的自转,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. | 若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力沿该手指方向 | |
B. | 若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动,则盘受到手水平向右的静摩擦力 | |
C. | 若盘随手指一起水平匀加速运动,则手对盘的作用力大小不可超过$\sqrt{1+{μ}^{2}}$ mg | |
D. | 若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动,则手对盘的摩擦力大小为μmg |
7.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,顶端接阻值为R的电阻,长度也为L、质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示,不计导轨的电阻,重力加速度为g,则( )
A. | 金属棒的最大速度为$\frac{mg(R+r)}{BL}$ | |
B. | 金属棒在磁场中运动时,流过电阻R的电流方向a→b | |
C. | 金属棒的速度为v时,金属棒所受的安培力大小为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$ | |
D. | 金属棒以稳定的速度下滑时,电阻R的热功率为($\frac{mg}{BL}$)2R |