题目内容

【题目】如图所示,质量为m、半径为R的光滑圆柱体B放在水平地面上,其左侧有半径为R、质量为m的半圆柱体A,右侧有质量为m的长方体木块C,现用水平向左的推力推木块C,使其缓慢移动,直到圆柱体B恰好运动到半圆柱体A的顶端,在此过程中A始终保持静止.已知C与地面间动摩擦因数μ=,重力加速度为g.求:

(1) 圆柱体B下端离地高为 时,地面对木块A的支持力;

(2) 木块C移动的整个过程中水平推力的最大值;

(3) 木块C移动的整个过程中水平推力所做的功.

【答案】(1)2mg(2)mg(3)mgR

【解析】(1)AB整体为研究对象,地面支持力FN=2mg;

(2)B刚离开地面时,BC的弹力最大,F1=mgtan60°=mg

此时水平推力最大为

(3) C移动的距离

摩擦力做功Wf=μmgx=

根据动能定理W-Wf-mgR=0

解得W=

练习册系列答案
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【题目】如图所示,真空中两个等量异种点电荷+q(q>0)和-q以相同角速度绕O点在纸面中沿逆时针方向匀速转动,O点离+q较近,则(  )

A. O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向外

B. O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向里

C. O点的磁感应强度方向随时间周期性变化

D. O点的磁感应强度大小随时间周期性变化

【答案】A

【解析】点电荷+qO点匀速转动,相当于逆时针方向的环形电流,由安培定则可知,在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外;点电荷-qO点匀速转动,相当于顺时针方向的环形电流,由安培定则可知,在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里.因+qO点近,+qO点激发的磁场的磁感应强度较强,故合磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外,选项A正确,B、C错误;由于+q和-qO点的距离始终保持不变,则等效电流在该点产生的磁感应强度大小不变,合磁场的磁感应强度大小保持不变,选项D错误.

型】单选题
束】
52

【题目】如图甲所示,以等腰直角三角形ABC为边界的有界匀强磁场垂直于纸面向里,一个等腰直角三角形线框abc的直角边ab的长是AB长的一半,线框abc在纸面内,线框的cb边与磁场边界BC在同一直线上,现在让线框匀速地向右通过磁场区域,速度始终平行于BC边,则在线框穿过磁场的过程中,线框中产生的电流随时间变化的关系图象是(设电流沿顺时针方向为正)(  )

A.

B.

C.

D.

【题目】为减少二氧化碳排放,我市已推出新型节能环保电动车.在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15 m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的图象(图中ABBO均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒为电动车重力的0.05倍,重力加速度取10m/s2,则(

A. 该车启动后,先做匀加速运动,然后做匀速运动

B. 该车启动后,先做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,接着做匀速运动

C. 该车做匀加速运动的时间是1.2 s

D. 该车加速度为0.25 m/s2时,动能是4×104 J

【答案】BD

【解析】试题分析:由于横坐标为速度的倒数,所以电动车的启动过程为从ABCAB段,牵引力不变,电动车做匀加速运动,加速度为BC段,由于图像为过原点的直线,所以,即以恒定功率启动,牵引力减小,加速度减小,电动车做加速度减小的加速运动,当,速度达到最大值15m/s,故选项A错误B正确;由可知,故选项C错误;该车加速度为025m/s2时,牵引力为,此时的速度为,动能为,故选项D正确.

考点:机车的启动问题.

型】单选题
束】
57

【题目】某同学在做探究动能定理实验时,其主要操作步骤是:

a.按图甲安装好实验装置,其中小车的质量M=0.50kg,钩码的总质量m=0.10kg.

b.接通打点计时器的电源(电源的频率f=50Hz),然后释放小车,打出一条纸带.

(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出最满意的一条,如图乙所示,把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各相邻计数点间的距离分别为d1=0.8cm,d2=2.4cm,d3=4.1cm,d4=5.6cm,d5=7.2cm,d6=8.8cm,他把钩码的重力作为小车所受的合力,计算出从打下计数点0到打下计数点5过程中合力所做的功W________J,把打下计数点5时小车的动能作为小车动能的改变量,计算出ΔEk________J.(当地重力加速度g9.80m/s2,结果均保留三位有效数字)

(2)根据以上计算可见,合力对小车做的功与小车动能的变化量相差比较大.通过反思,该同学认为产生误差的主要原因如下,其中正确的是________.(填选项前的字母)

A.钩码质量没有远小于小车质量,产生系统误差

B.钩码质量小了,应该大于小车质量

C.没有平衡摩擦力

D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺进行测量

【题目】如图所示,质量为M的导体棒ab的电阻为r,水平放在相距为l的竖直光滑金属导轨上.导轨平面处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场中.左侧是水平放置、间距为d的平行金属板.导轨上方与一可变电阻R连接,导轨电阻不计,导体棒与导轨始终接触良好.重力加速度为g.

(1)调节可变电阻的阻值为R1=3r,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,将带电量为+q的微粒沿金属板间的中心线水平射入金属板间,恰好能匀速通过.求棒下滑的速率v和带电微粒的质量m.

(2)改变可变电阻的阻值为R2=4r,同样在导体棒沿导轨匀速下滑时,将该微粒沿原来的中心线水平射入金属板间,若微粒最后碰到金属板并被吸收.求微粒在金属板间运动的时间t.

【答案】(1), (2)

【解析】试题分析:棒匀速下滑,安培力与重力平衡,可求解棒下滑的速率。由于带电微粒在板间匀速运动,受力平衡可求带电微粒的质量;电压增大使微粒射入后向上偏转,由运动学规律可求微粒在金属板间运动的时间

(1)棒匀速下滑,有

回路中的电流

R1=3r代入棒下滑的速率

金属板间的电压U=IR1

带电微粒在板间匀速运动,有

联立解得带电微粒的质量

(2)导体棒沿导轨匀速下滑,回路电流保持不变,金属板间的电压

电压增大使微粒射入后向上偏转,有

联立解得微粒在金属板间运动的时间

型】解答
束】
44

【题目】如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁.质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端时速度恰好为零.

(1)求小滑块与木板间的摩擦力大小;

(2)现小滑块仍以水平速度v0从木板的右端向左滑动,求小滑块在木板上的滑行距离.

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