题目内容
10.静止在水平地面上的物块,受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图甲所示.物块的加速度a与时间t的关系如图乙所示,g取10m/s2,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,根据图象信息可得( )A. | 地面对物块的最大静摩擦力为1N | |
B. | 4s末推力F的瞬时功率为36W | |
C. | 物块的质量为1kg | |
D. | 物块与地面间的滑动摩擦因数为0.2 |
分析 根据甲乙两图,结合t=1s时,物体开始具有加速度得出最大静摩擦力的大小.根据F与t的关系式,结合牛顿第二定律得出加速度的表达式,结合图线的斜率求出物块的质量,结合摩擦力和质量求出动摩擦因数.根据a-t图线围成的面积求出速度的变化量,从而得出4s末的速度,结合P=Fv求出4s末推力的瞬时功率.
解答 解:A、t=1s时,物体开始运动,故此时的拉力等于物体的摩擦力,故有f=F=2N,故A错误;
B、在v-t图象中,与时间轴所围面积为物体的速度u,故有v=$\frac{1}{2}×3×3m/s=4.5m/s$,4s末推力F的瞬时功率为:P=Fv=8×4.5W=36W,故B正确;
C、根据牛顿第二定律有:F-f=ma,代入F=8N,f=2N,a=3m/s2,解得:m=2kg,故C错误;
D、根据f=μmg解得:$μ=\frac{f}{mg}=\frac{2}{2×10}=0.1$,故D错误
故选:B
点评 本题考查了牛顿第二定律、功率与图线的综合运用,知道a-t图线的斜率以及图线围成的面积是解决本题的关键
练习册系列答案
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1.如图所示,一个带电粒子在匀强磁场Ⅰ区中运动一段圆弧后,又进入Ⅱ区域的匀强磁场中,已知Ⅱ区域磁感应强度是Ⅰ区域磁感应强度的2倍,不计带电粒子重力,则( )
A. | 粒子在Ⅱ区的速度加倍,周期减半 | |
B. | 粒子在Ⅱ区的角速度加倍,轨道半径减半 | |
C. | 粒子在Ⅱ区的速率不变,加速度减半 | |
D. | 粒子在Ⅱ区的速率不变,周期不变 |
18.2017年1月18日,我国发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了4个月的在轨测试任务,正式交付用户单位使用,假设“墨子号”绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于“墨子号”的运行周期),“墨子号”运行的弧长为s,其余地心连线扫过的角度为θ(弧度),引力常量为G,则( )
A. | “墨子号”的环绕周期为$\frac{2πt}{θ}$ | B. | “墨子号”的轨道半径为$\frac{1}{θ}$ | ||
C. | 地球的质量为$\frac{{s}^{2}}{Gθ{r}^{2}}$ | D. | 地球的密度为$\frac{3{θ}^{2}}{4πG{r}^{2}}$ |
5.如图,两根电阻不计的足够长的光滑金属导轨MN、PQ,间距为L,两导轨构成的平面与水平面成θ角.金属棒ab、cd用绝缘轻绳连接,其电阻均为R,质量分别为m和2m.沿斜面向上的外力F作用在cd上使两棒静止,整个装置处在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,重力加速度大小为g.将轻绳烧断后,保持F不变,金属棒始终与导轨垂直且接触良好.则( )
A. | 轻绳烧断瞬间,cd的加速度大小a=$\frac{1}{2}$gsinθ | |
B. | 轻绳烧断后,cd做匀加速运动 | |
C. | 轻绳烧断后,任意时刻两棒运动的速度大小之比vab:vcd=1:2 | |
D. | 棒ab的最大速度vabm=$\frac{4mgRsinθ}{{{3B}^{2}L}^{2}}$ |
2.如图所示,质量m=lkg的物体从高为h=0.2m的光滑轨道上P点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A点,物体和皮带之间的动摩擦因数为μ=0.1,传送带AB之间的距离为L=5.5m,传送带一直以v=3m/s的速度沿顺时针方向匀速运动,则( )
A. | 物体由A运动到B的时间是1.5s | |
B. | 物体由A运动到B的过程中,摩擦力对物体的冲量大小为1N•s | |
C. | 物体由A运动到B的过程中,系统产生0.5J的热量 | |
D. | 带动传送带转动的电动机对物体由A运动到B的过程中,多做了3J功 |
19.某次用中子轰击${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→Y+${\;}_{54}^{126}$Xe+10${\;}_{0}^{1}$n,${\;}_{92}^{235}$U、${\;}_{0}^{1}$n、Y、${\;}_{54}^{126}$Xe的质量分别为m1、m2、m3、m4,真空中的光速为c.下列说法正确的是( )
A. | 该反应过程中的质量亏损为m1-9m2-m3-m4 | |
B. | 该反应过程中释放的能量为$\frac{1}{2}$(m1-9m2-m3-m4)c2 | |
C. | 该核反应属于聚变 | |
D. | Y原子核中含有36个中子 |
8.如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上.初始时刻,弹簧恰处于自然长度.给导体棒水平向右的初速度v,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是( )
A. | 导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv | |
B. | 导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左 | |
C. | 导体棒开始运动后速度第一次为零时,系统的弹性势能Ep=$\frac{1}{2}$mv2 | |
D. | 金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=$\frac{1}{4}$mv2 |