题目内容
9．
如图所示，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止．小球与杆间的动摩擦因数为μ．现对小球施加沿杆方向施加恒力F0=2μmg，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kv（图中未标出）．已知小球运动过程中未从杆上脱落，则（ ）| A． | 小球先做加速度減小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止 | |
| B． | 小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动，直到最后做匀速运动 | |
| C． | 小球的最大加速度为2μg | |
| D． | 恒力F0的最大功率为PN=$\frac{3μmg}{k}$ |
分析 对小球受力分析，根据牛顿第二定律表示出加速度，分析加速度的变化情况，进而分析运动情况，恒力的功率等于力乘以速度．
解答 解：A、刚开始运动，加速度为：${a}_{1}=\frac{{F}_{0}-μ（mg-kv）}{m}$，当速度v增大，加速度增大，当速度v增大到符合kv＞mg后，加速度为：${a}_{2}=\frac{{F}_{0}-μ（kv-mg）}{m}$，当速度v增大，加速度减小，当a2减小到0，做匀速运动，故A错误，B错误．
C、当向上的力与重力大小相等时，阻力为零，加速度最大，故小球的最大加速度为$\frac{{F}_{0}}{m}=\frac{2μmg}{m}=2μg$，故C正确．
D、当加速度为零时，小球的速度最大，此时有：${a}_{2}=\frac{{F}_{0}-μ（kv-mg）}{m}$，故速度为：v=$\frac{{F}_{0}+μmg}{μk}$，故恒力F0的最大功率为${P}_{M}=\frac{{{F}_{0}}^{2}+{F}_{0}μmg}{μk}$=$\frac{6μ{m}^{2}{g}^{2}}{k}$，故D错误．
故选：C
点评 本题关键是根据牛顿二定律表示出加速度，分析加速度的变化情况，难度适中．
练习册系列答案
相关题目
20．
如图所示，一物块在斜向下的拉力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动，那么A受到的地面的支持力与拉力F的合力方向是（ ）
如图所示，一物块在斜向下的拉力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动，那么A受到的地面的支持力与拉力F的合力方向是（ ）| A． | 水平向右 | B． | 向上偏右 | C． | 向下偏左 | D． | 竖直向下 |
17．
如图所示，一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=220$\sqrt{2}$sin 314t（V）的交变电流．原线圈匝数n1=22匝，副线圈匝数n2=200匝，若C、D接一电阻为20Ω、长为2m的固定金属棒，且处在垂直电流方向、磁感应强度大小为5T的匀强磁场中，则（ ）
如图所示，一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=220$\sqrt{2}$sin 314t（V）的交变电流．原线圈匝数n1=22匝，副线圈匝数n2=200匝，若C、D接一电阻为20Ω、长为2m的固定金属棒，且处在垂直电流方向、磁感应强度大小为5T的匀强磁场中，则（ ）| A． | 变压器输入功率为4.0×105W | |
| B． | 导体棒所受的安培力最大值为1.0×103N | |
| C． | 副线圈电压的最大值为2000 V | |
| D． | 副线圈中磁通量变化率的最大值$\frac{△ϕ}{△t}=10\sqrt{2}$Wb/s |
4．某同学用多用电表测量某一电阻，以下是该同学实验过程中的主要操作步骤．
a．将“选择开关”置于如图甲所示的位置；
b．将红、黑表笔短接，调节电阻调零旋钮，进行欧姆调零；
c．如图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图丙所示；
d．记下读数，实验完毕．
该同学操作中有三处不合理地方，并加以指正．
甲图中选择开关应置于×10档，且欧姆档重新调零；乙图中，不能将两只手同时接触表笔；读数后应将选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档．
（2）该同学利用多用电表按正确方式操作测量出该电阻的阻值为80Ω，为了更精确地测量该电阻的阻值，他选用了如图丁所示的实验器材．其中电压表量程3V、内阻约为3kΩ，电流表量程15mA、内阻约为50Ω，滑动变阻器阻值最大值为20Ω，电源电动势3V．图中已经完成部分导线的连接．请你以笔画线代替导线，在实物接线图中完成余下导线的连接．
（3）记录两电表示数如下表所示，用下表数据在答题卷的坐标纸上描绘出U-I图象．
a．将“选择开关”置于如图甲所示的位置；
b．将红、黑表笔短接，调节电阻调零旋钮，进行欧姆调零；
c．如图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图丙所示；
d．记下读数，实验完毕．
该同学操作中有三处不合理地方，并加以指正．
甲图中选择开关应置于×10档，且欧姆档重新调零；乙图中，不能将两只手同时接触表笔；读数后应将选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档．
（2）该同学利用多用电表按正确方式操作测量出该电阻的阻值为80Ω，为了更精确地测量该电阻的阻值，他选用了如图丁所示的实验器材．其中电压表量程3V、内阻约为3kΩ，电流表量程15mA、内阻约为50Ω，滑动变阻器阻值最大值为20Ω，电源电动势3V．图中已经完成部分导线的连接．请你以笔画线代替导线，在实物接线图中完成余下导线的连接．
（3）记录两电表示数如下表所示，用下表数据在答题卷的坐标纸上描绘出U-I图象．
| U/V | 0.32 | 0.48 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.10 |
| I/mA | 4.1 | 6.0 | 7.5 | 10.0 | 12.5 | 14.0 |
14．
如图所示，挡板C垂直固定在倾角θ=30°的光滑长斜面上，质量分别为m、2m的两物块A、B用一劲度系数为k的轻弹簧相连，系统处于静止状态，弹簧压缩长度为L．现用方向沿斜面向上、大小为mg（g为重力加速度）的恒力F拉A，若A向上运动一段距离x后撤去F，当A运动到最高处时B刚好不离开C，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，挡板C垂直固定在倾角θ=30°的光滑长斜面上，质量分别为m、2m的两物块A、B用一劲度系数为k的轻弹簧相连，系统处于静止状态，弹簧压缩长度为L．现用方向沿斜面向上、大小为mg（g为重力加速度）的恒力F拉A，若A向上运动一段距离x后撤去F，当A运动到最高处时B刚好不离开C，则下列说法正确的是（ ）| A． | A刚要沿斜面向上运动时的加速度大小为g | |
| B． | A上升的最大竖直高度为3L | |
| C． | 拉力F的功率随时间均匀增加 | |
| D． | A向上运动的一段距离x=$\frac{9}{4}$L |
1．
如图所示，有一台理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，用理想电压表和理想电流表测量副线圈的电压和电流，R为副线圈的负载电阻，现在原线圈两端加上交变电压u，其随时间变化的规律为u=220$\sqrt{2}$sin100πt（V），则（ ）
如图所示，有一台理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，用理想电压表和理想电流表测量副线圈的电压和电流，R为副线圈的负载电阻，现在原线圈两端加上交变电压u，其随时间变化的规律为u=220$\sqrt{2}$sin100πt（V），则（ ）| A． | 副线圈中产生的交变电流频率为10Hz | |
| B． | 电压表的示数的最大值为44$\sqrt{2}$V | |
| C． | 若电流表示数为0．lA，则原线圈中的电流为0.5A | |
| D． | 若电流表示数为0.1A，则1分钟内电阻R上产生的焦耳热为264J |
18．如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示．其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（ ）
| A． | 物体在沿斜面向下运动 | |
| B． | 在0～x1过程中，物体的加速度一直增大 | |
| C． | 在0～x2过程中，物体先减速再匀速 | |
| D． | 在x1～x2过程中，物体的加速度为gsinθ |
6．
某同学手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速直线运动，球拍与球保持相对静止且求球拍平面和水平面之间的夹角为θ，如图所示，设球拍和球质量分别为M、m，重力加速度为g，不计球拍和球之间的摩擦和空气阻力，则（ ）
某同学手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速直线运动，球拍与球保持相对静止且求球拍平面和水平面之间的夹角为θ，如图所示，设球拍和球质量分别为M、m，重力加速度为g，不计球拍和球之间的摩擦和空气阻力，则（ ）| A． | 球拍对球的作用力大小为mgcosθ | |
| B． | 运动员的加速度大小为gtanθ | |
| C． | 运动员对球拍的作用力大小为（m+M）gcosθ | |
| D． | 运动员对地面的作用力方向竖直向下 |