题目内容
19．
风洞是研究空气动力学的实验设备，如图所示，将刚性杆水平固定在风洞内距水平地面高度h=5m处，杆上套一质量m=2kg、可沿杆滑动的小球．将小球所受的风力调节为F=10N，方向水平向右．小球落地时离水平杆右端的水平距离x=12.5m，假设小球所受风力不变，取g=10m/s2 求：（1）小球从刚离开杆到落地时所用的时间t；
（2）小球离开杆右端时的速度大小v0；
（3）小球从离开杆右端到动能为125J的过程中所用的时间t1．
分析 （1）小球离开杆后在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀减速直线运动；根据自由落体运动规律可求得时间；
（2）根据水平方向的匀变速直线运动规律可求得水平位移小球离开杆右端时的速度大小v0；
（3）设达到125J用时为t，根据运动学公式求出其竖直分位移和水平分位移；再对下落过程由动能定理列式，根据数学规律可求得速度为125 J所用的时间．
解答 解：
（1）小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为
t=$\sqrt{\frac{2H}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×5}{10}}$=1 s；
（2）小球在水平方向做匀加速运动，加速度
a=$\frac{F}{m}$=$\frac{10}{2}$=5m/s2；
则水平位移x=v0t+$\frac{1}{2}$at2
代入数据得：v0=10m/s
（3）小球离开杆后经过时间t1后水平方向的位移：${x}_{1}={v}_{0}{t}_{1}+\frac{1}{2}a{t}_{1}^{2}$
竖直方向的位移：$y=\frac{1}{2}g{t}_{1}^{2}$
由动能定理得：$mgy+F{x}_{1}={E}_{k}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
代入数据，联立得：t1=0.2s
答：（1）小球从刚离开杆到落地时所用的时间t是1s；
（2）小球离开杆右端时的速度大小是10m/s；
（3）小球从离开杆右端到动能为125J的过程中所用的时间是0.2s．
点评 本题考查动能定理以及运动的合成和分解规律，难点在于第三问中的数学规律的应用，要注意体会物理对于数学知识应用的考查，在学习中要注意体会并加强该方面的训练．
练习册系列答案
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9．
如图所示，匀强磁场垂直于软导线同路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，且产生了逆时针方向的感应电流，则磁场情况是（ ）
如图所示，匀强磁场垂直于软导线同路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，且产生了逆时针方向的感应电流，则磁场情况是（ ）| A． | 逐渐增强．方向垂直纸面向外 | B． | 逐渐减弱．方向垂直纸面向外 | ||
| C． | 逐渐增强．方向垂直纸面向里 | D． | 逐渐减弱，方向垂直纸面向里 |
把阻值为3kΩ的电阻R1与阻值为4kΩ的电阻R2串联起来，接到电压U=40V的恒压电路中．现在用一个电压表接到R1的两端，测得R1两端电压的示数为15V．则该电压表的内阻为12KΩ；若把该电压表接到电阻R2的两端，其示数为20V．
14．下列关于常见力的说法中正确的是（ ）
| A． | 弹力、重力、支持力、摩擦力都是按照性质命名的 | |
| B． | 有规则形状的物体，其重心就在物体的几何中心 | |
| C． | 两接触面间有摩擦力存在，则一定有弹力存在 | |
| D． | 物体之间接触不一定产生弹力 |
11．质量为2kg的铁球从离地1.8m高处自由下落，若不计空气阻力（g取10m/s2）下列说法正确的是（ ）
| A． | 铁球下落过程中重力做功为36J | |
| B． | 铁球落地时的动能为40J | |
| C． | 铁球落地时重力的瞬时功率为120W | |
| D． | 铁球下落过程中重力的平均功率为120W |
11．理想变压器的原、副线圈匝数比为2：1，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 若原线圈接上电压为3V的干电池，副线圈两端的电压为1.5V | |
| B． | 若原线圈接上电压为3V的干电池，副线圈两端的电压为0 | |
| C． | 若原线圈接上电压为220V的交流电，副线圈两端的电压等于110V | |
| D． | 若原线圈接上电压为220V的交流电，副线圈两端的电压为0 |
12．一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4：1，若原线圈加上u=1000$\sqrt{2}$sin100πt V的交流电，则用交流电压表测得副线圈两端的电压是（ ）
| A． | 250 V | B． | 353.5 V | C． | 499.8 V | D． | 200 V |