题目内容

6．一物体放在粗糙程度相同的水平面上，受到水平拉力的作用，物体的加速度a和速度的倒数$\frac{1}{v}$的关系如图所示．物体的质量为m=1kg，物体由静止开始沿直线运动，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2．则下列说法正确的是（　　）
A．物体与水平面之间的动摩擦因数为0.1
B．物体速度为1.5m/s时，加速度大小为1.5m/s2
C．拉力的最大功率为3W
D．物体匀加速运动的时间为0.5s

分析 观察图象可知物体速度为0～1m/s过程中做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，在速度为1～3m/s过程中，拉力以恒定的功率拉动物体，由牛顿第二定律列式，$\frac{P}{v}-f=ma$，从图中代入数据，求出功率P和摩擦力力f；再利用摩擦力f=μFN，求出动摩擦因数；将速度为1.5m/s代入关系式$\frac{P}{v}-f=ma$，求出此时的加速度．根据匀变速直线运动的速度与时间关系求出物体做匀加速运动的时间

解答 解：由图象可知物体速度为0～1m/s过程中做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，在速度为1～3m/s过程中，拉力以恒定的功率拉动物体，由牛顿第二定律有：
$\frac{P}{v}-f=ma$
从图中代入数据可得：$\frac{1}{3}$P-f=0
P-f=2
解得：P=3W，f=1N，故C正确；
又f=μmg，解得物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1，故A正确；
将P=3W，f=1N，m=1kg，v=1.5m/s代入$\frac{P}{v}-f=ma$
可得a=1m/s2，即物体速度为1.5m/s时，加速度大小为1m/s2，故B错误；
从图象可知物体速度为0～1m/s过程中做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，匀加速的时间为：$t=\frac{{v}_{1}}{a}=0.5s$，故D正确；
故选：ACD．

点评 本题难度较大，考查以恒定功率拉动物体加速运动的问题，解题的关键是分析图象，判断物体的运动情况，结合牛顿第二定律，找到关系式$\frac{P}{v}-f=ma$

练习册系列答案
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7．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用频率为50Hz的交变电源，选择打点清晰记录小车做匀变速运动的纸带，在纸带上分别用数字0～5标注6个计数点，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出．纸带上从0点起每相邻两个计数点间的距离依次为2.80cm、4.40cm、5.98cm、7.60cm、9.19cm，如图所示．由纸带上的数据可知打点计时器打下计数点“4”时，小车的速度为0.84m/s；小车的加速度为1.60m/s2．（所填结果小数点后保留两位有效数字）
14．下列说法中正确的是（　　）
A．法拉第根据头发屑在电场中的分布现象引入电场线描述电场，是等效替换的方法
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1．有一水平放置的圆盘，上面放一劲度系数为k的弹簧，如图所示，弹簧的一端固定于轴O上，另一端挂一质量为m的物体A，物体与盘面间的动摩擦因素为μ，开始时弹簧未发生形变，长度为R，当圆盘开始转起来后角速度逐渐增大．则以下说法正确的是（　　）
A．只要圆盘转动物体A就开始滑动
B．当圆盘的转速为n2=$\frac{1}{2π}$$\sqrt{\frac{ug}{R}}$时物体A开始滑动
C．当圆盘的转速为n2=$\frac{1}{π}$$\sqrt{\frac{ug}{R}}$时物体A开始滑动
D．当圆盘的转速为2n2时弹簧的伸长量为$\frac{3μmgR}{kR-4μmg}$
11．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（　　）
A．离子从磁场中获得能量
B．离子从电场中获得能量
C．离子由加速器的边缘进入加速器
D．离子获得的最大能量值由交变电压大小决定
18．使用欧姆挡中值电阻为1.5Ω的多用电表测定R，R的阻值大约为20Ω；下面给了在测量过程中的可能操作程序：AGFD
A、旋动选挡旋钮，使其指向“R×1k”；    
B、旋动选挡旋钮，使其指向“R×100”；
C、旋动选挡旋钮，使其指向“R×10”；    
D、旋动选挡旋钮，使其指向交流“500V”；
E、旋动选挡旋钮，使其指向“R×1”；
F、将两表笔 分别接到R的两端，读出R的值，随后断开
G、两表笔短路，旋动欧姆调零旋钮，使表针对准欧姆挡刻度上的0，随后断开．
15．如图所示电路中，电阻R1=5Ω，R2=14Ω，R3是总电阻为20Ω的滑动变阻器，滑动片位于中点．电压表和电流表均为理想电表，稳压电源的电压U=12V．
（1）断开电键S，求电流表的示数和电阻R1的功率；
（2）闭合电键S，求电压表的示数．要使R1的功率变为5W，求滑动变阻器R3接入电路的阻值R3′．
16．从某高度处将一物体水平抛出，以水平地面为重力势能参考平面，在抛出点物体的动能与重力势能恰好相等．不计空气阻力，则该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（　　）
A．$\frac{π}{6}$B．$\frac{π}{4}$C．$\frac{π}{3}$D．$\frac{5π}{12}$

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