题目内容

15．一个大小为5N，与水平方向夹角是37°的拉力F作用在小车上．小车沿水平面向右运动．运动过程中小车受到的阻力大小为3N，方向水平向左．小车向右运动的距离S为2m的过程中，小车受到的各个力都没有发生变化．求：在此过程中
（1）拉力F对小车做的功（取sin37°=0.6；cos37°=0.8）；
（2）小车克服阻力做的功．
（3）小车动能的增加量．

分析 由于拉力和摩擦力的大小方向都不变，所以可根据恒力做功公式W=FScosθ求解拉力做的功，根据W=fx求出阻力做的功；由动能定理求出小车动能的增加量．

解答 解：（1）拉力F对小车做的功：W=FScosα=5N×2m×cos37°=8J．
（2）阻力做的功为Wf=-f•s=-3N×2m=-6J．
故小车克服阻力做功为6J；
（3）根据动能定理，小车的动能增加了△Ek=W+Wf=8-6=2J．
答：1）拉力F对小车做的功为8J；
（2）小车克服阻力做的功为6J；
（3）小车动能的增加量为2J．

点评 本题主要考查了恒力做功公式的直接应用，以及动能定理的应用，只要明确对应的公式，并能将相应的数据代入公式即可正确求解

练习册系列答案
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5．如图所示，在水平面内的直角坐标系xOy的第一象限有一磁场，方向垂直水平面向下，磁场沿y轴方向分布均匀，沿*轴方向磁感应强度S随坐标x增大而减小，满足B=$\frac{1}{x}$（T）．一“∠”型光滑金属导轨固定在水平面内，MON顶角为45°，-条边与x轴重合．一根质量为2kg的导体棒放在导轨上，导体棒与导轨接触电阻恒为 0.5Ω，导体棒及导轨其它部分电阻不计，导体棒最初处于原点0位置，某时刻给导体棒施加一个水平向右的外力作用，导体棒从静止沿x轴正方向运动，运动过程中回路中产生的感应电动势E与时间t的关系为E=3t（V）．求：
（1）2s时间内流过回路横截面的电量q；
（2）导体棒滑动过程中水平外力F与横坐标x的关系式．
6．铅球是一项常规的体育项目．如图所示为，运动员将质量为M的铅球以初速度v0推出，铅球在空心划过一条优美的弧线最落在水平地面上．若已知铅球的抛出点离地高度为h，则从抛出至落地铅球重力势能的改变量为
mgh．
3．下列关于物理量的正、负号，理解正确的是（　　）
A．加速度的正、负表示方向B．功的正、负表示方向
C．重力势能的正、负表示方向D．电荷量的正、负表示方向
10．利用频闪照相和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，步骤如下：
①用天平测出滑块A、B的质量分别为400g和600g；
②安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
③向气垫导轨通入压缩空气；
④把A、B两滑块放到导轨上，并分别给他们初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔为0.2s，照片如图所示：

该照片是闪光4次摄得的．在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均放在0～80cm刻度范围内；第一次闪光，滑块A恰好通过x=55cm处，滑块B恰好通过x=70cm处；碰撞后有一个滑块处于静止状态．
取向右为正方向，滑块碰撞时间发生在第一次闪光后0.1s；碰撞前两滑块的总动量是-0.4kg•m/s，碰撞后两滑块的总动量是-0.4kg•m/s；该碰撞不是（填“是”或“不是”）弹性碰撞．
4．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m，导轨的电阻不计，其间连接有固定电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量为m=0.1kg，电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下．现用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t的变化关系如图乙所示．
（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小．
（2）求第2s末外力F的瞬时功率．
（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功为0.3J，求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少．
11．如图所示，MN、PQ为相距L的光滑平行的金属导轨，导轨平面与水平面夹角为θ，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在两导轨间接有一电阻为R的定值电阻，质量为m的导体棒从ab处由静止开始下滑，加速运动到位置cd处时棒的速度大小为v，此过程中通过电阻的电量为q，除R外，回路其余电阻不计，求：
（1）到cd时棒的加速度a大小；
（2）ab到cd间距离x；
（3）ab到cd过程电阻R产生的热量Q．
8．如图所示，水平平行金属导轨之间的距离为L，导轨之间存在磁感应强度为B的竖直向下的匀强磁场．导轨的左端M、N用电阻R连接，导轨电阻不计，导轨上放着一金属棒ab，棒的电阻为r、质量为m．导体棒在水平向右的外力作用下做初速度为零加速度为a的匀加速运动，运动时间为t，试求：
（1）判断a、b两端电势的高低；
（2）t时间内产生的平均感应电动势大小和t时刻感应电动势大小；
（3）t时刻外力F的大小．
9．下列单位符号与物理量对应的是（　　）
A．MeV，核能B．s，德布罗意波长C．N•m，动量D．Hz，自感系数

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