题目内容
15．
如图所示为风洞试验示意图，实验中可以产生大小可调节的风力，现将一套有小球的固定细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于杆的直径，杆足够长，杆与水平方向的夹角为θ，小球与杆间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，现将小球静止释放，同时开始送风，风对小球的作用力F方向与杆垂直，大小随时间变化的关系式为F=kt，关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）| A． | 速度先增大后不变 | B． | 速度先增大后减小到零 | ||
| C． | 加速度先增大后不变 | D． | 加速度先增大后减小到零 |
分析 小球受重力、支持力、风力和滑动摩擦力，在平行杆方向和垂直杆方向进行正交分解，根据牛顿第二定律列式进行分析即可．
解答 解：小球受重力、支持力、风力和滑动摩擦力，在垂直杆方向，有：
N-mgcosθ+F=0
故N=mgcosθ-F=mgcosθ-kt，即弹力先减小到零，后反向增加；
在平行杆方向，有：
mgsinθ-f=ma
其中：f=μN
故a=gsinθ-$\frac{f}{m}$=gsinθ-$\frac{μN}{m}$；
由于弹力先减小到零，后反向增加，故加速度先增加后减小到零，最后反向增加；
当加速度与速度相同时，球做加速运动，当加速度与速度反向时，球做减速运动，直到静止；
故ACD错误，B正确；
故选：B．
点评 本题关键是明确物体受力情况和运动情况，要结合牛顿第二定律分析加速度情况，根据加速度与速度方向关系确定速度变化情况．
练习册系列答案
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如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上、质量为M的小车上，物体与小车表面间的动摩擦因数为μ，由于小车足够长，最终物体相对小车静止，求：
6．
如图所示，两个相同的交流发电机的模型，图（1）中的线圈平面在中性面，图（2）中的线圈平面在与中性面垂直的面上，现使二者均从图示的位置开始计时，以相同的角速度沿同一方向匀速转动，其中Em为峰值，T为周期，电阻R相同，则（ ）
如图所示，两个相同的交流发电机的模型，图（1）中的线圈平面在中性面，图（2）中的线圈平面在与中性面垂直的面上，现使二者均从图示的位置开始计时，以相同的角速度沿同一方向匀速转动，其中Em为峰值，T为周期，电阻R相同，则（ ）| A． | （1）图中，在任意时刻产生的感应电动势e=Emsin$\frac{2π}{T}t$ | |
| B． | （2）图中，在任意时刻产生的感应电动势e=Emsin$\frac{2π}{T}t$ | |
| C． | 在一个周期内，（1）图中电阻R上产生的热量大于（2）图中电阻R上产生的热量 | |
| D． | 在一个周期内，（1）图中电阻R上产生的热量小于（2）图中电阻R上产生的热量 |
在某次海军演习中，潜艇隐蔽在Q点伏击“敌舰”，“敌舰”沿直线MN匀速航行，且Q到$\overline{MN}$的距离$\overline{QO}$=2000m．当“敌舰”航行至距离O点800m的A点时，潜艇沿QO方向发射了一枚鱼雷，恰好在O点击中“敌舰”，“敌舰”受损后速度降为原来的$\frac{1}{2}$，并立刻沿原方向匀加速逃窜．100s后潜艇沿QB方向发射第二枚鱼雷，在B点再次击中“敌舰”．不考虑海水速度的影响，潜艇和“敌舰”均视为质点，测得$\overline{OB}$=1500m，鱼雷的速度为25m/s，求“敌舰”逃窜时的加速度大小．
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20．
如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q，则（ ）
如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q，则（ ）| A． | 初始时刻棒所受的安培力大小为$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$ | |
| B． | 当棒再一次回到初始位置时，AB间电阻的热功率为$\frac{{2B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}^{2}}{R}$ | |
| C． | 当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为$\frac{1}{2}$mv02-2Q | |
| D． | 当棒第一次到达最左端时，弹簧具有的弹性势能大于$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}-\frac{2}{3}Q$ |
7．
如图所示，水平面上有一辆上表面光滑且水平的小车，小车上表面左端有一档板，一轻弹簧一端拴接一小物块，另一端固定在挡板上，某段时间内轻弹簧处于压缩状态，且物块与小车相对静止，则关于小车在这段时间内的速度方向和加速度方向，下列说法正确的是（ ）
如图所示，水平面上有一辆上表面光滑且水平的小车，小车上表面左端有一档板，一轻弹簧一端拴接一小物块，另一端固定在挡板上，某段时间内轻弹簧处于压缩状态，且物块与小车相对静止，则关于小车在这段时间内的速度方向和加速度方向，下列说法正确的是（ ）| A． | 速度向右，加速度向右 | B． | 速度向右，加速度向左 | ||
| C． | 速度向左，加速度向左 | D． | 速度向左，加速度向右 |
如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源．t=0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S．I1、I2分别表示通过电灯D1和D2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ）
