【題目】一個質(zhì)量為4kg的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。從t=0開始,物體受到一個大小和方向呈周期性變化的水平力F作用,力F隨時間的變化規(guī)律如圖所示。求
(1)物體在整個運動過程中的最大速度
(2)79s內(nèi)物體的位移大小。g取10m/s2。
【答案】(1)4m/s (2)159m
【解析】
試題分析:由力F隨時間的變化規(guī)律圖和牛頓第二定律可求出物體在前半周期和后半周期的加速度,進而判斷物體的運動狀態(tài),然后根據(jù)速度時間公式求出物體在整個運動過程中的最大速度;由力F隨時間的變化規(guī)律圖可知,力的變化具有周期性,周期為4s,可以根據(jù)牛頓第二定律求出一個周期內(nèi)的位移,79秒為20個周期少一秒,我們可以算出80s總位移再減去最后一秒的位移,即為79秒位移.
(1)當物體在前半周期時由牛頓第二定律,得:解得
在前半周期做勻加速運動,當物體在后半周期內(nèi), 由牛頓第二定律,得: 解得
在后半周期內(nèi)做勻減速運動,在2秒末的速度最大,最大速度為v=at=4m/s
(2)前半周期和后半周期位移相等:解得
所以物體每4s的運動情況相同,物體每4s(即一個周期)的位移為,
考慮第80s物體運動情況:
第80s初、即79s末的速度=2m/s
第80s的位移
所以79秒內(nèi)物體的位移大小為:
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【題目】一皮帶傳送裝置如圖所示,皮帶的速度v足夠大,輕彈簧一端固定,另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊,已知滑塊與皮帶之間存在摩擦,當滑塊放在皮帶上時,彈簧的軸線恰好水平,若滑塊放到皮帶的瞬間,滑塊的速度為零,且彈簧正好處于自由長度,則當彈簧從自由長度到第一次達最長這一過程中,物體的速度和加速度變化的情況是
A. 速度增大,加速度增大 B. 速度增大,加速度減小
C. 速度先增大后減小,加速度先減小后增大 D. 速度先增大后減小,加速度先增大后減小
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【題目】矩形導線框abcd放在勻強磁場中靜止不動,磁場方向與線圈平面垂直,磁感應強度B隨時間t變化的圖象如下圖甲所示。設t=0時刻,磁感應強度的方向垂直紙面向里,則在0~4s時間內(nèi),圖乙中能正確反映線框ab邊所受的安培力隨時間t變化的圖象(規(guī)定ab邊所受的安培力向左為正)的是
A. A B. B C. C D. D
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【題目】如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型,它的水平傳送帶的長度為L=8m,A、B為傳送帶水平部分的最左端和最右端,F(xiàn)有一個旅行包(視為質(zhì)點)以v0=10m/s的初速度從A端水平地滑上水平傳送帶。已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6。試求:
①若傳送帶保持靜止,旅行包滑到B端時,旅行包的速度為多大?
②若皮帶輪逆時針勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶轉(zhuǎn)動的速率恒為8m/s,則旅行包到達B端時的速度是多大?
③若皮帶輪順時針勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶轉(zhuǎn)動的速率恒為8m/s,則旅行包從A端到達B端所用的時間是多少?
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【題目】如圖所示,在滑動變阻器的滑片向右滑動的過程中,理想電壓表、電流表的示數(shù)將發(fā)生變化,電壓表V1、V2示數(shù)變化量的絕對值分別為△U1、△U2,已知電阻R大于電源內(nèi)阻r,則
A.電壓表V2的示數(shù)增大、電流表A的示數(shù)減小
B.電壓表V1的示數(shù)減小、電流表A的示數(shù)增大
C.△U1大于△U2
D.△U1小于△U2
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【題目】在高速運動的火車上,設車對地面的速度為v,車上的人以速度u′沿著火車前進的方向相對火車運動,那么他相對地面的速度u與u′+v的關系是( )
A.u=u′+v
B.u<u′+v
C.u>u′+v
D.以上均不正確
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【題目】如圖,帶電平行金屬板中勻強電場方向豎直向上,勻強磁場方向垂直紙面向里,帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點由靜止滑下,經(jīng)過1/4圓弧軌道從端點P(切線水平)進入板間后恰好沿水平方向做直線運動,現(xiàn)使帶電小球從比a點稍低的b點由靜止滑下,在經(jīng)過P點進入板間的運動過程中
A.帶電小球的動能將會減小
B.帶電小球的電勢能將會增大
C.帶電小球所受洛倫茲力將會減小
D.帶電小球所受電場力將會增大
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