【題目】一輛質量為100t的機車,從停車場出發(fā)經(jīng)225m勻加速直線運動后速度達到54km/h.此時,司機關閉發(fā)動機,讓機車進站.機車又沿直線勻減速行駛了125m才停在站上,設機車所受的阻力保持不變,求:
(1)機車加速和減速階段的加速度大小a1和a2 .
(2)機車加速階段的時間t1 .
(3)摩擦力的大小Ff和機車關閉發(fā)動機前所受的恒定的牽引力的大小F.
(4)在機車行駛的過程中存在這樣的一段路程,牽引力所做的功恰好等于克服摩擦力所做的功的一半,求這個路程的最大值.(本小問的計算結果保留三位有效數(shù)字)
【答案】
(1)
解:由題知,v=54km/h=15 m/s,根據(jù)速度位移關系公式得:
加速過程有:v2=2a1x1,
減速過程有:0﹣v2=﹣2a2x2
解得 a1=0.5m/s2,a2=0.9 m/s2
(2)
解:機車加速階段的時間 t1= = s=30s
(3)
解:由牛頓第二定律得:
加速過程有:F﹣Ff=ma1,
減速過程有:Ff=ma2
解得:F=1.4×105N,F(xiàn)f=9×104N
(4)
解:設加速過程的位移為s1.
據(jù)題有:Fs1= f(s1+x2)
解得:s1=59.2m
路程的最大值為 sm=s1+x2=59.2m+125m≈184m
【解析】(1)根據(jù)速度位移關系公式求解機車加速和減速階段的加速度大小a1和a2 . (2)根據(jù)速度時間公式求出機車加速階段的時間t1 . (3)根據(jù)牛頓第二定律對于加速和減速兩個過程分別列式工,可求解Ff和F.(4)根據(jù)題意:牽引力所做的功恰好等于克服摩擦力所做的功的一半,列式,求解這個路程的最大值.
【考點精析】掌握勻變速直線運動的速度、位移、時間的關系是解答本題的根本,需要知道速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均為矢量式,應用時應規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向為正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.
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【題目】“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置如圖所示.
(1)下列說法正確的是_______.
A.在平衡摩擦力時,不需要掛上細線和砝碼
B.“重物的質量遠小于小車的質量”這一條件如不滿足對探究過程也不會產(chǎn)生影響
C.在探究加速度與力的關系時,只需測量一次,記錄一組數(shù)據(jù)即可
D.當改變小車的質量時,由于小車的摩擦力發(fā)生變化,所以需要再次平衡摩擦力
(2)在實驗中,某同學得到了一條紙帶如圖所示,選擇了A、B、C、D、E、F、G作為計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點間還有4個計時點沒有標出,其中x1=1.19cm、x2=2.40cm、x3=3.60cm、x4=4.79cm、x5=6.00cm、x6=7.22cm。已知電源頻率為50 Hz,可以計算出小車的加速度大小是________m/s2(保留三位有效數(shù)字).實驗中紙帶的________(填“左”或“右”)端與小車相連接.
(3)假設某同學在一次實驗中準確的平衡了摩擦力,但在測量所掛重物的質量時,忘記了砝碼盤的質量。用a表示小車的加速度,F表示細線作用于小車的拉力,他繪出的a-F關系圖象可能是 ________.
A. B. C. D.
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【題目】一靈敏電流計,當電流從它的正接線柱流入時,指針向正接線柱一側偏轉,現(xiàn)把它與一個線圈串聯(lián),將磁鐵從線圈上方插入或拔出,請完成下列填空
(1)圖(a)中靈敏電流計指針的偏轉方向為(填“偏向正極”或“偏向負極”)
(2)圖(b)中磁鐵下方的極性是(填“N極”或“S極”)
(3)圖(c)中磁鐵的運動方向是(填“向上”或“向下”)
(4)圖(d)中線圈從上向下看的電流方向是 . (填“順時針”或“逆時針”)
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【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器,上板帶負電,下板帶正電,帶電小球以速度v0水平射入電場,且沿下板邊緣飛出.若下板不動,將上板上移一小段距離,小球仍以相同的速度v0從原處飛入,則帶電小球( )
A.將打在下板中央
B.仍沿原軌跡由下板邊緣飛出
C.不發(fā)生偏轉,沿直線運動
D.若上板不動,將下板上移一段距離,小球可能打在下板的中央
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【題目】如圖甲所示是一臺交流發(fā)電機構造示意圖,產(chǎn)生交變電流的感應電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律如圖乙所示.發(fā)電機線圈電阻為1Ω,外接電阻為4Ω,其他電阻不計,則( )
A.該交變電流的頻率為25Hz
B.理想電壓表的示數(shù)為4V
C.在t=0.01s時刻,電路中電流的瞬時值為1A
D.若線圈轉速變?yōu)樵瓉淼?倍,將耐壓值為5V的電容器與外接電阻并聯(lián),該電容器不會被燒壞
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【題目】如圖(甲)所示,水平面上的平行導軌MN、PQ上放著兩根導體棒ab、cd,兩棒間用絕緣絲線系。_始勻強磁場垂直紙面向里,磁感應強度B隨時間t的變化如圖乙所示,圖線與t軸的交點為t0 . I和FT分別表示流過導體棒中的電流強度和絲線的拉力(不計電流間的相互作用).則在t0時刻( )
A.I=0,F(xiàn)T=0
B.I=0,F(xiàn)T≠0
C.I≠0,F(xiàn)T=0
D.I≠0,F(xiàn)T≠0
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【題目】如圖所示,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移—時間(x-t)圖象。由圖可知( )
A. 在時刻t1,a車的加速度小于b車的加速度
B. 在時刻t2,a、b兩車運動方向相反
C. 在t1到t2這段時間內,b車的速率一直比a車的大
D. 在t1到t2這段時間內,a和b兩車的路程相等
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【題目】如圖所示,水平放置的兩根金屬導軌位于方向垂直于導軌平面并指向紙里的勻強磁場中.導軌上有兩根小金屬導體桿ab和cd,其質量均為m,能沿導軌無摩擦地滑動.金屬桿ab和cd與導軌及它們間的接觸等所有電阻可忽略不計.開始時ab和cd都是靜止的,現(xiàn)突然讓cd桿以初速度v向右開始運動,如果兩根導軌足夠長,則( )
A.cd始終做減速運動,ab始終做加速運動,并將追上cd
B.cd始終做減速運動,ab始終做加速運動,但追不上cd
C.開始時cd做減速運動,ab做加速運動,最終兩桿以相同速度做勻速運動
D.磁場力對兩金屬桿做功的大小相等
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【題目】如圖,A、C兩點分別位于x軸和y軸上,∠OCA=30°,OA的長度為L.在△OCA區(qū)域內有垂直于xOy平面向里的勻強磁場.質量為m、電荷量為q的帶正電粒子,以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場.已知粒子從某點射入時,恰好垂直于OC邊射出磁場,且粒子在磁場中運動的時間為t0 . 不計重力.
(1)求磁場的磁感應強度的大。
(2)若粒子先后從兩不同點以相同的速度射入磁場,恰好從OC邊上的同一點射出磁場,求該粒子這兩次在磁場中運動的時間之和;
(3)若粒子從某點射入磁場后,其運動軌跡與AC邊相切,且在磁場內運動的時間為 t0 , 求粒子此次入射速度的大。
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