水平面上兩根足夠長金屬導(dǎo)軌平行固定放置

1、* 32*1部距車廂底水平面的高度h=0.45m 設(shè)貨物由靜止開始從A點(diǎn)下滑，經(jīng)過B點(diǎn)的拐角處無機(jī)高一物理單元練習(xí)題-直線運(yùn)動1以初動量Po豎直上拋一個球，從拋出到落回原拋出點(diǎn)的過程中，它的動量與時間的函數(shù)圖象是怎樣的 ？把它畫出來？(不計空氣阻力，以豎直向下為正方向).2.屋檐定時滴出水滴，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時，第 1滴已剛好到達(dá)地面，而第3滴與第2滴正分別位于高1m的窗戶的上、下沿，如圖所 示，問：(1) 此屋檐離地面多少 m?(2) 滴水的時間間隔是多少？3如圖所示為火車站裝載貨物的原理示意圖，設(shè)AB段是距水平傳送帶裝置高為 H=5m的光滑斜面，水平段 BC使用水平傳送帶裝置，BC 長L=

2、8m,與貨物包的摩擦系數(shù)為 口 =0.6，皮帶輪的半徑為 R=0.2m,上械能損失.通過調(diào)整皮帶輪(不打滑)的轉(zhuǎn)動角速度3可使貨物經(jīng)C點(diǎn)拋出后落在車廂上的2不同位置，取g=10m/s，求：(1 )當(dāng)皮帶輪靜止時，貨物包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離；(2) 當(dāng)皮帶輪以角速度3=20 rad/s勻速轉(zhuǎn)動時，包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離;(3)試推導(dǎo)并畫出貨物包在車廂內(nèi)的落地點(diǎn)到 C 點(diǎn)的水平距離 S隨皮帶輪角速度3變化關(guān)系的 S 一3圖象；(設(shè)皮帶輪順時方針方向轉(zhuǎn)動時， 角速 度3取正值，水平距離向右取正.)4. 在光滑Q水平面上有一靜止的物體， 作用一段時間后，換成 當(dāng)恒力乙作相反方向

3、的水平恒力乙一物體用時間與恒力甲作用時間相同時，物體恰好回原處，此時物體的動能為 恒力甲做功等于多少 J?h舊劉32J。則在整個過程中,恒力乙做現(xiàn)以J?5. 如圖所示，質(zhì)量 M=0.2kg的長木板靜止在水平面上，長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)卩2=0.1.現(xiàn)有一質(zhì)量也為0.2kg的滑塊以V0=1.2m/s的速度滑上長板的左端，小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)卩1=0.4.滑塊最終沒有滑離長木板，求滑塊在開始滑上長木板到最后靜 止下來的過程中，滑塊滑行的距離是多少(以地球?yàn)閰⒖枷?，g=10m/s2)?6. 水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L, 一端通過導(dǎo)線與阻值為 R的電阻連接；導(dǎo)軌上

4、放一質(zhì)量為m的金屬桿(見下圖)，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計；均勻磁場豎直向下。用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動。 當(dāng)改變拉力的大小時，相對應(yīng)的勻速運(yùn)動速度v也會變化，v和F的關(guān)系如下圖。(取重力加速2度 g=10m/s )(1 )金屬桿在勻速運(yùn)動之前做什么運(yùn)動？(2)若m=0.5kg, L=0.5m, R=0.5 Q;磁感應(yīng)強(qiáng)度 B為多大？(3) 由v F圖線的截距可求得干什么物理量？其值為多少?7如圖所示， 兩根與水平面成 0 =30角的足夠長光 滑金屬導(dǎo)軌平行放 置，導(dǎo)軌間距為L = im導(dǎo)軌底端接有阻 值為1 的電阻R, 導(dǎo)軌的電阻忽略不計。整個裝置處于勻強(qiáng)磁場

5、中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 1T?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m= 0.2 kg、電阻不計的金屬棒用細(xì)繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為W 0.5 kg的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。將金屬棒與 M由靜止釋放，棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動了 2 m后開始做勻速運(yùn) 動。運(yùn)動過程中，棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸。求：(1) 金屬棒勻速運(yùn)動時的速度；(2) 棒從釋放到開始勻速運(yùn)動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；(3) 若保持某一大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變，取不同質(zhì)量M的物塊拉動金屬棒，測出金屬棒相應(yīng)的做勻速運(yùn)動的v值，得到實(shí)驗(yàn)圖像如圖所示，請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出此時的Bio(4) 改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2, B2= 2B1，

6、其他條件不變，請在坐標(biāo)圖上畫出相應(yīng)的vM圖線，并請說明圖線與 M軸的交點(diǎn)的物理意義。8在光滑的水平面上有一靜止的物體，質(zhì)量為2 kg.若以大小為3N的水平恒力Fi推F2推這一物體，恒力 F2的大小v/m - s'1這一物體，作用時間 4 s后，換成與Fi方向相反的水平恒力為6 N . F2作用的時間也為4 s.求：(1) 物體最終的速度的大小和方向.(2) F2作用4 s時物體離出發(fā)點(diǎn)的距離.(3) 在右面的坐標(biāo)系中畫出物體的速度隨時間變化的 v-t圖象.9. 舉重運(yùn)動是力量和技巧充分結(jié)合的體育項(xiàng)目。就“抓舉”而言，其技術(shù)動作可分為 預(yù)備、提杠鈴、發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴等六個步

7、驟，如圖所示照片表示了其中的幾個狀態(tài)。現(xiàn)測得輪子在照片中的直徑為 1.0cm。已知運(yùn)動員所舉杠鈴的直徑是 45cm,質(zhì)量 為150kg,運(yùn)動員從發(fā)力到支撐歷時 0.8s，試估測該過程中杠鈴被舉起的高度， 估算這個過 程中杠鈴向上運(yùn)動的最大速度； 若將運(yùn)動員發(fā)力時的作用力簡化成恒力，則該恒力有多大？10. (交通事故的檢測)在某市區(qū)內(nèi)，一輛小汽車在公路上以速度V1向東行駛，一位觀光游客正由南向北從斑馬線上橫過馬路。汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)游客途經(jīng)D處時，經(jīng)過0.7s作出反應(yīng)緊急剎車，但仍將正步行至 B處的游客撞傷，該汽車最終在C處停下，如圖所示。為了 判斷汽車司機(jī)是否超速行駛以及游客橫穿馬路的速度是否過快，

8、警方派一警車以法定最高速度Vm= 14.0m/s行駛在同一馬路的同一地段，在肇事汽車的起始制動點(diǎn)A緊急剎車，經(jīng)14.0m后停下來。在事故現(xiàn)場測得AB = 17.5 m, BC = 14.0 m, BD = 2.6 m.肇事汽車的剎車性能良好，問:(1) 該肇事汽車的初速度VA是多大？(2) 游客橫過馬路的速度是多大？11. (雜技“頂桿”表演)表演“頂桿”雜技時，一人站在地上(稱為“底人”),肩 上扛一長6m、質(zhì)量為5kg的竹竿。一質(zhì)量為 40kg的演員在竿頂從靜止開始先勻加速再勻2倍，下滑總時減速下滑，滑到竿底時速度正好為零。假設(shè)加速時的加速度大小是減速時的 間為3s，問這兩個階段竹竿對“底

9、人”的壓力分別為多大？ (g取10m/s2)12. 如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧，左端連著 -EAbJ絕緣介質(zhì)小球 B右端連在固定板上，放在光滑絕緣的 水平面上.整個裝置處在場強(qiáng)大小為 E、方向水平向右 的勻強(qiáng)電場中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為 m帶電荷量為+q的小 球代從距B球?yàn)镾處自由釋放，并與 B球發(fā)生碰撞。 碰撞中無機(jī)械能損失，且 A球的電荷量始終不變。已知B球的質(zhì)量M=3m彈簧振子的周期 TB小球均可視為質(zhì)點(diǎn))V1和B球的速度V2。(1 )求A球與B球第一次碰撞后瞬間， A球的速度(2) 要使A球與B球第二次仍在 B球的初始位 置迎面相碰，求勁度系數(shù) k的可能取值。(3) 若A球與B球每次都在B

10、球的初始位置迎面相碰。請你以 A球自由釋放的瞬間為計時起 點(diǎn)，速度方向向右為正方向，求作A球的vt圖線(要求至少畫出小球 A與B球發(fā)生第三次碰 撞前的圖線，必須寫出畫圖的依據(jù))。13. 如圖所示，oxyz坐標(biāo)系的y軸豎直向 上，在坐標(biāo)系所在的空間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁 場，電場方向與x軸平行.從y軸上的皿點(diǎn)(0, H, 0)無初速釋放一個質(zhì)量為 m電荷量為q的帶負(fù)電的小 球，它落在xz平面上的N (I , 0,小點(diǎn)(I >0, b>0).若 撤去磁場則小球落在 xz平面的P點(diǎn)(I , 0, 0).已知重力 加速度為g .(1 )已知勻強(qiáng)磁場方向與某個坐標(biāo)軸平行，試判斷其可能 的具體方

11、向.E的大小.N點(diǎn)時的速率v.10m/s的速度在平直公路上行駛，突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以4m/s6m/s2的勻減速運(yùn)動，(2) 求電場強(qiáng)度(3) 求小球落至14. 汽車正以 的速度作同方向的勻速直線運(yùn)動，汽車立即關(guān)閉油門作加速度大小為 汽車恰好不碰上自行車，求關(guān)閉油門時汽車離自行車多遠(yuǎn)？ 下面是某同學(xué)的二種解法。請判斷其解法是否正確并給出正確的解答。2 2解法一：S= (Vi-Vo) /2a=(42-1002) /2 X( -6 ) m=7 m2解法二：S=V汽/2a-V自x V汽/a=100/(2 x 6)-10 x 4/6 m=5/3 m15. 如圖表示用水平恒力 F拉動水平面上的物體

12、， 使其做勻加速運(yùn)動。 當(dāng)改變拉力的大小時，相對應(yīng)的勻加速運(yùn)動的加速度a也會變化，a和F的關(guān)系如圖所示。(1) 該物體的質(zhì)量為多少？(2) 在該物體上放一個與該物體質(zhì)量相同的砝碼， 保持砝碼與 該物體相對靜止，其他條件不變，請在坐標(biāo)上畫出相應(yīng)的 aF圖 線。(3)由圖線還可以得到什么物理量? 或數(shù)值)(要求寫出相應(yīng)的表達(dá)式直線運(yùn)動參考答案:1 .2 .解：(1 )由SS1S2S3S4(13167)T3.2(m)(2)s 2gt2得:6.4100.8(s)0.80.2(s)4解：由機(jī)械能守恒定律可得：lmV。2 mgH，所以貨物在B點(diǎn)的速度為V0=10m/s(1 分)(1)貨物從B到C做勻減速運(yùn)

13、動，加速度 a mg g 6m/s2( 1分)m設(shè)到達(dá)C點(diǎn)速度為VC,則：V VC2 2aL，所以：VC=2 m/s (1 分)落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離：s Vc 2h 0.6(m)(1分)c g(2 )皮帶速度 V 皮=3R=4 m/s ,(1分)同(1)的論證可知：貨物先減速后勻速，從C點(diǎn)拋出的速度為 Vc=4 m/s , (1分)落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離：s a他1.2(m)(1分)1 g(3) 皮帶輪逆時針方向轉(zhuǎn)動，無論角速度為多大，貨物從B到C均做勻減速運(yùn)動：在C點(diǎn)的速度為VC=2m/s，落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離 S=0.6 ( m)(2分)皮帶輪順時針方向轉(zhuǎn)動時：I、若0<V皮w2

14、 m/s，即0w®w 10 rad/s 時，貨物從 B到C勻減速運(yùn)動，S=0.6 (m) (1 分n、若2 m/s vV皮v 10 m/s，即10<«< 50 rad/s 時，貨物從 B到C先減速再勻速運(yùn)動： VC=3R. 若V皮=10 m/s即3 =50 rad/s 時，貨物從 B到C勻速運(yùn)動落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離:S=3 R 2h =0.06 3y g（i 分）2 2川、因?yàn)槿糌浳镆恢奔铀贂r，V V02aL，貨物在C點(diǎn)時的速度：VC=14 m/s,（ 1 分）若10 m/s vV皮v 14 m/s即50<o< 70 rad/s 時，貨物從 B到C

15、先加速再勻速，所以：V=3，R落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離:=0.06 3（1 分）W、若V皮14 m/s即3 >70 rad/s時，貨物一直加速，貨物在C點(diǎn)時的速度:VC=14 m/s ,落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離恒為:S=Vc2h = 4.2mg（1 分）S3圖象如圖（圖象全對得3分， 有錯誤4.【點(diǎn)撥解疑】這是一道較好的力學(xué)綜合題，運(yùn)動、力、功能關(guān)系的問題。粗看物理情景并不復(fù)雜,但題意直接給的條件不多，只能深挖題中隱含的條件。如圖表達(dá)出了整個物理過 程，可以從牛頓運(yùn)動定律、 運(yùn)動學(xué)、圖象等多個角度Vo=0.S/m6.05.0 ?4.0匸解出，特別是應(yīng)用圖象方 法，簡單、直觀，與新教 材中的要

16、求結(jié)合緊密。0 分）3.02.0涉及 103 /rad 1作出速度時間圖象（如圖所示），位移為速度圖線與時間軸所夾的面積，依題意，總位移為零11（V1 X2t）=V2t22V2=2 v 1由題意知，mvf 32j,故 mv： 8J,2 2根據(jù)動能定理有 W 1= mV|228J,W 2= mv221 2mv1 =24J2點(diǎn)評：該題 還有其他多 種解法，同 學(xué)們可以自 己嘗試，以 拓寬思路，培養(yǎng)多角度解決問題的能力。5 解：滑塊和長木板的受力情況如圖所示.f 1=卩 iMg=0.4X 0.2 X 10=0.8N.2ai=f i/M=4m/s即滑塊先以ai=4m/s2的加速度作勻減速運(yùn)動.對長木板

17、而言，假設(shè) f2是滑動摩擦力，則2f 2=2N =卩 2X 2Mg= 0.4N.fi' =0.8N> f2,故長木板作加速運(yùn)動，flf2a2=M =2m/s【滑塊作減速運(yùn)動，長木板作加速運(yùn)動，當(dāng)兩者速度相等時，兩者無相對運(yùn)動，相互間的 滑動摩擦力消失，此時有vi=vo-aiti,V2=a2ti,且 vi=V2,即 vo-a iti=a2t i.Voi.2ti=aia24 2 =0.2s,故 vi=V2=a2t i=0.4m/s.當(dāng)兩者速度相等后，由于長木板受到地面的摩擦力f2作用而作勻減速運(yùn)動， 滑塊也將受到長木板對它的向左的靜摩擦力而一起作勻減速運(yùn)動，以它們整體為研究對象，有3

18、 f2=2Ma,a=u 2g=im/s .滑塊和長木塊以加速度 a作勻減速動直到靜止.在整個運(yùn)動過程中，滑塊先以加速度ai作初速為vo,未速為Vi的勻減速運(yùn)動，而后以加速度a作初速為Vi的勻減速運(yùn)動直至靜止， 所以滑塊滑行的總距離 s為2v00 vi i .2 0.4tis= 22 ( a) 26.解：(i)變速運(yùn)動(或變加速運(yùn)動、0.420.20.24m2 i加速度減小的加速運(yùn)動、加速運(yùn)動)(2)感應(yīng)電動勢：E=vBL感應(yīng)電流：I ER安培力：F2 . 2 安IBLVBRL由圖線不過原點(diǎn)可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時合力為零，有2, 2vB L諾?(Ff)由圖線可以得到直線的斜率

19、：k=2(3)由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力 f : f=2N 若金屬桿受到的阻力僅為摩擦力，由截距可求得動摩擦因數(shù):7.解：(i) Mg= mg sinB2L2vR ，(Mg- mg sin B) RB2L2=4 m/sJ,i(2) Mgs mgs sin 0 Q= ?i(M+ m) v2 , Q= Mgs mgs sin 0 - ( M+ m) v2 = 2.4(3)(Mg mg sin 0) RB2L2gRB2L2mgR sinB2L2gRB2L2i003,Bi= 0.54(4) 圖線的斜率減小為原來的i/4，與M軸的交點(diǎn)不變，m sin 0。Fi328 解:(i)aim/ si.

20、5m/s -2分m2f26 , 2a2m/ s3m/ s -2分m2Viaitii .5 4m/ s6m/ s2分V2Via2t2(6 34)m/ s6m/s 2分(2)Sii +2 i aiti3八4 mi2m2 22sSiS2 i2m 4分（3）如圖所示： 3分9 【點(diǎn)撥解疑】題目描述的舉重的實(shí)際情景，要把它理想化為典型的物理情景。抓舉中， 舉起杠鈴是分兩個階段完成的，從發(fā)力到支撐是第一階段，舉起一部分高度。該過程中，先對杠鈴施加一個力（發(fā)力），使杠鈴作加速運(yùn)動，當(dāng)杠鈴有一定速度后，人下蹲、翻腕，實(shí) 現(xiàn)支撐，在人下蹲、 翻腕時，可以認(rèn)為運(yùn)動員對杠鈴沒有提升的作用力，這段時間杠鈴是憑 借這已

21、經(jīng)獲得的速度在減速上升，最好的動作配合是，杠鈴減速上升，人下蹲，當(dāng)杠鈴的速度減為零時，人的相關(guān)部位恰好到達(dá)杠鈴的下方完成支撐的動作。因此從發(fā)力到支撐的 0.8s內(nèi)，杠鈴先作加速運(yùn)動（當(dāng)作勻加速），然后作減速運(yùn)動到速度為零（視為勻減速），這就是杠鈴運(yùn)動的物理模型。根據(jù)輪子的實(shí)際直徑0.45m和它在照片中的直徑 1.0cm，可以推算出照片縮小的比例，在照片上用尺量出從發(fā)力到支撐，杠鈴上升的距離h' =1.3cm，按此比例可算得實(shí)際上升的高度為h=0.59m。設(shè)杠鈴在該過程中的最大速度為Vm，有 hVm丄 c t ,得 Vm22hi .48m/ s t減速運(yùn)動的時間應(yīng)為t20.i5sg加速運(yùn)

22、動的位移：si Vm（t2t2)0.48m又vm 2asi解得a2.28m/s2根據(jù)牛頓第二定律，有Fmg ma解得Fi842N評注：該題中，將舉重的實(shí)際情景抽象成物理模型，是解題的關(guān)鍵，這種抽象也是解所有實(shí)際問題的關(guān)鍵。這里，首先應(yīng)細(xì)致分析實(shí)際過程，有了大致認(rèn)識后，再做出某些簡化， 這樣就能轉(zhuǎn)化成典型的物理問題。比如該題中，認(rèn)為發(fā)力時運(yùn)動員提升的力是恒力，認(rèn)為運(yùn)動員下蹲、翻腕時，對杠鈴無任何作用，認(rèn)為杠鈴速度減為零時，恰好完全支撐，而且認(rèn)為 杠鈴的整個運(yùn)動是直線運(yùn)動。10.解析 (1)警車和肇事汽車剎車后均做勻減速運(yùn)動，與車子的質(zhì)量無關(guān)，可將警車和肇事汽車做勻減速運(yùn)動的加速度其加速度大小am

23、gma的大小視作相等。對警車，有vm2= 2as；對肇事汽車，有va2= 2as'，則2 2 2 2Vm /Va = s/s '，即卩 Vm/ Va = s/( AB + BC) = 14.0 / (17.5 + 14.0),故 Va175 14.014.0 V21 m/s.2(2)對肇事汽車，由V。= 2 a s s得2 2Va/VB = ( AB + BC ) / BC = (17.5 + 14.0) /14.0 ,故肇事汽車至出事點(diǎn)E的速度為Vb= Va= 14.0m/s .V 17.5 14.0肇事汽車從剎車點(diǎn)到出事點(diǎn)的時間t1 = 2 AB /( va+vb) = 1

24、s,又司機(jī)的反應(yīng)時間t0= 0.7s，故游客橫過馬路的速度v' = BD /to+ t1 = 2.6 /(0.7 + 1) 1.53m/s。從上面的分析求解可知，肇事汽車為超速行駛，而游客的行走速度并不快。點(diǎn)評：本題涉及的知識點(diǎn)并不復(fù)雜，物理情景則緊密聯(lián)系生活實(shí)際，主要訓(xùn)練學(xué)生的信息汲取能力和分析推理能力。11解析：設(shè)竿上演員下滑過程中的最大速度為V,加速和減速階段的加速度大小分別為a 1和a 2,則a 1 = 2 a 2.由 Vt/ 2= |1,得= 2h/t = 2 X 6/3 = 4m/s ,以11、12分別表示竿上演員加速和減速下滑的時間，由v = a 1t 1和v= a 2t

25、 2，得(v/ a 1) + ( v/ a 2)= 11 + 12= t，即(4/ a 1) + ( 4/ a 2)= 3由、兩式解得a 1= 4 m /s 2, a 2= 2 m /s 2。在下滑的加速階段，對竿上演員應(yīng)用牛頓第二定律，有mg-f 1 = ma1, 得 f 1= m(g- a 1)=240 N.對竹竿應(yīng)用平衡條件，有+ mg= N.從而，竹竿對“底人”的壓力為N'= N = f 1 + mg= 290N.在下滑的減速階段，對竿上演員應(yīng)用牛頓第二定律，有f2- mg= ma 2, 得 f 2= m(g+ a 2)=480 N.對竹竿應(yīng)用平衡條件，有f2+ mg= N2.

26、從而，竹竿對“底人”的壓力為2'= N> = f 2 + mg= 530N.點(diǎn)評：本題的求解應(yīng)用了勻變速運(yùn)動公式、牛頓運(yùn)動定律和力的平衡條件，確定竿上演員加速、減速下滑時的加速度大小，是求解問題的關(guān)鍵。12.解：（1）設(shè)A球與由動能定理得，B球碰撞前瞬間的速度為 V01 22mv0qES解得:V。mv（2qESm碰撞過程中動量守恒mvoMv2機(jī)械能無損失，有解得,12 Vo12Vo負(fù)號表示方向向左方向向右A球向左減速,mV22MV|V1V0（舍）（舍）1B球以初速一v0向右做簡諧運(yùn)動，要使2二次迎面碰撞仍發(fā)生在原位置，則必有A球重新回到 O處所用的時間t恰好等于 B球的（n莎（2 ）由（1）可知,碰撞后解得:a旦mt 2也anT T （n=o、1、2、3 2應(yīng)（n=0、1、2、3）2S（3）A球與B球的第二次前速度分別為碰撞過程中動量守恒mv|機(jī)械能無損失，有1 2mw2V1、V2,碰撞后速度分別為V和V2，應(yīng)滿足Mv21 1mv1 Mv2-Mv；1 '2 1