力學綜合電磁感應周測4月21日

1、1如圖所示，一平板車以某一速度v0勻速行駛，某時刻一貨箱（可視為質點）無初速度地放置于平板車上，貨箱離車后端的距離為l=3m，貨箱放入車上的同時，平板車開始剎車，剎車過程可視為做a=4m/s2的勻減速直線運動。已知貨箱與平板車之間的摩擦因數為=0.2，g=10 m/s2。求：為使貨箱不從平板上掉下來，平板車勻速行駛時的速度v0應滿足什么條件？如果貨箱恰好不掉下，最終停在離車后端多遠處？2一平板車質量M100kg，停在水平路面上，車身的平板離地面的高度h=1.25m。一質量m=50kg的物塊置于車的平板上，它到車尾的距離b=1.00 m，與車板間的動摩擦因數=0.20，如圖所示。今對平板車施加一

2、水平方向的恒力使車向前行駛，結果物塊從車板上滑落，物塊剛離開車板的時刻，車向前行駛的距離S0=2.0m。求物塊落地時刻，物塊的落地點到車尾的水平距離S。（不計路面與車間及輪軸間的摩擦，g取10 m/s2）. F3 如圖所示，一質量為M=5.0kg的平板車靜止在光滑的水平地面上，平板車的上表面距離地面高h=0.8m，其右側足夠遠處有一障礙A，一質量為m=2.0kg可視為質點的滑塊，以v0=8m/s的初速度從左端滑上平板車，同時對平板車施加一水平向右的、大小為5N的恒力F。當滑塊運動到平板車的最右端時，二者恰好相對靜止，此時撤去恒力F。當平板車碰到障礙物A時立即停止運動，滑塊水平飛離平板車后,恰能

3、無碰撞地沿圓弧切線 從B點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑。已知滑塊與平板車間的動摩擦因數=0.5，圓弧半徑為R=1.0m，圓弧所對的圓心角BOD=106°。 取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53 °=0.6。求：（1）平板車的長度；（2）障礙物A與圓弧左端B的水平距離；（3）滑塊運動到圓弧軌道最低點C時對軌道壓力的大小。4.在如圖所示的裝置中，兩個光滑的定滑輪的半徑很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的傾角為30°。用一根跨過定滑輪的細繩連接甲、乙兩物體，把甲物體放在斜面上且連線與斜面平行，把乙物體懸在空中，并使懸線拉直且偏離豎直方

4、向60°?，F(xiàn)同時釋放甲乙兩物體，乙物體將在豎直平面內振動，當乙物體運動經過最高點和最低點時，甲物體在斜面上均恰好未滑動。已知乙物體的質量為m1，若取重力加速度g10m/s2。求：甲物體的質量及斜面對甲物體的最大靜摩擦力。5質量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的P點，隨傳送帶運動到A點后水平拋出，小物塊恰好無碰撞的沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓孤軌道下滑。B、C為圓弧的兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對應圓心角，軌道最低點為O，A點距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運動,0.8s后經過D點,物塊與斜面間的滑動摩擦因數

5、為=0.33(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）試求：（1）小物塊離開A點的水平初速度v1 。 （2）小物塊經過O點時對軌道的壓力。 （3）假設小物塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.3，傳送帶的速度為5m/s，則PA間的距離是多少？ （4）斜面上CD間的距離。 BPADCO2R1R2O16如圖所示是游樂場中過山車的模型圖圖中半徑分別為R12.0m和R28.0m的兩個光滑圓形軌道，固定在傾角為37°斜軌道面上的A、B兩點，且兩圓形軌道的最高點C、D均與P點平齊，圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接現(xiàn)使小車（視為質點）從P點以一定的初速度沿斜面向下運動

6、已知斜軌道面與小車間的動摩擦因數為1/6，g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8問：（1）若小車恰好能通過第一個圓形軌道的最高點C，則它在P點的初速度應為多大？（2）若小車在P點的初速度為15m/s，則小車能否安全通過兩個圓形軌道？abBC7如圖所示，當導線ab在電阻不計的金屬導軌上滑動時，線圈C向右擺動，則ab的運動場情況是 A向左或向右做勻速運動 B向左或向右做減速運動 C向左或向右做加速運動 D只能向右做勻加速運動R× × × × × × × × × ×

7、 × × cdF8如圖所示，固定于水平絕緣面上的平行金屬導軌不光滑，除R外其它電阻均不計，垂直導軌平面有一勻強磁場，當質量為m的金屬棒cd在水平力F作用下由靜止向右滑動過程中，下列說法中正確的是A水平力F對cd所做功等于電路中產生的電能B只有在cd棒做勻速運動時，F(xiàn)對cd棒做的功才等于電路中產生的電能C無論cd棒做何種運動，它克服磁場力做的功一定等于電路中產生的電能DR兩端電壓始終小于cd棒中感應電動勢的值9材料、粗細相同，長度不同的電阻絲做成ab、cd、ef三種形狀的導線，分別放在電阻可忽略的光滑金屬導軌上，并與導軌垂直，如圖所示，勻強磁場方向垂直導軌平面向內.外力使導線

8、水平向右做勻速運動，且每次外力所做功的功率相同，已知三根導線在導軌間的長度關系是LabLcdLef,則 Aab運動速度最大 Bef運動速度最大C因三根導線切割磁感線的有效長度相同，故它們產生的感應電動勢相同D忽略導體內能變化，三根導線每秒產生的熱量相同sqLB10一個邊長L0.5 m的正方形金屬框，質量為m0.1 kg，電阻為R0.5，放在傾角為q30°的光滑斜面上。斜面上有一段寬0.5 m的有界勻強磁場，方向垂直斜面向上，磁感應強度為B0.5 T。金屬框由靜止開始沿斜面滑行了一段距離s后進入磁場區(qū)域。則（g取10 m/s2）(1)金屬框進入磁場后有無可能做勻加速直線運動？(2)欲使

9、金屬框勻速穿過磁場區(qū)域，金屬框應從何處開始下滑，即s為多大？(3)金屬框勻速穿過磁場區(qū)域的過程中產生的熱量Q為多少？1.（1）貨箱先相對平板車向左滑，當與平板車的速度相等后相對平板車向右滑。若貨箱與平板車的速度相等時，貨箱仍未從平板車上掉下來，則以后貨箱不會從平板上掉下來。設經過時間t，貨箱和平板車達到共同速度v,以貨箱為研究對象，由牛頓第二定律得，貨箱向右作勻加速運動的加速度      a1=g             &#

10、160;    貨箱向右運動的位移    S箱=a1t2   又   v= a1 t               平板車向右運動的位移 S車=v02-at2       又    v= v0-a t    &#

11、160;         為使貨箱不從平板車上掉下來,應滿足:S箱+LS車        聯(lián)立方程解得：   代入數據： v06m/s· 2. （1）以m為研究對象進行分析，m在車板上的水平方向只受一個摩擦力f的作用，f=mg，根據牛頓第二定律知f=ma1     a1=g=0.20×10m/s2=2m/s2    （2分）如圖，m從A點運動到B點

12、，做勻加速直線運動，sAB=s0-b=1.00m，運動到B點的速度B為： Bm/s=2m/s   （2分）物塊在平板車上運動時間為t1=B/ a1=2/2=1s，在相同時間里平板車向前行駛的距離s0=2.0m，則有s0=，所以平板車的加速度  m/s2    此時平板車的速度為 m/s    （2分）（2）m從B處滑落時，以B為初速度做平拋運動，落到C的水平距離為s1，下落時間為t2，如圖所示，則       s  

13、  m =1.0 m             （2分）對平板車M，在m未滑落之前，水平方向受二力作用，即F和物塊對平板車的摩擦力f，二者方向相反，平板車加速度為a2，由牛頓第二定律得：F- f=Ma2則有：F =Ma2+ f =（100×4+0.2×50×10）N =500N 當m從平板車的B點滑落以后，平板車水平方向只受F作用，而做加速度為a3的勻加速運動，由牛頓第二定律得：F=Ma3   即m/s2&#

14、160;   （2分）在m從B滑落到C點的時間t=0.5s內，M運動距離s2為m物塊落地時，落地點到車尾的水平距離s為    s=s2-s1=（2.625-1）m=1.625m       (2分)3. 解：（1）對滑塊，由牛頓第二定律得：a1= =g=5m/s2 （1分）對平板車，由牛頓第二定律得：a2= =3m/s2 （1分）設經過時間t1滑塊與平板車相對靜止，共同速度為v則：v=v0-a1t1=a2t1. （1分）解得：v=3m/s （1分）滑塊與平板車在時間t1內通過的位移分別

15、為：x1= t1 （1分） x2=t1（1分）則平板車的長度為： L=x1-x2=t1=4m（1分）（2）設滑塊從平板車上滑出后做平拋運動的時間為t2，則：h=gt22（1分） xAB=vt2（1分）解得：xAB=1.2m（1分）（3）對小物塊，從離開平板車到C點過程中由動能定理（或機械能守恒定律）得：mgh+mgR(1-cos)= mvc2-mv2 （2分）在C點由牛頓第二定律得：FN-mg=m（1分）解得：FN=86N（1分）由牛頓第三定律可知對軌道的壓力大小為F N=86N1分）4. 設甲物體的質量為M，所受的最大靜摩擦力為f，則當乙物體運動到最高點時，繩子上的彈力最小，設為T1， 對乙

16、物體 此時甲物體恰好不下滑，有： 得： 當乙物體運動到最低點時，設繩子上的彈力最大，設為T2對乙物體由動能定理： 又由牛頓第二定律： 此時甲物體恰好不上滑，則有： 得：可解得： 5. （1）對小物塊，由A到B有： 在B點 所以（2）對小物塊，由B到O有：其中 在O點 所以N=43N由牛頓第三定律知對軌道的壓力為 （3）小物塊在傳送帶上加速過程： PA間的距離是（4）物塊沿斜面上滑：所以物塊沿斜面上滑：由機械能守恒知小物塊由C上升到最高點歷時 小物塊由最高點回到D點歷時 故 即6.（1）設小車經過C點時的臨界速度為v1，則（2分）設P、A兩點間距離為L1，由幾何關系可得（2分）小車從P運動到C，

17、根據動能定理，有解得v0=6m/s（2分）（2）設P、B兩點間距離為L2，由幾何關系可得（2分）設小車能安全通過兩個圓形軌道在D點的臨界速度為v2，則（2分）設P點的初速度為v'0，小車從P運動到D，根據動能定理，有解得v'0=12m/s可知v'0=12m/s15m/s，能安全通過（2分） 7B 8C 9A 10（1）不可能（2）s1.6 m (3)Q0.5 J提示：（1）如果速度增加，則感應電動勢增大，則感應電流增大，安培力增大，加速度減小。（2）未進入磁場時線圈加速度 agsinq；設剛進入磁場時速度為v，則v22as2gssinq。進入磁場后，做勻速運動，由合力為