题目列表(包括答案和解析)
6.(2010·长沙模拟)如图所示,A、B两同学在直跑道上练习4×100 m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度.B从静止开始全力奔跑需25 m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速运动,现在A持棒以最大速度向B奔来,B在接力区伺机全力奔出.若要求B接棒时速度达到最大速度的80%,则:
(1)B在接力区需跑出的距离x1为多少?
(2)B应在离A的距离x2为多少时起跑?
答案:(1)16 m (2)24 m
解析:(1)对B:设其加速度为a,跑出的距离为s时速度达到最大值v.
由2as=v2,有2as1=(0.8v)2,解得x1=0.64 s=16 m.
(2)设B接棒时跑出时间为t,x1=t=t,
在t时间内,对A有xA=vt,解得xA=40 m.
所以B起跑时,应距离A为Δx=xA-x1,得Δx=x2=24 m.
5.甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边开始以0.5 m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:
(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;
(2)乙车追上甲车所用的时间.
答案:(1)36 m (2)25 s
解析:(1)当甲车速度减至等于乙车速度时两车的距离最大,设该减速过程经过的时间为t,
则v乙=v甲-at
解得:t=12 s,
此时甲、乙间距离为
Δx=v甲t-at2-v乙t
=10×12 m-×0.5×122m-4×12 m=36 m.
(2)设甲车减速到零所需时间为t1,则有:
t1==20 s,
t1时间内,x甲=t1=×20 m=100 m,
x乙=v乙t1=4×20 m=80 m.
此后乙车运动时间t2==s=5 s,
故乙车追上甲车需t1+t2=25 s.
4.在图所示的图线中,以向上运动为正方向.
(1)表示自由落体运动的物体落地后又以落地速度弹起的图象是( )
(2)表示竖直上抛运动的物体到达最高点又落回抛出点的图象是( )
答案:(1)D (2)B
解析:(1)如图甲,物体下落过程速度v方向向下,为负值,且速度v随时间均匀增加,加速度a方向向下,为负值;反弹上升的过程中,v为正值,a不变,故D图正确.
(2)如图乙,物体上升过程中,v向上,为正,a向下,为负,下落过程中,v向下,为负,a不变,故选B.
3.如图所示是物体做直线运动的vt图象,由图象可得到的正确结果是( )
A.t=1 s时物体的加速度大小为1.0 m/s2
B.t=5 s时物体的加速度大小为0.75 m/s2
C.第3 s内物体的位移为1.5 m
D.物体在加速过程的位移比减速过程的位移大
答案:B
解析:由vt图象可得0-2.0 s内物体的加速度为1.5 m/s2;2.0 s-3.0 s内物体的加速度为0;3.0 s-7.0 s内物体的加速度为0.75 m/s2,故选项B正确.0-2.0 s物体的位移为3.0 m;2.0 s-3.0 s物体位移为3.0 m;3.0 s-7.0 s物体位移为6.0 m,故选项C、D错误.
2.(2010·沈阳模拟)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度-时间图象如图所示,由此可以知道( )
A.小车先做加速运动,后做减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8 m/s
C.小车的最大位移是0.8 m
D.小车做曲线运动
答案:AB
解析:计算机屏上显示出的图象是利用传感器作出的运动小车的速度-时间图象.由图象知,在0-7.8 s时间内是加速运动,后半部分是减速运动.图线的纵坐标最大值约0.8 m/s,正确的选项是A和B.对于C选项,进行最大位移的估算,大约是8.3 m.
1.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体A、B的vt图象如图所示.在0-t0时间内,下列说法中正确的是( )
A.A、B两个物体的加速度都在不断增大
B.A物体的加速度不断增大,B物体的加速度不断减小
C.A、B两物体的位移都不断增大
D.A、B两个物体的平均速度大小都大于
答案:C
解析:由图象可看出,A、B两物体的vt图线的斜率都在减小,即加速度减小,A、B错;且图线所包围的面积都在t轴上方,则位移均在增加,C正确;在0-t0时间内,A物体的位移大于初、末速度相同的匀加速运动的位移,故A>,B物体的位移小于相同速度变化的匀减速运动的位移,B<,故D错,故选C.
15.(2010·江苏单科)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中,正确的是( )
答案:B
解析:开关闭合时,由于线圈的自感阻碍作用,可看作电阻,线圈电阻逐渐减小,并联电路电阻逐渐减小,电压UAB逐渐减小;开关闭合后再断开时,线圈的感应电流与原电流方向相同,形成回路,灯泡的电流方向与原来方向相反,并逐渐减小到0,所以本题选B.
14.(2010·山东理综)如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界,OO′为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时
( )
A.穿过回路的磁通量为零
B.回路中感应电动势大小为2Blv0
C.回路中感应电流的方向为顺时针方向
D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
答案:AD
解析:根据右手定则,回路中感应电流的方向为逆时针方向.
13.(2010·广东理综)如图所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中,金属棒上的感应电动势E随时间t变化的图示(如图所示),可能正确的是( )
答案:A
解析:细金属棒PQ做匀速运动切割磁感线时,E=BLv,是常数.开始没有切割,没有电动势,最后一段也没有切割,没有电动势.
12.如图所示,正方形线框abcd放在光滑绝缘的水平面上,其边长L=0.5 m、质量m=0.5 kg、电阻R=0.5 Ω,M、N分别为线框ad、bc边的中点.图示两个虚线区域内分别有竖直向下和向上的匀强磁场,磁感应强度均为B=1 T,PQ为其分界线.线框从图示位置以速度v0=2 m/s匀速向右滑动,当MN与PQ重合时,线框的速度v1=1 m/s,此时立刻对线框施加一沿运动方向的水平拉力,使线框匀速运动直至完全进入右侧匀强磁场区域.求:
(1)线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量;
(2)线框运动过程中最大加速度的大小;
(3)线框在图示位置起直至完全进入右侧匀强磁场区域运动过程中,线框中产生的焦耳热.
答案:(1)0.25 Wb (2)8 m/s2 (3)1.25 J
解析:(1)MN与PQ重合时,穿过线框的磁通量为零,故磁通量的变化量为ΔΦ=BS=BL2=0.25 Wb
(2)cd边刚过PQ的瞬间,线框中的感应电动势最大,E=2BLv0=2×1×0.5×2 V=2 V
感应电流的大小为I==4 A
线框所受安培力的大小为
F=2BIL=2×1×4×0.5 N=4 N
线框最大加速度的大小为a==8 m/s2
(3)MN到达PQ前,由能量守恒可知,线框中产生的焦耳热为Q1=mv02-mv12=0.75 J
MN与PQ重合的时刻,线框中的感应电动势
E1=2BLv1=2×1×0.5×1 V=1 V
MN经过PQ后,线框中产生的焦耳热
Q2==0.5 J
故在整个运动过程中,线框中产生的焦耳热为
Q=Q1+Q2=1.25 J
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