20．質(zhì)量m=2kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動，物塊動能Ek與其位移x之間的關(guān)系如圖所示．已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是（　�。�
A．x=1m時物塊的速度大小為2m/s
B．x=3m時物塊的加速度大小為2.5m/s2
C．在前4m位移過程中拉力對物塊做的功為9J
D．在前2m位移過程中物塊所經(jīng)歷的時間為2s

分析 由圖象可得到x=2m時動能為4J，由動能的計(jì)算式此可求速度．x=3m時物塊的加速度即為2～4m的加速度，先求2m、4m時的速度大小，再以勻變速直線運(yùn)動公式可求．先求全過程摩擦力的功，再由動能定理求拉力的功．由勻變速直線運(yùn)動的位移公式求在前2m位移過程中物塊所經(jīng)歷的時間．

解答 解：A、由圖象可知，x=1m時動能為：Ek1=2J，由Ek1=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$，解得：v1=$\sqrt{2}$m/s，故A錯誤．
B、同理，當(dāng)x=4m時動能為：Ek2=9J，v2=3m/s
由動能定理得：F合△x=△Ek，得F合=$\frac{△{E}_{k}}{△x}$，可知Ek-x圖象的斜率等于合外力，因此物體在0-2m內(nèi)和2-4m內(nèi)都做勻加速直線運(yùn)動．
在2～4m內(nèi)，由2a2x2=v22-v12解得2～4m內(nèi)加速度為：a2=1.25m/s2，則x=3 m時物塊的加速度大小為1.25 m/s2．故B錯誤．
C、對物體運(yùn)動全過程，由動能定理得：WF+（-μmgx）=Ek2-0，x=4m，代入數(shù)據(jù)解得拉力對物塊做的功：WF=25J，故C錯誤
D、0～2m過程運(yùn)動時間為：t1=$\frac{{x}_{1}}{\frac{{v}_{1}}{2}}$=$\frac{2}{\frac{2}{2}}$s=2s，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評 本題對動能定理、牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)公式的綜合考查，關(guān)鍵要根據(jù)動能定理分析知道：Ek與x成線性關(guān)系，說明合外力恒定，即物體作勻變速運(yùn)動．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．據(jù)報(bào)道，一法國攝影師拍到“天宮一號”空間站飛過太陽的瞬間．照片中，“天宮一號”的太陽帆板輪廓清晰可見．如圖所示，假設(shè)“天宮一號”正以速度v=7.7km/s繞地球做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動方向與太陽帆板兩端M、N的連線垂直，M、N間的距離L=20m，地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于v，MN所在平面的分量B=1.0×10-5 T，將太陽帆板視為導(dǎo)體．在太陽帆板上將一只“1.5V，0.3W”的小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路，不計(jì)太陽帆板和導(dǎo)線的電阻下列說法準(zhǔn)確的是（　　）
A．電壓太大燈泡不能正常發(fā)光
B．電壓太�。ǖ粸�0）燈泡不能正常發(fā)光
C．若能調(diào)節(jié)太陽帆板MN間距離，可使燈泡正常發(fā)光
D．回路中無感應(yīng)電流，燈泡不亮

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

11．如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個電阻r=3Ω、面積S=0.02m2的半圓形導(dǎo)線框可繞OO′軸旋轉(zhuǎn)．已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{5\sqrt{2}}{π}$T．若線框以ω=100π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，且通過電刷給“6V　12W”的小燈泡供電，則：
（1）若從圖示位置開始計(jì)時，求線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式．
（2）從圖示位置開始，線框轉(zhuǎn)過90°的過程中，流過導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動的快慢是否有關(guān)？
（3）由題所給已知條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，則小燈泡實(shí)際功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．質(zhì)量為1kg的物體靜止在水平地面上，現(xiàn)用大小為4N的水平恒力向右拉物體，作用3秒后將拉力方向反向，大小不變繼續(xù)作用于物體．已知物體運(yùn)動的v-t圖象如圖所示，則（　　）
A．物體與水平面間的摩擦因數(shù)為μ=0.1
B．t1=4秒
C．若t2時刻物體返回到出發(fā)點(diǎn)，則t2=8秒
D．物體從靜止出發(fā)到返回到出發(fā)點(diǎn)，全過程拉力做功為零

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，固定的水平長直導(dǎo)線MN中通有恒定的電流I，矩形線框ABCD在導(dǎo)線MN的正下方且與MN處于同一豎直平面內(nèi)．線框ABCD在外力F作用下以恒定的速度v豎直向上運(yùn)動，且運(yùn)動過程中AB邊始終平行MN，則在AB邊運(yùn)動到MN之前的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．穿過線框的磁通量保持不變B．線框中感應(yīng)電流的方向始終為ABCD
C．線框所受安培力的合力為零D．線框的機(jī)械能不斷增大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．下列說法中正確的是（　　）
A．“天宮一號”中的水珠呈球形是由于液體表面張力的作用
B．晶體一定具有規(guī)則的幾何外形
C．液晶像液體一樣具有流動性，其光學(xué)性質(zhì)具有各向同性
D．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

12．如圖所示，長度為L=2m的直桿AB與水平面成α=37°角固定，在桿上套一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊，桿底端B點(diǎn)處有一彈性擋板，桿與板面垂直，滑塊與擋板碰撞后原速率返回．現(xiàn)將滑塊拉到A點(diǎn)由靜止釋放，與擋板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中點(diǎn)，取g=10m/s2，cos 37°=0.8，sin 37°=0.6．求：
（1）滑塊與桿之間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）滑塊第1次與擋板碰撞前的速度大小v1；
（3）滑塊從開始釋放到最終靜止過程中，與桿之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q和滑塊在桿上滑行的總路程s．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

9．水平面上兩個足夠長的粗糙金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距L=1m，一端通過導(dǎo)線與阻值R=10Ω的電阻連接．導(dǎo)軌上放一金屬桿（見圖），金屬桿和導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；勻強(qiáng)磁場豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速直線運(yùn)動（取重力加速度g=10m/s2）．試求：
（1）當(dāng)F=5N時，導(dǎo)軌做勻速直線運(yùn)動時速度的大小v=20m/s，此時R消耗的電功率．
（2）運(yùn)動過程中金屬桿受到的摩擦力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．一個蘋果從樹上無初速度地自由下落，將蘋果看成質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，取向下為正方向．設(shè)蘋果下落過程中的速度為v、加速度為a、下落時間為t，則圖所示圖象中可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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同步練習(xí)冊答案