【题目】如图所示，两根足够长平行光滑金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=370的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知sin370=0.6，cos370=0.8，取g=10m/s2。
(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度口vm；
(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；
(3)若导轨MN、PQ粗糙，金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，从金属棒ab开始运动至达到速度2.0m/s过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J，求金属棒ab下滑的位移x。
【答案】(1) 
(2) 
(3) x=2.0m
【解析】
释放金属棒后，金属棒受到重力、支持力、安培力三个力作用，由于棒的速度增大导致感应电流增大，从而阻碍导体运动的安培力也增大，所以加速度减小。
（1）只有当加速度减小为零时，棒的速度达到最大，写出平衡式，结合感应电动势、欧姆定律、安培力的式子，就能求出最大速度；
（2）棒匀减速直线运动时，电流最大，消耗的电功率最大，由电功率的式子直接求出；
（3）由能量守恒定律和焦耳定律即可求出位移。
（1）金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度
。
由牛顿第二定律：
①
②
③
④
解得：，I=3A；
（2）金属棒以最大速度
匀速运动时，电阻R上的电动率最大，
此时:
⑤
由③④⑤解得：
（3）设金属棒从开始运动至达到2.0m/s速度过程中，沿导轨下滑距离为x
由能量守恒定律：
⑥
根据焦耳定律：
⑦
解得x=2.0m。
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【题目】如图所示,质量为m=1kg物块P在与水平方向夹角为
的力F的作用下，沿水平面做匀速直线运动。已知物块与水平面之间的动摩擦因数μ=
，当F最小时,则
A. =45°B. = 60°
C. F最小值为5ND. F最小值为6N
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【题目】(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是_______________；
A.弹簧被拉伸时，所挂钩码越多，误差越小
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几根不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等
(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长
，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把
作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是图中的________。
A.
B.
C.
D.
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【题目】如图所示，质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45 m，若不计空气阻力，取g=10 m/s2，则( )
A. 小物块的初速度是5 m/s
B. 小物块的水平射程为1.2 m
C. 小物块在桌面上克服摩擦力做8 J的功
D. 小物块落地时的动能为0.9 J
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【题目】甲乙两汽车从同一地点开始行驶，它们的
图象如图所示。忽略汽车掉头所需时间。下列对汽车运动状况的描述正确的是
A. 在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的小
B. 在前4小时内，第2小时末甲乙两车相距最远
C. 在第1小时末，乙车改变运动方向
D. 在第2小时末，甲乙两车相距60km
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【题目】如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。托盘和砝码的总质量记为m，小车和车内砝码的总质量记为M，实验中用托盘和砝码总重力的大小作为细线对小车的拉力。
(1)为科学的探究a与F、M的关系，本实验应该采用的主要科学实验方法是___________。
(2)为使得细线对小车的拉力等于小车受到的合力，在实验时需进行的关键步骤是__________。
(3)如图所示是实验中打出的一条纸带，O、A、B、C、D为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间还有四个点，所用交变电源的周期T=0.02s。测量出相邻计数点之间的距离分别为：OA=2.81cm，AB=3.20cm，BC=3.61cm，CD=4.00cm。则打点计时器打下C点的瞬时速度vB=_________m/s，该物体运动的加速度a=__________m/s2（结果均保留两位有效数字）
(4)小明同学在实验时长木板保持水平，其余操作均是规范的，根据实验数据画出的a—F图如图所示，由此分析可知，小车与长木板间的动摩擦因数是__________。（g=10m/s2）
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【题目】质量为1kg的物体静止在光滑水平面上，某时刻受到水平拉力F的作用（F－t图像如图所示），若在第1 s内物体受到的拉力F向右，关于物体在0～3 s时间内的运动情况，下列说法正确的是
A. 0～3s时间内物体先向右运动，再向左运动
B. 0～3s时间内物体始终向右运动
C. 物体在第1s末的速度最大
D. 物体在第3s末的速度最大
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【题目】如图是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从右边接线柱流进电流计，指针向右偏．如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针向右偏转，则( )
A. 导体芯A所带电量在增加，液体的深度h在增大
B. 导体芯A所带电量在减小，液体的深度h在增大
C. 导体芯A所带电量在增加，液体的深度h在减小
D. 导体芯A所带电量在减小，液体的深度h在减小
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【题目】某同学在用小车做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有四个点没有画出来)，上面的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率为50 Hz.
计算出打下计数点2、4时小车的瞬时速度分别为v2＝______、v4＝________；该匀变速直线运动的加速度a＝________.(计算结果保留三位有效数字)
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