3．如圖為學(xué)校體操室一個(gè)8m高的落地支架，橫梁下面固定一支長6m、質(zhì)量5kg的竹竿．質(zhì)量為40kg的同學(xué)在竿下從靜止開始先勻加速再勻減速上爬，爬到竿頂時(shí)速度正也為零．假設(shè)減速時(shí)的加速度大小是加速時(shí)的2倍，上爬總時(shí)間為3s，問這兩個(gè)階段竹竿對橫梁的拉力分別是多少？（g取10m/s2）

分析 由于已知加速時(shí)的加速度和減速時(shí)加速度的關(guān)系，故可以由加速的末速度等于減速的初速度列速度關(guān)系，又知道總時(shí)間，故兩式聯(lián)立可以得到兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，進(jìn)而由位移關(guān)系解得加速度，再根據(jù)牛頓第二定律解得竹竿對人的摩擦力，再對桿受力分析可知橫梁對竹竿的作用力，最后根據(jù)牛頓第三定律可得竹竿對橫梁的拉力．

解答 解：設(shè)加速過程的加速度為a，則減速過程的加速度為2a，加速時(shí)間為t1，減速時(shí)間為t2，
則有：2at2=at1即：2t2=t1
又：t1+t2=3s，即：3t2=3s，
解得：t1=2s，t2=1s
由總位移為6m，即：$\frac{1}{2}a{t}_{1}^{2}+\frac{1}{2}•2a{t}_{2}^{2}=6$
解得：a=2m/s2
加速階段，對人有：f1-mg=ma
解得：f1=480N
對桿：F1=f1+m'g=530N
根據(jù)牛頓第三定律，竹竿對橫梁的拉力F1'=530N，
減速階段，對人有：mg-f2=m•2a
解得：f2=240N
對桿：F2=f2+m'g=290N
根據(jù)牛頓第三定律，竹竿對橫梁的拉力F2'=290N，
答：這兩個(gè)階段竹竿對橫梁的拉力分別是530N，290N．

點(diǎn)評 解題時(shí)要看好題目給定的關(guān)系，本題主要就是用好給定的加速度關(guān)系，時(shí)間關(guān)系，就可以簡單的列式解題，是牛頓定律應(yīng)用中比較簡單的問題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．從靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，2s末的速度為4m/s，2s內(nèi)發(fā)生的位移為4m，第2s內(nèi)的位移為3m，發(fā)生16m的位移所用時(shí)間為4s，發(fā)生25m的位移時(shí)的速度為10m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．某物塊從固定斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑，其速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是（　�。�
A．在0.5 s時(shí)離斜面底端最遠(yuǎn)
B．沿斜面上滑的最大距離為2 m
C．在1.5 s時(shí)回到斜面底端
D．上滑時(shí)加速度大小是下滑時(shí)加速度大小的4倍

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上，下端接有固定電阻和金屬棒cd，他們的電阻均為R．兩根導(dǎo)軌間寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌面向上．質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直放置在金屬導(dǎo)軌上，在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用下，沿導(dǎo)軌以速率v勻速上滑，而金屬棒cd保持靜止．以下說法正確的是（　�。�
A．金屬棒ab中的電流為$\frac{2BLv}{R}$
B．作用在金屬棒ab上各力的合力做正功
C．金屬棒cd的質(zhì)量為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{gRsinθ}$
D．金屬棒ab克服安培力做功大于整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，兩根相距為L的足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌固定在同一水平面上，并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab和cd兩根金屬細(xì)桿靜止在導(dǎo)軌上面，與導(dǎo)軌一起構(gòu)成矩形閉合回路．兩根金屬桿的質(zhì)量關(guān)系為mab=2mcd=2m、電阻均為r，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，從t=0時(shí)刻開始，兩根細(xì)桿分別受到平行于導(dǎo)軌方向、大小均為F的拉力作用，分別向相反方向滑動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間T時(shí)，兩桿同時(shí)達(dá)到最大速度，以后都作勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（1）若在t1（t1＜T）時(shí)刻ab桿速度的大小等于v1，求此時(shí)時(shí)刻ab桿加速度的大小為多少？
（2）在0～T時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過ab桿橫截面的電量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=37°角固定，軌道間距L=Im，質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿ab水平放置在軌道上，其阻值為r．空間存在方向垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場．Q、N間接電阻箱R，現(xiàn)從靜止釋放ab，改變電阻箱的阻值R，可得到金屬桿不同的最大速度為vm，且得到的R-vm圖線如圖乙所示．若軌道足夠長且電阻不計(jì)，重力加速度g取I0m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的最大值；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及金屬桿ab的阻值r；
（3）當(dāng)變阻箱R取3Ω，且金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為$\frac{1}{3}$gsinθ°時(shí)，金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

15．如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，長方形金屬線框水平固定，左、右邊分別接電阻R1和R2，金屬線框電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在金屬框上以v=6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒兩端與金屬線框接觸良好，己知R1=6Ω，R2=3Ω．導(dǎo)體棒電阻為r=2Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.4T，金屬線框?qū)挾葹長=2m．求：
（I）通過導(dǎo)體棒ab的電流強(qiáng)度方向和大小：
（2）電阻R2的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．現(xiàn)有一標(biāo)值為500Ω的金屬膜電阻，將外部封裝去掉后，只留下其中的圓柱體部分（圓柱形絕緣瓷棒及其表面的金屬薄膜），進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
（1）用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量圓柱體的長度和橫截面直徑，如圖1、圖2所示，則長度L=9.65mm，直徑d=2.780mm．
（2）與該電阻串聯(lián)可以將一量程為5mA、內(nèi)阻為100Ω的電流計(jì)改裝成量程為3V．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中．一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離l時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）．設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g．則此過程（　　）
A．桿的速度最大值為$\frac{（F-μmg）R}{d0t2er6^{2}{B}^{2}}$
B．流過電阻R的電量為$\frac{Bdl}{R+r}$
C．恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量
D．恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量

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同步練習(xí)冊答案