如图所示，M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上的刚性U型金属导轨，导轨中接有阻值为R的电阻，它们的质量为m0.导轨的两条轨道间的距离为l，PQ是质量为m的金属杆

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如图所示，M₁N₁N₂M₂是位于光滑水平桌面上的刚性U型金属导轨，导轨中接有阻值为R的电阻，它们的质量为m₀.导轨的两条轨道间的距离为l，PQ是质量为m的金属杆，可在轨道上滑动，滑动时保持与轨道垂直，杆与轨道的接触是粗糙的，杆与导轨的电阻均不计．初始时，杆PQ于图中的虚线处，虚线的右侧为一匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，磁感应强度的大小为B．现有一位于导轨平面内的与轨道平行的恒力F作用于PQ上，使之从静止开始在轨道上向右作加速运动．已知经过时间t，PQ离开虚线的距离为x，此时通过电阻的电流为I₀，导轨向右移动的距离为x₀（导轨的N₁N₂部分尚未进入磁场区域）．求：

小题1:杆受到摩擦力的大小？
小题2:经过时间t，杆速度的大小v为多少？
小题3:在此过程中电阻所消耗的能量．（不考虑回路的自感）．

答案

小题1:

小题2:

小题3:

解析

举一反三

跳水运动员从高于水面H＝10m的跳台自由落下，身体笔直且与水面垂直．假设运动员的质量m＝50kg，其体型可等效为一长度L＝1.0m、直径d＝0.30m的圆柱体，略去空气阻力．运动员落水后，水的等效阻力f作用于圆柱体的下端面，f的量值随落水深度Y变化的函数曲线如图所示．该曲线可近似看作椭圆的一部分，该椭圆的长、短轴分别与坐标轴OY和Of重合．运动员入水后受到的浮力F＝ρgV （V是排开水的体积）是随着入水深度线性增加的．已知椭圆的面积公式是S＝πab，水的密度ρ＝1.0×10³kg/m³， g取10m/s²．
试求：

小题1:运动员刚入水时的速度；
小题2:运动员在进入水面过程中克服浮力做的功；
小题3:为了确保运动员的安全，水池中水的深度h至少应等于多少？

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如图所示，光滑的地面上放有一辆车，车的尾端放有一物体，用水平力F拉物体，使它从小车尾端移动到小车的前端。第一次小车固定，整个过程拉力做功W₁，由于摩擦产生的热量为Q₁；第二次小车可以在地面上滑动，整个过程拉力做功为W₂，生热为Q₂。则：

A．W₁>W₂；

B．W₁<W₂

C．Q₁=Q₂；

D．Q₁<Q₂

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绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为—q(q﹥0)的滑块从a点以初速皮v₀沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零．已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．以下判断正确的是( )

A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力

B．滑块在运动过程的中间时刻的速度大于

C．此过程中产生的内能为

D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为

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如图所示，地面和半圆轨道面均光滑。质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁距离为S，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2kg的滑块（不计大小）以v₀=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数

=0.2，g取m/s²。
小题1:求小车与墙壁碰撞时的速度；
小题2:要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值。

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一质量为m的小物块在大小为F的水平恒力作用下，贴着粗糙轨道从B处由静止往下滑到A处，克服摩擦力做功为W_f。B、A两点间的高度差为h，水平距离为S。重力加速度为g，则以下说法正确的是

A．小物块到达A处的动能为FS-W_f
B．全过程小物块的重力势能减少了mgh
C．恒力F对小物块做的功的大小与小物块的动能增量在数值上相等
D．全过程中小车机械能增加量为-FS- W_f

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