由图(乙)知F=0.1+0.05t (1)F合=F-F安=(0.1+0.05t)-=ma, 考虑t=0时,v=at=0 即 F合=0.1N 牛顿第二定律得:m==kg=0.5kg (2)棒做匀加速运动, F合=(0.1+0.05t)-=0.1+(0.05-)t=常数 所以0.05-=0, 解得:B===1T (3)F变为恒力后,金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动,经过3秒钟,速度达到最大vm=1.6m/s,此后金属棒做匀速运动. vm=1.6m/s时,F安=0 F=F安==N=0.4N, 将F=0.4N代入F=0.1+0.05t,求出变加速运动的起始时间为:t=6s, 该时刻金属棒的速度为:v6=at═0.2×6=1.2m/s; 这段时间内电阻R消耗的电能:E=WF-△Ek=FS-m(-)=0.4×4.7-×0.5(1.62-1.22)=1.6J 答:(1)则金属棒的质量0.5kg; (2)则磁感强度1T; (3)当力F达到某一值时,保持F不再变化,金属棒继续运动3秒钟,速度达到1.6m/s且不再变化,测得在这3秒内金属棒的位移s=4.7m,则这段时间内电阻R消耗的电能为1.6J. |