为了将放置在水平地面上重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度&和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示。若重物与地面的接触面积S=5&10-2 m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：
（1）在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率&。 （2）在1~2s内，拉力F做的功W。 （3）在0~1s内，重物对地面的压强p。
试题及解析
学段：初中
学科：科学
为了将放置在水平地面上重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示。若重物与地面的接触面积S=5&10-2 m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：
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& 解：（1）在2~3s内，υ3=2．50 m/s，拉力F3=40 N
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知：b是最小的正整数，且a、b满足（c-5）2+|a+b|=0，请回答问题（1）请直接写出a、b、c的值．a=
-1
，b=
1
，c=
5
（2）a、b、c所对应的点分别为A、B、C，点P为易动点，其对应的数为x，点P在0到2之间运动时（即0≤x≤2时），请化简式子：|x+1|-|x-1|+2|x+5|（请写出化简过程）（3）在（1）（2）的条件下，点A、B、C开始在数轴上运动，若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动，同时，点B和点C分别以每秒2个单位长度和p个单位长度的速度向右运动，假设t秒钟过后，若点B与点C之间的距离表示为BC，点A与点B之间的距离表示为AB．请问：BC-AB的值是否随着时间t的变化而改变？若变化，请说明理由；若不变，请求其值．
悬赏雨点：8 学科：【】
解：（1）∵b是最小的正整数，∴b=1．根据题意得：，∴a=-1，b=1，c=5；（2）当0≤x≤1时，x+1＞0，x-1≤0，x+5＞0，则：|x+1|-|x-1|+2|x+5|=x+1-（1-x）+2（x+5）=x+1-1+x+2x+10=4x+10；当1＜x≤2时，x+1＞0，x-1＞0，x+5＞0．∴|x+1|-|x-1|+2|x+5|=x+1-（x-1）+2（x+5）=x+1-x+1+2x+10=2x+12；（3）不变．∵点A以每秒1个单位长度的速度向左运动，点B每秒2个单位长度向右运动，∴A，B每秒钟增加3个单位长度；∵点B和点C分别以每秒2个单位长度和5个单位长度的速度向右运动，∴B，C每秒钟增加3个单位长度．∴BC-AB=2，BC-AB的值不随着时间t的变化而改变．
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题号：4018611试题类型：多选题 知识点：牛顿第二定律&&功率&&更新日期：
如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率。已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大vm，汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大。由此可得（&&&& ）A. 在0~t1时间内，汽车一定做匀加速度运动B. 在t1~t2时间内，汽车一定做匀速运动C. 在t2~t3时间内，汽车一定做匀速运动D. 在t3时刻，汽车速度一定等于vm
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内容：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表达式F=kma。在国际单位制中，k=1，上式简化为F合=ma。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律定义的：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力，叫做1N（kg·m/s2=N）。,对牛顿第二定律的理解：①模型性牛顿第二定律的研究对象只能是质点模型或可看成质点模型的物体。②因果性力是产生加速度的原因，质量是物体惯性大小的量度，物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果。③矢量性合外力的方向决定了加速度的方向，合外力方向变，加速度方向变，加速度方向与合外力方向一致。其实牛顿第二定律的表达形式就是矢量式。④瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，它们同生、同灭、同变化。⑤同一性（同体性）中各物理量均指同一个研究对象。因此应用牛顿第二定律解题时，首先要处理好的问题是研究对象的选择与确定。⑥相对性在中，a是相对于惯性系的而不是相对于非惯性系的，即a是相对于没有加速度参照系的。⑦独立性F合产生的加速度a是物体的总加速度，根据矢量的合成与分解，则有物体在x方向的加速度ax；物体在y方向的合外力产生y方向的加速度ay。牛顿第二定律分量式为：。⑧局限性（适用范围）牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题，不能解决物体的高速运动问题，只适用于宏观物体，不适用与微观粒子。,牛顿第二定律的应用： 1．应用牛顿第二定律解题的步骤： (1)明确研究对象。可以以某一个质点作为研究对象，也可以以几个质点组成的质点组作为研究对象。设每个质点的质量为mi，对应的加速度为ai，则有：F合=对这个结论可以这样理解：先分别以质点组中的每个质点为研究对象用牛顿第二定律：，将以上各式等号左、右分别相加，其中左边所有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现并且大小相等方向相反，其矢量和必为零，所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F。。 (2)对研究对象进行受力分析，同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度)，并把速度、加速度的方向在受力图旁边表示出来。 (3)若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题；若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度)。 (4)当研究对象在研究过程的小同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。2．两种分析动力学问题的方法： (1)合成法分析动力学问题若物体只受两个力作用而产生加速度时，根据牛顿第二定律可知，利用平行四边形定则求出的两个力的合力方向就是加速度方向。特别是两个力互相垂直或相等时，应用力的合成法比较简单。 (2)正交分解法分析动力学问题当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题。通常是分解力，但在有些情况下分解加速度更简单。 ①分解力：一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，则：(沿加速度方向)，(垂直于加速度方向)。 ②分解加速度：当物体受到的力相互垂直时，沿这两个相互垂直的方向分解加速度，再应用牛顿第二定律列方程求解，有时更简单。具体问题中要分解力还是分解加速度需要具体分析，要以尽量减少被分解的量，尽量不分解待求的量为原则。3．应用牛顿第二定律解决的两类问题： (1)已知物体的受力情况，求解物体的运动情况解这类题目，一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件，应用运动学公式，求出物体运动的情况，即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。流程图如下： (2)已知物体的运动情况，求解物体的受力情况解这类题目，一般是应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出物体所受的其他外力。流程图如下：可以看出，在这两类基本问题中，应用到牛顿第二定律和运动学公式，而它们中间联系的纽带是加速度，所以求解这两类问题必须先求解物体的加速度。,知识扩展：1.惯性系与非惯性系：牛顿运动定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。牛顿运动定律不成立的参考系，称为非惯性系。 2．关于a、△v、v与F的关系 (1)a与F有必然的瞬时的关系F为0，则a为0； F不为0，则a不为0，且大小为a=F/m。F改变，则a 立即改变，a和F之间是瞬时的对应关系，同时存在，同时消失．同时改变。 (2)△v(速度的改变量)与F有必然的但不是瞬时的联系 F为0，则△v为0；F不,0，并不能说明△v就一定不为0，因为，F不为0，而t=0，则△v=0，物体受合外力作用要有一段时间的积累，才能使速度改变。 (3)v(瞬时速度)与F无必然的联系 F为0时，物体可做匀速直线运动，v不为0；F不为0时，v可以为0，例如竖直上抛到达最高点时。
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2、 如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO’的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是( & & )&A、b一定比a先开始滑动B、a、b所受的摩擦力始终相等C、是b开始滑动的临界角速度D、当时，a所受摩擦力的大小为kmg
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5、 如图，两根平行长直导线相距2L，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、和3.关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是A．a处的磁感应强度大小比c处的大B．b、c两处的磁感应强度大小相等C．a、c两处的磁感应强度方向相同D．b处的磁感应强度为零如图（1）中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板，加上周期为T的交流电压，在两板间产生交变的匀强电场．已知B板电势为零，A板电势φA随时间t变化的规律如图（2）所示，其中φA的最大值为φ0，最小值为-2φ0．两板间距为d，在两板之间的中点P处，不断地产生电荷为q、质量为m的带负电粒子（不计重力），这种粒子产生后，从静止出发在电场力的作用下运动．设粒子一旦碰到金属板，它就附着在板上不再运动，且其电荷量同时消失，不影响A、B板的电势．已知上述的T、φ0、d、q和m等各量的值正好满足d2=3/6φ0q/2m(T/2)2，设求在t=0到T/2的这段时间内产生的粒子中哪一段时间内的粒子可打在A板上？-乐乐课堂
& 带电粒子在匀强电场中的运动知识点 & “如图（1）中A和B是真空中的两块面积很大...”习题详情
136位同学学习过此题，做题成功率88.9%
如图（1）中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板，加上周期为T的交流电压，在两板间产生交变的匀强电场．已知B板电势为零，A板电势φA随时间t变化的规律如图（2）所示，其中φA的最大值为φ0，最小值为-2φ0．两板间距为d，在两板之间的中点P处，不断地产生电荷为q、质量为m的带负电粒子（不计重力），这种粒子产生后，从静止出发在电场力的作用下运动．设粒子一旦碰到金属板，它就附着在板上不再运动，且其电荷量同时消失，不影响A、B板的电势．已知上述的T、φ0、d、q和m等各量的值正好满足d2=36φ0q2m(T2)2，设求在t=0到T2的这段时间内产生的粒子中哪一段时间内的粒子可打在A板上？
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：网络
分析与解答
习题“如图（1）中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板，加上周期为T的交流电压，在两板间产生交变的匀强电场．已知B板电势为零，A板电势φA随时间t变化的规律如图（2）所示，其中φA的最大值为φ0，最小值为-2φ0...”的分析与解答如下所示：
带电粒子在两板之间电压Uab按图所示规律变化的电场中受到电场力作用，从而做匀变速运动．
解：设在t=0到t=T2这段时间内的t1时刻产生的微粒刚好不能到达A板，此微粒到达A板时的速度刚好为零．在t=0到t=T2这段时间内微粒的加速度大小为a1=qφ0md．在T2-T时间内微粒的加速度大小为a2=2qφ0md．设微粒匀加速和匀减速运动所用的时间分别为t2和t3．根据速度关系得到：a1t2=a2t3．又d2=12a1t22+12a2t23d2=36φ0q2m(T2)2，联立解得，t2=√510T，所以在t=0到T2的这段时间内产生的粒子中在0到√510T时间内产生的粒子可打在A板上．
本题中粒子周期性变化的电场中运动，加速、减速交替，导致分析运动较复杂，考查分析复杂问题的能力．
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如图（1）中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板，加上周期为T的交流电压，在两板间产生交变的匀强电场．已知B板电势为零，A板电势φA随时间t变化的规律如图（2）所示，其中φA的最大值为φ0，最小值...
错误类型：
习题内容残缺不全
习题有文字标点错误
习题内容结构混乱
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分析解答残缺不全
分析解答有文字标点错误
分析解答结构混乱
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经过分析，习题“如图（1）中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板，加上周期为T的交流电压，在两板间产生交变的匀强电场．已知B板电势为零，A板电势φA随时间t变化的规律如图（2）所示，其中φA的最大值为φ0，最小值为-2φ0...”主要考察你对“带电粒子在匀强电场中的运动”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
带电粒子在匀强电场中的运动
与“如图（1）中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板，加上周期为T的交流电压，在两板间产生交变的匀强电场．已知B板电势为零，A板电势φA随时间t变化的规律如图（2）所示，其中φA的最大值为φ0，最小值为-2φ0...”相似的题目：
如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为&B，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC且垂直于磁场方向．一个质量为m、电荷量为-q&的带电粒子从P孔以初速度&v沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ=60，粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场，最后打在Q点，已知OQ=2OC，不计粒子的重力，求：（1）电场强度E的大小；（2）粒子到达Q点时的动能EkQ．&&&&
如左图所示，一带电粒子以水平速度v（v＜E/B）先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，（其所受重力忽略不计），电场和磁场对粒子所做的功为W1；若把电场和磁场正交重叠，如右图所示，粒子仍以初速度v穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W2，比较W1和W2，则&&&&一定是W1＞W2一定是W1=W2一定是W1＜W2可能是W1＜W2，也可能是W1＞W2
如图所示，板间距为d、板长为L的两块平行金属板EF、GH水平放置，在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场，三角形底边BC与GH在同一水平线上，顶点A与EF在同一水平线上．一个质量为m、电量为-q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入，若在两板之间加某一恒定电压，粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场，BD=14AB，并垂直AC边射出（不计粒子的重力），求：（1）粒子离开电场时瞬时速度的大小；（2）两极板间电压的大小和三角形区域内磁感应强度；（3）若两板间不加电压，三角形区域内的磁场方向垂直纸面向里，要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出，试求所加磁场的磁感应强度最小值．
“如图（1）中A和B是真空中的两块面积很大...”的最新评论
该知识点好题
1一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．&若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；&若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为-U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是（　　）
2（2013o广东）喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（　　）
3（2012o海南）如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板．若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？（　　）
该知识点易错题
1（2013o广东）喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（　　）
2（2012o海南）如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板．若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？（　　）
3（2012o安徽）如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为（　　）
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（1）假设PQCM为平行四边形，根据平行四边形的性质得到对边平行，进而得到AP=AM，列出关于t的方程，求出方程的解得到满足题意t的值；（2）过点P作PE垂直AC．由PQ运动的速度和时间t可知线段BP=t，根据PQ∥AC可得△PBQ∽△ABC，根据相似三角形的形状必然相同可知三角形BPQ也为等腰三角形，即BP=PQ=t，再由证得的相似三角形得底比底等于高比高，用含t的代数式就可以表示出BF，进而得到梯形的高PE=DF=8-t，又点M的运动速度和时间可知点M走过的路程AM=2t，所以梯形的下底CM=10-2t．最后根据梯形的面积公式即可得到y与t的关系式；（3）根据三角形的面积公式，先求出三角形ABC的面积，又根据S四边形PQCM=S△ABC，求出四边形PQCM的面积，从而得到了y的值，代入第二问求出的y与t的解析式中求出t的值即可；（4）假设存在，则根据垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等即可得到MP=MC，过点M作MH垂直AB，由一对公共角的相等和一对直角的相等即可得到△AHM∽△ADB，由相似得到对应边成比例进而用含t的代数式表示出AH和HM的长，再由AP的长减AH的长表示出PH的长，从而在直角三角形PHM中根据勾股定理表示出MP的平方，再由AC的长减AM的长表示出MC的平方，根据两者的相等列出关于t的方程进而求出t的值．
解：（1）假设四边形PQCM是平行四边形，则PM∥QC，∴AP=AM，即10-t=2t，解得t=，∴当t=s时，四边形PQCM是平行四边形；（2）过P作PE⊥AC，交AC于E，如图所示：∵PQ∥AC，∴△PBQ∽△ABC，∴△PBQ为等腰三角形，PQ=PB=t，∴=，即=，解得BF=t，∴FD=BD-BF=8-t，又∵MC=AC-AM=10-2t，∴y=（PQ+MC）oFD=（t+10-2t）（8-t）=t2-8t+40；（3）S△ABC=ACoBD=×10×8=40，当y=S△ABC=×40=时，即t2-8t+40=，解得：t1=，t2=（舍去）；（4）假设存在某一时刻t，使得M在线段PC的垂直平分线上，则MP=MC，过M作MH⊥AB，交AB与H，∵∠A=∠A，∠AHM=∠ADB=90°，∴△AHM∽△ADB，∴==，又AD=2-82=6，∴==，∴HM=t，AH=t，即HP=10-t-t=10-t，在直角三角形HMP中，MP2=2+2=t2-44t+100，又∵MC2=（10-2t）2=100-40t+4t2，∵MP2=MC2，即t2-44t+100=100-40t+4t2，解得：t1=，t2=0（舍去），∴t=s时点M在线段PC的垂直平分线上．