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18牛二定律18-99--港澳台联考辅导班--北京博飞

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北京博飞港澳台联考试题
物理部分
---------牛顿第二定律 3 1.某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率 为 50Hz。 实验的部分步骤如下:

a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力; b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码; c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在 纸带上打下一系列的点,断开电源; d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复 b、c 的操作。 (1)设钩码质量为 m1、砝码和小车总质量为 m2,重力加速度为 g,则小车的加速度为: a=(用题中所给字母表示); (2)下图是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点 O、A、B、C、D 和 E,用 最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度 x,通过计算得到各计数 点到 O 的距离 s 以及对应时刻小车的瞬时速度 v。 请将 C 点对应的测量 xC 值和计算速度 vC 值填在下表中的相应位置。

计数点 O A B C D E

x/cm 1.00 2.34 4.04 8.33 10.90

s/cm

v/ -1 (m·s ) 0.30 0.38 0.46 0.61 0.70

Δv2/(m2·s-2)

1.34 3.04 5.00 7.33 9.90

s/cm (3)实验小组通过绘制 Δv -s 图线来分析运动规律(其中 Δv =v -v0 ,v 是各计数点 对应时刻小车的瞬时速度,v0 是 O 点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在 图中标出了 O、A、B、D、E 对应的坐标点,请你在该图中标出计数点 C 对应的坐标点, 2 并画出 Δv -s 图线。
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2 2 2 2

(4)实验小组绘制的 Δv -s 图线的斜率 k =(用题中所给字母表示),若发现该斜率 大于理论值,其原因可能是。 2. (1)①某同学设计了一个探究小车的加速度 a 与小车所受拉力 F 及质量 m 关系的实 验,图中(甲)为实验装置简图。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小 这种做法带来的实验误差,你认为下列说法中正确的是( )(选填字母代号). A.实验时要平衡摩擦力 B.实验时不需要平衡摩擦力 C.钩码的重力要远小于小车的总重力 D.实验进行时应先释放小车再接通电源 ②如图(乙)所示是某次实验中得到的一条纸带,其中 A、B、C、D、E 是计数点(每打 5 个点取一个计数点),其中 L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm。则打 C 2 点时小车的速度为______m/s,小车的加速度是_______m/s 。(计算结果均保留三位有 效数字)

2

A L1

B L2 L3

C

D

E

L4 (乙)

(甲)

(2)某实验小组用如图甲的电路测量一直流安培表的内电阻。 所给的器材有:电池 E(约 4.5V);电流表 A(量程 0~300mA,待测内阻约为 5Ω);电压表 V(量程 0~3V);电阻箱 R1; 滑动变阻器 R2(0~10Ω),以及电键 S 和导线若干。

V
R1

A

R2 S

E



①图乙实物图中, 已连接了部分电路, 请完成余 下电路的连接。 ②请完成主要实验的步骤: A、连接好实验电路,把变阻器的滑动片调到______(a 或 b 端); B、闭合电键,调节__________________________,使通过安培表电路电流从小到大变 化,读出并记录数据。 ③若电压表、电流表的读数分别为 U 和 I ,电阻箱读数为 R1 ,则电流表的内电阻

RA ? __________ _。
3. 将煤块 A 轻放在以 2 m/s 的恒定速度运动的足够长的水平传送带上后,传送带上留 下一条长度为 4 m 的因相对运动而形成的擦痕.若使该传送带改做初速度不变、加速度
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大小为 1.5 m/s 的匀减速运动直至速度为零,并且在传送带开始做匀减速运动的同时, 2 将另一煤块 B 轻放在传送带上,g=10 m/s ,则: (1).皮带与煤块间动摩擦因数 μ 为多少? (2). 煤块 B 在皮带上的最长擦痕为多少? (3). 煤块 B 停止在传送带上的位置与擦痕起点间的距离为多少?

2

4.两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨,一端接有阻值为 R ? 2? 的电阻,一匀 强磁场在如图区域中与导轨平面垂直。在导轨上垂直导轨跨放质量 m ? 2kg 的金属直 杆, 金属杆的电阻为 r ? 1? , 金属杆与导轨接触良好, 导轨足够长且电阻不计。 以 OO? 位置作为计时起点,开始时金属杆在垂直杆 F ? 5 N 的水平恒力作用下向右匀速运动, 电阻 R 上的电功率是 P ? 2W 。

(1)求金属杆匀速时速度大小 v? ; (2)若在 t1 时刻撤去拉力后, t2 时刻 R 上的功率为 0.5W 时,求 金属棒在 t2 时刻的加 速度 a ,以及 t1 - t2 之间整个回路的焦耳热 Q 。

5.一平板车,质量 M =100kg,停在水平 路面上,车身的平板离地面的高度 h =1.25m。 一质量 m =50kg 的滑块置于车的平板上,它到车板末端的距离 b=1.00m,与车板间的动 摩擦因数 μ=0.20,如图所示,今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果 滑块从车板上滑落,滑块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离 s0=2.00m。求滑块落地 2 时,落地点到车尾的距离 s(不计路面与平板车间以及轮轴的摩擦,g=10m/s ) b h F

6.质量,M=3kg 的长木板放在光滑的水平面 t 在水平悄力 F=11N 作用下由静止开始 向
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右运动. 如图所示,当速度达到 1m/s 将质量 m=4kg 的物块轻轻放到本板的右端. 已知物 2 块与木板间摩擦因数 μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s ,).求:

2

(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大? (2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止? (3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小?

7.如图所示,一个质量 m=1kg 的长木板静止在光滑的水平面上,并与半径为 R=1.8m 的

1 光滑圆弧形固定轨道接触(但不粘连),木板的右端到竖直墙的距离为 s=0.08m;另 4 一质量也为 m 的小滑块从轨道的最高点由静止开始下滑,从圆弧的最低点 A 滑上木板。 设长木板每次与竖直墙的碰撞时间极短且无机械能损失。 木板的长度可保证物块在运动 2 的过程中不与墙接触。已知滑块与长木板间的动摩擦因数 ? =0.1,g 取 10m/s 。试求:

(1)滑块到达 A 点时对轨道的压力大小; (2)当滑块与木板达到共同速度( v ? 0 )时,滑块距离木板左端的长度是多少?

8.如图所示,质量 M=8.0kg、长 L=2.0m 的薄木板静置在水平地面上,质量 m=0.50kg 的小滑块(可视为质点)以速度 v0=3.0m/s 从木板的左端冲上木板。已知滑块与木板间 2 的动摩擦因数 μ=0.20,重力加速度 g 取 10m/s 。

(1)若木板固定,滑块将从木板的右端滑出,求: a.滑块在木板上滑行的时间 t; b.滑块从木板右端滑出时的速度 v。 (2)若水平地面光滑,且木板不固定。在小滑块冲上木板的同时,对木板施加一个水 平向右的恒力 F,如果要使滑块不从木板上掉下,力 F 应满足什么条件?(假定滑块与 木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)

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9.如图,半径 R=0.8m 的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点 D 与长为 L 的 水平面相切于 D 点,质量 M=1.0kg 的小滑块 A 从圆弧顶点 C 由静止释放,到达最低点 D 点后,与 D 点 m=0.5kg 的静止小物块 B 相碰,碰后 A 的速度变为 vA=2.0 m/s,仍向右运 动.已知两物块与水平面间的动摩擦因数均为 ?=0.1,A、B 均可视为质点,B 与 E 处的 2 竖直挡板相碰时没有机械能损失,取 g=10m/s .求:

(1)滑块 A 刚到达圆弧的最低点 D 时对圆弧的压力; (2)滑块 B 被碰后瞬间的速度; (3)要使两滑块能发生第二次碰撞,DE 的长度 L 应满足的条件.

10.如图所示,间距为 L 的光滑 M、N 金属轨道水平平行放置,ab 是电阻为 R0 的金属棒, 可紧贴导轨滑动,导轨右侧连接水平放置的平行板电容器,板间距为 d,板长也为 L, 导轨左侧接阻值为 R 的定值电阻,其它电阻忽略不计.轨道处的磁场方向垂直轨道平面 向下,电容器处的磁场垂直纸面向里,磁感应强度均为 B.当 ab 以速度 v0 向右匀速运 动时,一带电量大小为 q 的颗粒以某一速度从紧贴 A 板左侧平行于 A 板进入电容器内, 恰好做匀速圆周运动,并刚好从 C 板右侧边缘离开.求:

(1)AC 两板间的电压 U; (2)带电颗粒的质量 m; (3)带电颗粒的速度大小 v.

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参考答案 1.(1) a ?

m1 g (2)6.00,0.54(3)(说明:该点坐标为(5,0.20)) m1 ? m2

(4) k ?

2m1 g ,木板的左侧垫的过高 m1 ? m2

2.(1)①A、C ② 1.24 6.22

(2)①如图所示(3 分) (说明:电流表内接,连接正确得 2 分, 电流表外接不给这 2 分; 变阻器连接正确得 1 分) ②a 端(2 分);滑动变阻器的阻值 (或变阻器的滑动片)(2 分) ③

U ? R1 (3 分) I
1 m

5 m 6 2 4.(1)0.6m/s;(2)1.25m/s ,方向向左 0.27J 5.1.6m 2 2 6.(1)2m/s ;1m/s (2)0.5m;(3)6.29N 7.(1)30N(2) 17.96m 8.(1)a. 1.5s b.1m/s(2) 1N ? F ? 17N 6 北京博飞教育中心
3.0.05

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9.(1)F=30 N(2)vB=4 m/s(3)L<5m 10.(1) U ?

RBLv0 RqBLv0 ( R ? R0 )( L2 ? d 2 ) g (2) m ? (3) v ? 2 RLv0 R ? R0 ( R ? R0 ) gd

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7

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