題目列表(包括答案和解析)
(09年深圳教苑中學(xué)月考)(17分)如圖所示,一質(zhì)量為M,長(zhǎng)為l的長(zhǎng)方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一質(zhì)量為的小木塊A,,F(xiàn)以地面為參照系,給A、B以大小相等、方向相反的初速度,使A開始向左運(yùn)動(dòng)、B開始向右運(yùn)動(dòng),但最后A剛好沒有滑離B板,以地面為參照系。
(1)若已知A和B的初速度大小,求它們最后的速度的大小和方向;
(2)若初速度大小未知,求小木塊A向左運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最遠(yuǎn)處(從地面上看)離出發(fā)點(diǎn)的最大距離。
(09年深圳教苑中學(xué)月考)(14分)2005年lO月12日,我國(guó)成功地發(fā)射了“神舟”六號(hào)載人宇宙飛 船,飛船進(jìn)入軌道運(yùn)行若干圈后成功實(shí)施變軌進(jìn)入圓軌道運(yùn)行。經(jīng)過了近5天的運(yùn)行后,飛船的返回艙順利降落在預(yù)定地點(diǎn)。設(shè)“神舟”六號(hào)載人飛船在圓軌道上繞地球運(yùn)行n圈所用的時(shí)間為t,若地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,求:
(1)飛船的圓軌道離地面的高度;
(2)飛船在圓軌道上運(yùn)行的速率。
(09年深圳教苑中學(xué)月考)(14分)如圖所示(a),一條長(zhǎng)為3L的絕緣絲線穿過兩個(gè)質(zhì)量都是m的小金屬環(huán)A和B,將絲線的兩端共同系于天花板上的O點(diǎn),使金屬環(huán)帶電后,便因排斥而使絲線構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,此時(shí)兩環(huán)恰處于同一水平線上,若不計(jì)環(huán)與線間的摩擦,求金屬環(huán)所帶電量是多少?某同學(xué)在解答這道題時(shí)的過程如下:
設(shè)電量為q,小環(huán)受到三個(gè)力的作用,拉力T、重力mg和庫(kù)侖力F,受力分析如圖b,由受力平衡知識(shí)得,=mgtan30°,。
你認(rèn)為他的解答是否正確?如果不正確,請(qǐng)給出你的解答?
(09年深圳教苑中學(xué)月考)(12分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。如圖(a)為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖,A為小車,B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,C為裝有砂的砂桶,D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砂和砂桶總重量,小車運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上點(diǎn)求得:
(1)圖(b)為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶(交流電的頻率為50Hz),試由圖中數(shù)據(jù)求出小車加速度值;
(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表:
根據(jù)上表數(shù)據(jù),為直觀反映:F不變時(shí),a與m的關(guān)系,請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量,建立坐標(biāo)系,并作出圖線.從圖線中得到:F不變時(shí),小車加速度a與質(zhì)量之間定量關(guān)系式是_____________.
(3)保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶重量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線,如圖(d)所示,該圖線不通過原點(diǎn),明顯超出偶然誤差范圍,其主要原因是_______________________________________________.
(09年深圳教苑中學(xué)月考)(12分)用如圖甲所示的裝置,來驗(yàn)證碰撞過程中的動(dòng)量守恒。圖中PQ是斜槽,QR為水平槽。O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn),A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB=3:1。先使A球從斜槽上固定位置G由靜止釋放,在水平地面的記錄紙上留下落點(diǎn)痕跡,重復(fù)10次,得到10個(gè)落點(diǎn)。再把B球放在水平槽上的末端R處,讓A球仍從位置G由靜止釋放,與B球碰撞,碰后A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)10次。A、B兩球在記錄紙上留下的落點(diǎn)痕跡如圖乙所示,其中米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊。
(1)碰撞后A球的水平射程應(yīng)取_____________cm。
(2)本實(shí)驗(yàn)巧妙地利用小球飛行的水平距離表示小球的水平速度。下面的實(shí)驗(yàn)條件中,可能不能使小球飛行的水平距離表示為水平速度的是__________________。
A.使A、B兩小球的質(zhì)量之比改變?yōu)?:1
B.升高固定點(diǎn)G的位置
C.使A、B兩小球的直徑之比改變?yōu)?:3
D.升高桌面的高度,即升高R點(diǎn)距地面的高度
(3)利用此次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算碰撞前的總動(dòng)量與碰撞后的總動(dòng)量的比值為 。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
一.不定項(xiàng)選擇題
1.BCD 2.B 3.AC 4.BC 5.B 6.A
二.實(shí)驗(yàn)題
1.
設(shè)A物塊碰撞B物塊前后的速度分別為v1和v2,碰撞過程中動(dòng)量守恒,
代入數(shù)據(jù)得: (4分)
2.①14.45-14.50(4分), ②C(4分),③1.01-1.02 。(4分)
三.計(jì)算題
1、
解:(1)設(shè)A球與B球碰撞前瞬間的速度為v0,
由動(dòng)能定理得, ①……………………(2分)
解得: ② ………………………(2分)
碰撞過程中動(dòng)量守恒 ③………………(2分)
機(jī)械能無損失,有 ④……………(2分)
解得 負(fù)號(hào)表示方向向左 ………………(1分)
方向向右 ……………………………(1分) (2)要使m與M第二次迎面碰撞仍發(fā)生在原位置,則必有A球重新回到O處所用的時(shí)間t恰好等于B球的 ………………………………(1分)
⑥ …………………………………………………………………(1分)
(n=0 、1 、2 、3 ……) ⑦ …………………………(2分)
由題意得: ⑧ …………………………(1分)
解得: (n=0 、1 、2 、3 ……) ⑨ ……………(2分)
2.
解:子彈穿過A時(shí),子彈與A動(dòng)量守恒,
由動(dòng)量守恒定律: ……………………… ① 3分
而由 得:v1=300m/s
得: ………………………②
子彈穿過B時(shí), 子彈與B動(dòng)量守恒,
由動(dòng)量守恒定律: ………………………③ 3分
又由 …………………④ 2分
得:v2=100m/s
由③,④得: ………………………⑤
子彈穿過B以后,彈簧開始被壓縮,A、B和彈簧所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
由動(dòng)量守恒定律: ………………………⑥ 3分
由能量關(guān)系: ……………………⑦ 3分
由② ⑤ ⑥ ⑦得: ………………………⑧ 2分
3.
解(1) 與第一次碰撞前,A、B之間的壓力等于A的重力,即…………1分
A對(duì)B的摩擦力…………………………………………1分
而B與地面間的壓力等于A、B重力之和,即…………1分
地面對(duì)B的最大靜摩擦力 ……………………………….1分
故與第一次碰撞前,B不運(yùn)動(dòng)………………………2分
(2)設(shè)A第一次碰前速度為v,碰后B的速度為v2
則由動(dòng)能定理有………………………………………………………………..1分
……………………………………..2分
碰撞過程中動(dòng)量守恒…………………………………………………………..1分
有 ………………………………………………..2分
解得………………………………………………….2分
(3)當(dāng)停止運(yùn)動(dòng)時(shí), 繼續(xù)向右滑行()后停止,設(shè)B停止時(shí),的速度為,則由動(dòng)能定理……………………………………………………………………1分
得……………………………………………………..2分
解得…………………………………………………………………..1分
4.
答案:(1)整個(gè)過程中系統(tǒng)克服摩擦力做的總功為
Wf=µmgl(1+2+3+…+n)=…………………………..2分
整個(gè)過程中因碰撞而損失的總動(dòng)能為
……………………………..1分
(2)設(shè)第i次(i≤n-1)碰撞前瞬間,前i個(gè)木塊粘合在一起的速度為vi,
動(dòng)能為
與第i+1個(gè)(i≤n-1)木塊碰撞粘合在一起后瞬間的速度為vi',
由動(dòng)量守恒定律 ………………………………………….2分
則
第i次(i≤n-1)碰撞中損失的動(dòng)能為
…….2分
則第i次(i≤n-1)碰撞中損失的動(dòng)能與碰撞前動(dòng)能之比為
(i≤n-1)………………………………………………………1分
(3)n=4時(shí),共發(fā)生了i=3次碰撞.
第1次碰前瞬間的速度為,碰撞中動(dòng)量守恒:
第1次碰后瞬間的速度為……………………….3分
第2次碰前瞬間的速度為
碰撞中動(dòng)量守恒:
第2次碰后瞬間的速度為……………………….3分
第3次碰前瞬間的速度為
碰撞中動(dòng)量守恒:
第3次碰后瞬間的速度為………………………...3分
最后滑行到桌邊,速度恰好為零,則……………………….1分
即
整理后得,代入數(shù)據(jù)解得………………………….1分
5.
6.
解:(1)在彈簧彈開的過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,假設(shè)A運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较,則
Mv1-mv2=0 2分
設(shè)從彈開到相遇所需時(shí)間為t,則有:
v1t+v2t=2πR 2分
聯(lián)立以上兩式得: 2分
所以A球轉(zhuǎn)過的角度為θ=120° 2分
(2)以A、B及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,在彈簧張開的過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則有 2分
Mv1-mv2=0 2分
解得: v1=2m/s,v2=4m/s 2分
所以,小球B在運(yùn)動(dòng)過程中受到光滑軌道的側(cè)壓力是其所需向心力,即:
2分
7.
解:(1)A與B第一次碰撞前,A對(duì)B的摩擦力為
2分
地面對(duì)B的最大靜摩擦力為
2分
故A與B第一次碰撞前,B不運(yùn)動(dòng) 2分
(2)設(shè)A第一次碰前速度為v,碰后B的速度為v2,則由動(dòng)能定理有
2分
碰撞過程中動(dòng)量守恒有
2分
解得 2分
8.
(1)設(shè)A與B碰撞前A的速度為 V1 ,碰撞過程動(dòng)量守恒,有:
mv1=(M+m)v (2分) 代入數(shù)據(jù)解得:v1=
(2)對(duì)A,從開始運(yùn)動(dòng)至碰撞B之前,根據(jù)動(dòng)能定理,有:(2分) 代入數(shù)據(jù)解得:
9.
(1)設(shè)物體從A滑落至B時(shí)速率為
(2分)
(1分)
物體與小球相互作用過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)共同速度為
(2分)
(1分 )
(2)設(shè)二者之間的摩擦力為
(2分)
(2分)
得 (1分)
(3)設(shè)物體從EF滑下后與車達(dá)到相對(duì)靜止,共同速度為v2相對(duì)車滑性的距離為S1,
車停后物體做勻減速運(yùn)動(dòng),相對(duì)車滑行距離為S1
(1分)
(1分)
(2分)
聯(lián)立解得 (1分)
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