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1、非选择题标准练(六)三、非选择题(本题共7小题，共55分)17(5分)(2019金华模拟)为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮)，钩码总质量用m表示(1)为了便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是_A三组实验中只有甲需要平衡摩擦力B三组实验都需要平衡摩擦力C三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件D三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件(2)图丁是用图甲装置中
2、打点计时器所打的纸带的一部分，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，则OD间的距离为_ cm.图戊是根据实验数据绘出的st2图线(s为各计数点至同一起点的距离)，加速度大小用a表示，则加速度大小a_ m/s2(保留3位有效数字)(3)若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，g为当地重力加速度，则乙、丙两位同学实验时所用小车总质量之比为_解析：(1)因为验证“小车的加速度与所受合外力”的关系，三种装置如果不平衡摩擦力，就不知道“小车”的合外力，所以B正确；因为“乙图中”力的传感器的读数，就是绳子对小车的拉力，“丙图中”测力计读数的两倍对小车的
3、拉力，所以只有甲图中需要满足“所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件”，所以C正确(2)由于刻度尺分度值为1 mm，则OD12.0 mm1.20 cm；戊图中st2 图线为过原点的直线，即st2，由sat2可知，图线斜率ka，a2k20.467 m/s20.934 m/s2.(3)由于图乙、丙中力传感器示数与弹簧测力计示数相同，则丙中小车拉力是乙中的2倍，而小车加速度相同，由此可知乙、丙两位同学所用小车质量比为12.答案：(1)BC(2)1.200.934(0.9320.935均可)(3)1218(5分)(2019嘉兴联考)将G表改装成两种倍率(“10”“100”)的欧姆表现用该欧姆表对
4、一阻值约为200 的电阻进行测量，请完成下列问题：(1)如图甲所示，当开关S合向_端(a或b)，这时的欧姆表是较小倍率挡(2)将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行调零(3)将两表笔分别与被测电阻相接(4)若电表的示数如图乙所示，则该电阻的阻值读数为_.(5)将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行调零若电源电动势E15 V，灵敏电流计的满偏电流Ig5 mA，内阻Rg100 ，“10”倍率时欧姆表的内阻为150 ，该倍率下电阻调零时，流过电阻R0的电流为_mA.解析：(1)当电阻调零时，根据闭合电路的欧姆定律可知，R内(ITg为G表改装电流表的量程)，则E一定，ITg越大，R内越小，欧姆表的倍率
5、越小，接a时比接b时干路中满偏电流大，故应该合向a端；(4)欧姆表的读数为：1810 180 ；(5)电阻调零时由上述公式可知ITg100 mA，又因为ITgIgIR0，解得IR095 mA.答案：(1)a(4)180(5)9519.(9分)如图所示，水平平台AO长x2.0 m，槽宽d0.10 m，槽高h1.25 m，现有一小球从平台上A点水平射出，已知小球与平台间的阻力为其重力的0.1倍，空气阻力不计g取10 m/s2.(1)求小球在平台上运动的加速度大小；(2)为使小球能沿平台到达O点，求小球在A点的最小出射速度和此情景下小球在平台上的运动时间；(3)若要保证小球不碰槽壁且恰能落到槽底上的
6、F点，求小球在O点抛出时的速度大小解析：(1)小球在平台上运动的加速度大小a代入数据得a1 m/s2.(2)设小球的最小出射速度为v1，由动能定理得kmgxmvk0.1解得v12 m/s由xt解得t2 s.(3)小球落到F点，设在O点抛出时的速度为v0，水平方向有dv0t1竖直方向有hgt联立解得v00.2 m/s.答案：(1)1 m/s2(2)2 m/s2 s(3)0.2 m/s20(12分)滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”，具有很强的观赏性与趣味性下坡式滑行轨道可简化为如下模型：如图所示，abc、df为同一竖直平面内的滑行轨道，其中ab、df两段均为倾角37的斜直粗糙轨道，bc为一段半径
7、R5 m的光滑圆弧，圆弧与ab相切于b点，圆弧圆心O在c点的正上方已知a、b之间高度差H15 m，c、d之间高度差H22.25 m，运动员连同滑板的总质量m60 kg.运动员从a点由静止开始下滑后从c点水平飞出，落在轨道上的e点，经短暂的缓冲动作后沿斜面方向下滑d、e之间的高度差H39 m，运动员连同滑板可视为质点，忽略空气阻力，sin 370.6，cos 370.8.g取10 m/s2.求：(1)运动员刚运动到c点时的速度大小；(2)运动员(连同滑板)刚运动到c点时对轨道的压力；(3)运动员(连同滑板)在从a点运动到b点过程中阻力做的功解析：(1)运动员从c点到e点做平抛运动，在竖直方向做自
8、由落体运动，有H2H3gt2解得t1.5 sc、e之间的水平距离为x12 m运动员在水平方向做匀速运动，故vc8 m/s.(2)在c点，由牛顿第二定律可得FNmgm解得FN1 368 N由牛顿第三定律可知，运动员(连同滑板)对轨道的压力为 1 368 N，方向竖直向下(3)从a点运动到c点过程，由动能定理可得mg(H1RRcos 37)Wfmv解得Wf1 680 J.答案：(1)8 m/s(2)1 368 N，方向竖直向下(3)1 680 J21(4分)下图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2; 安装
9、实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；将小球m2放在斜槽末端B处，仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置；用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为sM、sP、sN.依据上述实验步骤，请回答下面问题：(1)两小球的质量m1、m2应满足m1_m2.(填写“”“”或“(2)AC(3)m1m1m222(10分)如图甲所示，空间分布
10、着有理想边界的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场分为、两个区域，其边界为MN、PQ，磁感应强度大小均为B，方向如图所示，区域高度为d，区域的高度足够大，一个质量为m，电荷量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入电、磁复合场后，恰能做匀速圆周运动(1)求电场强度E的大小；(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，求带电小球释放时距MN的高度h；(3)若带电小球从距MN的高度为h的O点由静止开始下落，为使带电小球运动一定时间后仍能回到O点，需将磁场向下移动一定距离(如图乙所示)，求磁场向下移动的距离y及小球从O点释放到第一次回到O点的运动时间T.解析：(1)带电小球进入复合场后恰能做匀
11、速圆周运动，则电场力与重力平衡，得mgqE，E.(2)只有小球从进入磁场的位置离开磁场，做竖直上抛运动，才能恰好回到O点mghmv2Bqvm由几何关系得：R解得：h.(3)当带电小球从距MN的高度为h的O点由静止开始下落时，应有mghmvR1R1d画出粒子的运动轨迹，如图所示，在中间匀速直线运动过程中，粒子的速度方向与竖直方向成45，根据几何关系，可得y(2)d粒子自由落体和竖直上抛的总时间t12粒子圆周运动的总时间t2T粒子匀速直线运动的总时间t32一个来回的总时间Tt1t2t3.答案：(1)(2)(3)(2)d23(10分)如图所示，足够长的水平轨道左侧b1b2c1c2部分的轨道间距为2L
12、，右侧c1c2d1d2部分的轨道间距为L，曲线轨道与水平轨道相切于b1b2，所有轨道均光滑且电阻不计在水平轨道内有斜向下与竖直方向成37的匀强磁场，磁感应强度大小为B0.1 T质量为M0.2 kg的金属棒B垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为m0.1 kg的导体棒A自曲线轨道上a1a2处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，A棒总在宽轨上运动，B棒总在窄轨上运动已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为R0.2 ，h0.2 m，L0.2 m，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2，求：(1)金属棒A滑到b1b2处时的速度大小；(2)金属棒B匀速运动的
13、速度大小；(3)在两棒整个的运动过程中通过金属棒A某截面的电荷量；(4)在两棒整个的运动过程中金属棒A、B在水平导轨间扫过的面积之差解析：(1)A棒在曲线轨道上下滑，由机械能守恒定律得：mghmv得：v0 m/s2 m/s.(2)选取水平向右为正方向，对A、B利用动量定理可得：对B：FB安cos tMvB对A：FA安cos tmvAmv0其中 FA安2FB安由上知：mv0mvA2MvB两棒最后匀速时，电路中无电流：有 BLvB2BLvA得：vB2vA联立后两式得：vBv0 m/s0.44 m/s.(3)在B加速过程中：(Bcos )iLtMvB0qit得：q C5.56 C.(4)据法拉第电磁感应定律有：E其中磁通量变化量：BScos 电路中的电流：I通过截面的电荷量：qIt得：S m227.8 m2.答案：(1)2 m/s(2)0.44 m/s(3)5.56 C(4)27.8 m2