北京物理會考最后一題(有答案).doc

（09 春）8（8分）如圖15所示，光滑水平面上有一塊木板，質(zhì)量M = 1.0 kg，長度L = 1.0 m在木板的最左端有一個小滑塊（可視為質(zhì)點），質(zhì)量m = 1.0 kg小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù) = 0.30開始時它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)某時刻起對小滑塊施加一個F = 8.0 N水平向右的恒力，此后小滑塊將相對木板滑動. （1）求小滑塊離開木板時的速度；（2）假設(shè)只改變M、m、F中一個物理量的大小，使得小滑塊速度總是木板速度的2倍，請你通過計算確定改變后的那個物理量的數(shù)值（只要提出一種方案即可）.mMF圖15（09夏）8（8分）如圖15所示，水平桌面到地面的高度h = 0.8 m. 質(zhì)量m = 0.2 kg的小物塊（可以看作質(zhì)點）放在桌面A端. 現(xiàn)對小物塊施加一個F0.8 N的水平向右的恒力，小物塊從靜止開始運動. 當(dāng)它經(jīng)過桌面上的B點時撤去力F，一段時間后小物塊從桌面上的C端飛出，最后落在水平地面上. 已知AB = BC = 0.5 m，小物塊在A、B間運動時與桌面間的動摩擦因數(shù)1 = 0.2，在B、C間運動時與桌面間的動摩擦因數(shù)2 = 0.1. （1）求小物塊落地點與桌面C端的水平距離；（2）某同學(xué)作出了如下判斷：若僅改變AB段的長度而保持BC段的長度不變，或僅改變BC段的長度而保持AB段的長度不變，都可以使小物塊落地點與桌面C端的水平距離變?yōu)樵瓉淼?倍. 請你通過計算說明這位同學(xué)的判斷是否正確.FhABC圖15（10春）8. （8分）如圖14所示，光滑水平面上有一木板槽（兩側(cè)擋板厚度忽略不計），質(zhì)量M=2.0kg，槽的長度L=2.0m，在木板槽的最左端有一個小滑塊（可視為質(zhì)點），質(zhì)量m=1.0kg，小滑塊與木板槽之間的動摩擦因數(shù). 開始時它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)，某時刻起對木板槽施加一個F=10.0N水平向左的恒力，此后小滑塊將相對木板槽滑動。（1）求小滑塊滑到木板槽中點時速度的大小；（2）水平面光滑是一種理想化的情況，實際上木板槽與水平面間是有摩擦的，經(jīng)測定木板槽與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.05。如果使小滑塊滑到木板槽中點時的速度與第（1）問所求速度相同，請你通過計算確定一種方案：即只改變M、m、F中一個物理量的大小，實現(xiàn)上述要求（只要提出一種方案即可）。（10夏）8（8分）如圖17所示，質(zhì)量M = 5 kg的平板靜止在光滑的水平面上，平板的右端有一豎直擋板，一個質(zhì)量m = 2 kg的木塊靜止在平板上，木塊與擋板之間的距離L = 0.8 m，木塊與平板之間的動摩擦因數(shù) = 0.4。（1）若對木塊施加F 12 N水平向右的恒力，直到木塊與擋板相撞，求這個過程經(jīng)歷的時間t；（2）甲同學(xué)說，只增大平板的質(zhì)量M，可以縮短上述時間t； 乙同學(xué)說，只減小平板的質(zhì)量M，可以縮短上述時間t。LMFL平板木塊圖17請你通過計算，判斷哪位同學(xué)的說法是正確的。（11春）8（8分）如圖17所示，長度L = 1.0 m的長木板A靜止在水平地面上，A的質(zhì)量m1 = 1.0 kg，A與水平地面之間的動摩擦因數(shù)1 = 0.04小物塊B（可視為質(zhì)點）以0 = 2.0 m/s的初速度滑上A的左端，B的質(zhì)量m2 = 1.0 kg，A與B之間的動摩擦因數(shù)2 = 0.16取重力加速度g = 10 m/s2（1）求B在A上相對A滑行的最遠距離；BA0圖17L（2）若只改變物理量0、1、2中的一個，使B剛好從A上滑下，請確定改變后該物理量的數(shù)值（只要提出一種方案即可） （11夏）8（8分）如圖17所示，光滑水平面上有一塊質(zhì)量M=3.0kg，長度L=1.0m的長木板，它的右端有一個質(zhì)量m=2.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點），小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)=0.20小物塊與長木板都處于靜止?fàn)顟B(tài)。從某時刻起對長木板施加一個水平向右的恒力F，使小物塊將相對長木板滑動，經(jīng)過時間t=1.0s，小物塊恰好滑到木板的中點。取重力加速度g=10m/s2（1）求恒力F的大??；（2）假設(shè)改變M、m、F中一個物理量的大小，使得經(jīng)過時間t=1.0s，小物塊恰好滑到木板的左端。請你通過計算確定改變后的那個物理量的數(shù)值（只要提出一種方案即可）（12春）8（8分）如圖19所示，光滑水平面上有一塊靜止的長木板，木板的長度L = 2.4 m，質(zhì)量M = 3.0 kg. 某時刻，一個小物塊（可視為質(zhì)點）以0 = 3.0 m/s的初速度滑上木板的右端，與此同時對木板施加一個F = 6.0 N的水平向右的恒力. 物塊的質(zhì)量m = 1.0 kg，物塊與木板間的動摩擦因數(shù) = 0.30取重力加速度g = 10 m/s2（1）求物塊相對木板滑動的最大距離；（2）若只改變物理量F、M、m中的一個，使得物塊速度減為零時恰好到達木板的左端，請確定改變后該物理量的數(shù)值(只要提出一種方案即可)FmM0圖19（12夏）8(8分)如圖19所示，光滑水平面上放著一塊長木板，木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，其長度L=16 m質(zhì)量M=30 kg，質(zhì)量m=10 kg的小物塊放在木板的最右端(小物塊可視為質(zhì)點)，小 物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)=010現(xiàn)對木板施加一個F=10 N方向水平向右的恒力，木板與小物塊發(fā)生相對滑動。取g=10m/s2 (1) 求木板開始運動時加速度的大??；(2)如果把木板從物塊下方抽出來，那么F持續(xù)作用的時間至少需要多長？（13春）8（8分）如圖17所示，水平桌面上放著一塊木板，木板的質(zhì)量M = 1.0 kg，長度L = 1.0 m，厚度可以忽略不計，木板左右兩端與桌面的兩端對齊質(zhì)量m = 1.0 kg的小物塊放在木板的正中央(小物塊可視為質(zhì)點)，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)1 = 0. 40物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)2 = 0.20，木板與物塊發(fā)生相對滑動，經(jīng)過一段時間物塊離開木板，此后物塊在桌面上運動，最后剛好停在桌面的右端取g = 10 m/s2求：mM圖17F（1）物塊在木板上運動的時間；（2）作用在木板上的恒力F的大小（13夏）FmM0圖188（8分）如圖18所示，光滑水平面上放著一塊足夠長的木板，木板的質(zhì)量M = 1.0 kg，從某時刻起對木板施加一個F = 3.0N的水平向右的恒力，與此同時一個質(zhì)量m = 1.0 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)，以 = 4.0 m/s的速度向右滑上木板的左端已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù) = 0.10取g = 10 m/s2物塊從滑上木板到與木板速度相同的過程中，求：（1）物塊運動的時間；（2）物塊相對木板滑行的距離8(8分)解：（1）小滑塊受到F=8.0 N水平向右的恒力后，向右做勻加速直線運動，所受向左的摩擦力f = mg根據(jù)牛頓第二定律，小滑塊的加速度a1= 5.0 m/s2 設(shè)經(jīng)過時間t后小滑塊離開木板。在這段時間內(nèi)小滑塊的位移木板所受向右的摩擦力 f = f，向右做勻加速直線運動。根據(jù)牛頓第二定律，木板的加速度a2= 3.0 m/s2在時間t內(nèi)木板的位移FFx2x1L由圖可知 L = x1 x2，解得 t = 1.0 s則小滑塊離開木板時的速度v = a1t = 5.0 m/s（2）小滑塊做勻加速直線運動的速度 木板做勻加速直線運動的速度任意時刻小滑塊與木板速度之比欲使小滑塊速度是木板速度的2倍，應(yīng)滿足若只改變F，則F = 9 N若只改變M，則M = 1.2 kg若只改變，則 = 0.27若只改變m，則m = 0.93 kg09春09夏8(8分)解：（1）小物塊在從A到C運動的過程中，根據(jù)動能定理其中 x1 = AB = 0.5 m，x2 = BC = 0.5 m解得 v = 1 m/s小物塊從C端飛出后做平拋運動由 飛行時間 s小物塊落地點與桌面C端的水平距離 x3= vt = 0.4 m（2）要使小物塊落地點與桌面C端的水平距離變?yōu)樵瓉淼?倍，由于平拋運動時間t不變，因此小物塊運動到C端的速度 v= 2 m/s由 可解得若僅改變x1，則x1= 1.25 m若僅改變x2，則x2= 1 m以上計算說明，僅改變x1是可行的，而僅改變x2是不可行的. 所以該同學(xué)的判斷是不正確的.10春8（8分）解：（1）木板槽受到F=10.0N水平向左的恒力后，向左做勻加速直線運動，所受向右的摩擦力，增根據(jù)牛頓第二定律，木板槽的加速度設(shè)經(jīng)過時間t后小滑塊滑到木板槽中點，在這段時間內(nèi)木板槽的位移小滑塊因受向左的摩擦力，將向左做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律，小滑塊的加速度在時間t內(nèi)木板的位移由圖可知 解得 則小滑塊滑到木板槽中點時的速度（2）由于小滑塊滑到木板槽中點時的速度與第（1）問所求速度相同，而小滑塊的加速度不變，所以當(dāng)木板槽與水平面間有摩擦?xí)r，要求木板槽的加速度也不變，即若只改變F，則F=11.5N；若只改變M，則M=1.67kg；若只改變m，則m=0.40kg.10夏8(8分)解：N1mgFf1Mgf2NN2（1）對木塊施加推力作用后，木塊和平板的受力情況如圖所示木塊受到的滑動摩擦力f1=N1=mg =0.402.010 N =8.0N 根據(jù)牛頓第三定律, 有 f1= f2, N1= N2 根據(jù)牛頓第二定律, 木塊的加速度a1=m/s2 = 2.0m/s2平板的加速度a2=m/s2 = 1.6m/s2設(shè)經(jīng)過t ，木塊恰好與擋板相撞，則L=解得 t2s（2）根據(jù)（1）可以求得時間t 如果只改變平板的質(zhì)量M，從上式可知，當(dāng)M增大時，時間t減小，所以甲同學(xué)說法正確11春8(8分)解：（1）B滑上A后，A、B在水平方向的受力情況如答圖所示Ff2Ff1Ff2AB答圖其中A受地面的摩擦力的大小Ff1 = 1 ( m1+ m2) gA、B之間摩擦力的大小Ff2 = 2 m2 g以初速度0的方向為正方向A的加速度 B的加速度 由于a1 0，所以A會相對地面滑動，經(jīng)時間t，A的速度 A的位移 B的速度 B的位移 當(dāng)1=2 時，B相對A靜止，解得 x2x1= 0.83 m即B在A上相對A滑行的最遠距離為0.83m（2）要使B剛好從A上滑下，即當(dāng)1=2時，有x2x1 = L解得 （i）只改變0，則 m/s = 2.2 m/s；（ii）只改變1，則1 = 0.06 ；（iii）只改變2，則2 = 0.14 . 11夏8(8分)解： 木板在外力F的作用下，與小物塊發(fā)生相對滑動。小物塊做勻加速直線運動，沒小物塊加速度的大小為a1.對小物塊 f = mg = ma1即 a1 = 2.0m/s2答圖2x1x2MMmm木板做勻加速直線運動，沒木反加速度 的大小為a2.在t=1.0s內(nèi)，小物塊向右運動的距離為 木板向右運動的為 依據(jù)題意 x2-x1= 解得 a2 = 3.0m/s2對木板 F -mg = Ma2 得 F = 13N 小物塊做勻加速直線運動的加速度= 2.0m/s2 經(jīng)過時間t，小物塊向右運動的距離為 木板向右運動的距離為欲使經(jīng)過時間t = 1.0s，小物塊恰好滑到木板的左端，要求 即 則M、m、F滿足關(guān)系 F = 4M + 2m 若只改變F，則F= 16N；若只改變M，則M=2.25kg；若只改變m，則m= 0.50kg . 12春8(8分)解：（1）小物塊先向左做勻減速直線運動，設(shè)小物塊加速度的大小為a1對小物塊，根據(jù)牛頓第二定律得f = mg = ma1a1 = 3.0 m/s2 經(jīng)時間 t1=1.0 s，速度減為零.位移大小 = 1.5 m之后，小物塊向右做勻加速直線運動，設(shè)經(jīng)時間t2與木板相對靜止，此時它們的速度大小為，物塊向右運動的位移大小為x2.，答圖2Ff對木板，水平方向的受力情況如答圖2所示.木板向右做勻加速直線運動，設(shè)木板的加速度大小為a2根據(jù)牛頓第二定律得 F- mg = Ma2 = 1.0 m/s2 木板的位移大小 可解得 t2 = 0.50 s，m，m答圖3x1x2x3x物塊相對木板滑動的最大距離 = 2.25 m（2）若物塊速度減為零時恰好到達木板的左端，則 =F、M、m滿足關(guān)系 F = 1.8M + 3m若只改變F，則F = 8.4 N若只改變M，則M = 1.7 kg若只改變m，則m = 0.20 kg（12夏）（13春）8(8分)解：（1）小物塊在木板上滑動時，根據(jù)牛頓第二定律1mg = ma1a1 =1g = 4.0 m/s2 小物塊在桌面上滑動時，根據(jù)牛頓第二定律2mg = ma2a2 =2g = 2.0 m/s2 經(jīng)過時間t2，物塊與木板分離，物塊的位移 此后，物塊在桌面上以加速度a2做勻減速直線運動，經(jīng)過時間t2運動到桌面的右端，速度剛好減小為0，位移x1x2x3答圖3由答圖3可知 x1 + x2 = 物塊與木板分離時的速度 = a1t1 = a2t2解得 t1=0.29s（2）物塊在木板上滑動時，木板水平方向的受力情況如答圖4所示答圖4fF 木板向右做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律 F - 1mg = Ma3 物塊與木板分離時，