20xx北京模擬題章節(jié)匯編之直線運動(參考版)
2024-08-26 12:12本頁面
【正文】 研究發(fā)現(xiàn)，在相同環(huán)境條件下，球形物體的 收尾 速度僅與球的半徑和質(zhì)量有關(guān) ． 下表是某次研究的實驗數(shù)據(jù) 小球編號 A B C D E 小球的半徑（ 10 － 3m） 2 小球的質(zhì)量（ 10 －6kg） 2 5 45 40 100 小球的 收尾 速度（ m/s） 16 40 40 20 32 ① 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，求出 B球與 C球在達(dá)到終極速度時所受阻力之比 ． ② 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，歸納出球型物體所受阻力 f 與球的速度 大小 及球的半徑的關(guān)系 （ 寫出 有關(guān) 表達(dá)式 、并求出 比例系數(shù) ）． ③ 現(xiàn)將 C 號和 D 號小球用輕質(zhì)細(xì)線連接，若它們在下落時所受阻力與單獨下落時的規(guī)律相同 ． 讓它們同時從足夠高 的同一高度 下落， 試 求出它們的 收尾 速度；并判斷它們落地的順序（不需要寫出判斷理由） ． 答案： ① 球在達(dá)到終極速度時為平衡狀態(tài)，有 f ＝ mg 則 fB： fC ＝ mB ： mC 帶入數(shù)據(jù)得 fB： fC＝ 1： 9 ② 由表中 A、 B球的有關(guān)數(shù)據(jù)可得，阻力與速度成正比；即 fv? 由表中 B、 C球有關(guān)數(shù)據(jù)可得，阻力與球的半徑的平方成正比，即 2fr? 得 2f kvr? k＝ （或 k＝ 5Ns/m3） ③ 將 C號和 D號小球用細(xì)線連接后，其收尾速度應(yīng)滿足 mCg＋ mDg＝ fC ＋ fD 即 mCg＋ mDg＝ kv(rC2＋ rD2) 代入數(shù)據(jù)得 v＝ 比較 C號和 D號小球的質(zhì)量和半徑，可判斷 C球先落地． 博微物理 5 。 …② (1 分 ) （算出 a = ） 對 A、 B 兩物塊分別由牛頓第二定律得： F－ f = ma1 …………………… ③ (1 分 )， f = ma2 ………………………………… ④ (1 分 ) 由① ~④式可得： F = N …………………………………………………… (1 分 ) ⑵設(shè) A、 B 兩物塊 8s 內(nèi)的位移分別為 s s2，由圖象得： 1 1 (6 1 2 ) 8 7 2 m2s ? ? ? ? ? …………………………………………………… (2 分 ) 2 1 6 4 12m2s ? ? ? ? …………………………………………………………… (2 分 ) 所以 s = s1－ s2＝ 60m
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