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一輛摩托車能達(dá)到的最大速度為v_m＝30 m/s，要想在3 min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上在前面s₀＝1000 m處、正以v＝20 m/s速度勻速行駛的汽車，則摩托車至少以多大的加速度起動？以下是甲、乙兩位同學(xué)的求解方法。
甲同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車恰好在3 min時追上汽車，則：
at²＝vt＋s₀，代入數(shù)據(jù)得：a＝0.28 m/s²。
乙同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車追上汽車時，摩托車的速度恰好是30 m/s，則
v_m²＝2as＝2a（vt＋s₀），代入數(shù)據(jù)得：a＝0.1 m/s²。
你認(rèn)為他們的解法正確嗎？若都是錯誤的，請給出正確的解法。

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選擇題。共40分，1－5題只有一個選項正確，選對的得4分，選錯或不答的得0分；6－10題，選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

C

B

D

C

B

AC

BC

AD

BD

BD

11．（9分）（1） (3分)     （2）2T₀　(3分)    （3）（或）　(3分)

12．（11分）（1）電壓表V₂ (3分)　   （2）電阻R₃＝20Ω  (4分)   （3）E＝6V (4分)

13．（14分）設(shè)汽車所受阻力與車所受重力的比例系數(shù)為k，則空載時汽車所受阻力為：

f₀ = km₀g　……………………………………………………………………………………(2分) 

當(dāng)汽車達(dá)到最大速度v₀時，牽引力F₀ = f₀

可得汽車的額定功率P＝F₀v₀＝km₀gv₀……………………………………………………（4分）

  同理，當(dāng)汽車載貨時：

     P = k（m₀＋m）gv_m　………………………………………………………………………(4分) 

  解得：　……………………………………………………………………(4分)

14、（14分）他們的解法都不對�！�……………………………（4分）

   設(shè)摩托車的加速時間為t，且正好用時t₀＝3min追上汽車，則有：

    ……………………………………………………………（5分）

得  …………………………………………………………………………（3分）

所以摩托車的最小加速度大小為  m/s²　……………………………（2分）

15．（15分）

⑴激光束a、b經(jīng)過玻璃磚的折射光路圖如圖所示：……………………………………（4分）

如圖，     得…………………………………………………（2分）

激光束b，在O點有：  得　……………    ……………………（2分）

又　    得

激光束a，在C點有：       得

在E點    得………………………………………（2分）

  由′，兩束光射出后應(yīng)平行，故不相交。

⑵在△CDO中，

在△CDE中，

在△EFO中，……………………………（5分）

所以，光束a射出玻璃磚后與x軸交點的坐標(biāo)為（，0）

16．（15分）

 ⑴當(dāng)金屬棒ab和cd的速度相同時，對它們構(gòu)成的系統(tǒng)，

F=ma＋2ma　　…………………………………………………………………………（2分）

得加速度 ………………………………………………………………………（3分）

⑵當(dāng)金屬棒ab的速度是金屬棒cd的速度的2倍時，即  v_ab=2v_cd

  對金屬棒ab，由牛頓第二定律得

  …………………………………………………………（3分）

得      ………………………………………………（3分）

⑶對系統(tǒng)，由動量定理： ………………………………………………（2分）

得： …………………………………………………………（2分）

17．（16分）

 ⑴如圖，電荷從A點勻加速運(yùn)動運(yùn)動到x軸的C點的　　

過程：位移s＝AC＝m

加速度  ＝　m/s²…（3分）

 　時間   s　………………（2分）

⑵電荷到達(dá)C點的速度為

m/s　………………（2分）

   速度方向與x軸正方向成45°角，在磁場中運(yùn)動時

  由  

 得m　………………………………………………（4分）

即電荷在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑為m

⑶軌跡圓與x軸相交的弦長為m，所以電荷從坐標(biāo)原點O再次進(jìn)入電場中，且速度方向與電場方向垂直，電荷在電場中作類平拋運(yùn)動，運(yùn)動過程中與x軸第三次相交時的位移方向角為45°，設(shè)運(yùn)動的時間為t′，則：

 　　　　　　  　　間s=

得t′＝2×10^－6s　　………………………………………………………………（2分）

則s_平=vt′=m         

m　……………………………………………………………（3分）

即電荷第三次到達(dá)x軸上的點的坐標(biāo)為（8，0）

18．（16分）

⑴小球與滑塊相互作用過程中沿水平方向動量守恒：

    　　　　　　     …………………………………………………………（3分）

又因為系統(tǒng)機(jī)械能守恒：　…………………………………（3分）

得    　…………………………………………（2分）

⑵當(dāng)金屬小球通過A點時，沿導(dǎo)軌方向金屬小球與金屬滑塊具有共同速度v，沿A點切線方向的速度為v′，由動量和能量守恒得

 ………………………………………………………………（2分）

　………………………………………………（2分）

解得　……………………………………………………（2分）

由牛頓第二定律得………………………………………………（2分）

即為對金屬塊的作用力大小為