江西省宜春三中2016届高三上学期第二次月考物理试卷

江西省宜春三中2016届高三上学期第二次月考物理试卷

‎2015-2016学年江西省宜春三中高三（上）第二次月考物理试卷 ‎　‎ 一、本题共10个小题，每小题4分，共40分，在每小题目给出的四个选项中，有的只有一项正确，有的小题有多项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得零分．‎ ‎1．如图所示，物体A、B和C叠放在水平桌面上，水平力为Fb=5N，Fc=10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止．以、、分别表示A与B，B与C，C与桌面间的静摩擦力的大小，则（　　）‎ A． =5N， =0N， =5N B． =5N， =5N， =0N C． =0N， =5N， =5N D． =0N， =10N， =5N ‎2．如图甲中一水平轻杆在右端的P点系有两根细线，一根斜上拉且固定，另一根竖直向下连接质量为m的物体而处于平衡，图乙中水平轻杆左端固定，右端连接一个光滑滑轮，用细线绕过滑轮，上端固定而下端连接与甲同样的物体处于平衡．下列说法中正确的是（　　）‎ A．甲、乙图中斜拉线受到的拉力大小相等 B．甲、乙图中斜拉线受到的拉力大小不相等 C．甲图中轻杆对P点的作用力与乙图中轻杆对滑轮的作用力大小相等 D．甲图中轻杆对P点的作用力与乙图中轻杆对滑轮的作用力大小不相等 ‎3．设想能创造一理想的没有摩擦力的环境，用一个人的力量去推一万吨巨轮，则从理论上可以说（　　）‎ A．巨轮惯性太大，所以完全无法拖动 B．一旦施力于巨轮，巨轮立即产生一个加速度 C．由于巨轮惯性很大，施力于巨轮后，要经过很长一段时间后才会产生一个明显的加速度 D．由于巨轮惯性很大，施力于巨轮后，要经过很长一段时间后才会产生一个明显的速度 ‎4．一汽车在水平面上做匀变速直线刹车运动，其位移与时间的关系是：s=24t﹣6t2，则它在3s内的行驶的路程等于（　　）‎ A．18m B．24m C．30m D．48m ‎5．如图所示，A、B两物体叠放在一起沿倾角为θ的斜面加速下滑，并保持相对静止，已知它们的质量分别为mA和mB，A与B之间、B与斜面之间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则A、B之间的摩擦力大小为（　　）‎ A．0 B．μ1mAgcosθ C．μ2mAgcosθ D．mAgsinθ ‎6．如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这过程中下面木块移动的距离为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎7．物体受与水平方向成30°角的拉力F作用，在水平面上向左做匀速直线运动，如图所示，则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力方向是（　　）‎ A．向上偏左 B．向上偏右 C．竖直向上 D．竖直向下 ‎8．一物体由静止沿倾角为θ的斜面下滑，加速度为a；若给此物体一个沿斜面向上的初速度v0，使其上滑，此时物体的加速度可能为（　　）‎ A．a B．2a C．2gsinθ﹣a D．2gsinθ+a ‎9．如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上．若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是（　　）‎ A．F1sinθ+F2cosθ=mg sinθ，F2≤mg B．F1cosθ+F2sinθ=mg sinθ，F2≤mg C．F1sinθ﹣F2cosθ=mg sinθ，F2≤mg D．F1cosθ﹣F2sinθ=mg sinθ，F2≤mg ‎10．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（　　）‎ A． B． C． D．3μmg ‎　‎ 二、非选择题：本大题共8小题，共110分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎11．如图（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连．起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50Hz．图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示：‎ ‎（1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为　　m/s2．（结果保留两位有效数字）‎ ‎（2）打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2．请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的　　．‎ ‎（3）如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为　　．‎ ‎12．某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因素”的实验时，设汁了两种实验方案：‎ 方案一：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图（a）所示．‎ 方案二：用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图（b）所示．除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重量均为2.00N的砝码．‎ 上述两种方案中，你认为更合理的方案是　　，理由是　　．‎ ‎（2）该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如表所示 ‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ O 砝码/个数 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 砝码对木块压力/N ‎0‎ ‎2.00‎ ‎4.00‎ ‎6.00‎ ‎8.00‎ 测力计读数/N ‎1.50‎ ‎2.00‎ ‎2.50‎ ‎2.90‎ ‎3.50‎ 请根据上述数据在坐标纸上（图（c）中）作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象（以F为横坐标）．图象不过原点的原因是　　．由图象可知，木块的重力为　　N．木块与木板间的动摩擦因数为　　．‎ ‎13．子弹从枪口射出的速度大小是30m/s，某人每隔1s竖直向上开枪，假设子弹在升降过程中都不相碰，不计空气阻力，求：‎ ‎（1）空中最多能有几颗子弹？‎ ‎（2）设在t=0时，将第一颗子弹射出，在哪些时刻它和以后射出的子弹在空中相遇而过？‎ ‎（3）这些子弹在距射出处多高的地方依次与第一颗子弹相遇？‎ ‎14．长为L质量为M的木板A静止在光滑的水平桌面上，有一质量为m的小木块B以水平速度V0恰好落在木板A的左端，如图所示，木块B与木块A间的摩擦系数为μ，木块B可视为质点，试求：‎ ‎（1）A和B的加速度各是多少，方向如何？‎ ‎（2）当B运动到A长度的中点时，相对于A的速度是多少？‎ ‎（3）如果最后B恰好到达A的右端不落下来，则V0的值应是多大？‎ ‎15．如图所示，质量m=lkg的物块放在倾斜角θ=37°的斜面上，斜面体的质量M=2kg，斜面与物体间的动摩擦因数μ=0.2，地面光滑，现对斜面体施加一水平推力F，要使物体m相对斜面静止，F应为多大？（设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，结果保留一位小数．）‎ ‎16．如图所示，A、B两物体的质量分别是m1和m2，其接触面光滑，与水平面的夹角为θ，若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ，用水平力F推A，使A、B一起加速运动，求：‎ ‎（1）A、B间的相互作用力 ‎（2）为维持A、B间不发生相对滑动，力F的取值范围．‎ ‎（3）当A、B与水平地面间光滑时，且又m1=m2=m时，则F的取值范围是多少？‎ ‎17．如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图，绷紧的传送带始终保持3.0m/s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.45m．现有一行李包（可视为质点）由A端被传送到B端，且传送到B端时没有及时取下，行李包从B端水平抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2．‎ ‎（1）若行李包从B端水平抛出的初速度v=3.0m/s，求它在空中运动的时间和飞行的水平距离．‎ ‎（2）若行李包以v0=1.0m/s的初速度从A端向右滑行，行李包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20．要使它从B端飞出的水平距离等于（1）中所求的水平距离，求传送带的长度应满足的条件．‎ ‎18．如图所示，质量为3m的足够长木板C静止在光滑水平面上，质量均为m的两个小物块A、B放在C的左端，A、B间相距s0，现同时对A、B施加水平向右的瞬时冲量而使之分别获得初速度v0和2v0，若A、B与C之间的动摩擦因数分别为μ和2μ，则 ‎（1）最终A、B、C的共同速度为多大？‎ ‎（2）当A与C刚相对静止时B的速度为多大？‎ ‎（3）A与B最终相距多远？‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年江西省宜春三中高三（上）第二次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、本题共10个小题，每小题4分，共40分，在每小题目给出的四个选项中，有的只有一项正确，有的小题有多项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得零分．‎ ‎1．如图所示，物体A、B和C叠放在水平桌面上，水平力为Fb=5N，Fc=10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止．以、、分别表示A与B，B与C，C与桌面间的静摩擦力的大小，则（　　）‎ A． =5N， =0N， =5N B． =5N， =5N， =0N C． =0N， =5N， =5N D． =0N， =10N， =5N ‎【考点】摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】以a为研究对象，根据平衡条件求出b对a的静摩擦力大小．以ab整体为研究对象，求解c对b的静摩擦力大小．以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件求解桌面对c的静摩擦力大小．‎ ‎【解答】解：以a为研究对象，根据平衡条件得到：b对a的静摩擦力大小f1=0，否则a水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡．以ab整体为研究对象，根据平衡条件得到：f2=Fb=5N．再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：f3=Fc﹣Fb=10N﹣5N=5N，方向水平向左．所以f1=0，f2=5N，f3=5N．‎ 故选：C ‎　‎ ‎2．如图甲中一水平轻杆在右端的P点系有两根细线，一根斜上拉且固定，另一根竖直向下连接质量为m的物体而处于平衡，图乙中水平轻杆左端固定，右端连接一个光滑滑轮，用细线绕过滑轮，上端固定而下端连接与甲同样的物体处于平衡．下列说法中正确的是（　　）‎ A．甲、乙图中斜拉线受到的拉力大小相等 B．甲、乙图中斜拉线受到的拉力大小不相等 C．甲图中轻杆对P点的作用力与乙图中轻杆对滑轮的作用力大小相等 D．甲图中轻杆对P点的作用力与乙图中轻杆对滑轮的作用力大小不相等 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】分别对两图中的P点受力分析，根据共点力平衡，求出斜拉线的拉力和轻杆对P点以及轻杆对滑轮的作用力大小，从而进行比较．注意通过滑轮的绳子拉力大小相等．‎ ‎【解答】解：分别对甲乙两图的P点受力分析，如图．根据共点力平衡得，‎ 甲图中斜拉线的拉力，杆子对结点的作用力．‎ 乙图中斜拉线的拉力T2=T=mg，因为两拉力成120°，且大小相等，所以F2=mg．故B、D正确，A、C错误．‎ 故选BD．‎ ‎　‎ ‎3．设想能创造一理想的没有摩擦力的环境，用一个人的力量去推一万吨巨轮，则从理论上可以说（　　）‎ A．巨轮惯性太大，所以完全无法拖动 B．一旦施力于巨轮，巨轮立即产生一个加速度 C．由于巨轮惯性很大，施力于巨轮后，要经过很长一段时间后才会产生一个明显的加速度 D．由于巨轮惯性很大，施力于巨轮后，要经过很长一段时间后才会产生一个明显的速度 ‎【考点】牛顿第二定律；惯性．‎ ‎【分析】根据牛顿第二定律知，加速度与合力具有瞬时性，一旦有合力，一定具有加速度．通过牛顿第二定律分析巨轮的加速度大小，从而通过速度时间公式分析速度的变化．‎ ‎【解答】解：A、根据牛顿第二定律知，一旦有合力，巨轮立即产生加速度．故A错误，B正确．‎ C、根据知，巨轮的质量很大，合力很小，则加速度很小，根据v=at知，要经过很长一段时间才会产生明显的速度．故C错误，D正确．‎ 故选BD．‎ ‎　‎ ‎4．一汽车在水平面上做匀变速直线刹车运动，其位移与时间的关系是：s=24t﹣6t2，则它在3s内的行驶的路程等于（　　）‎ A．18m B．24m C．30m D．48m ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】由于该物体做的是匀变速直线运动，可根据物体的位移与时间的关系公式与题目中的位移时间关系对比，从物理量的系数中能够求得物体的初速度和加速度，再根据物体速度时间关系可求得速度变为零的时间，进而求出它在3s内的行驶的路程．‎ ‎【解答】解：根据匀变速直线运动位移与时间的关系公式与x=24t﹣6t2对比可得：‎ v0=24m/s a=﹣12m/s2‎ 根据公式v=v0+at得 s 因为3s＞2s，所以2s后汽车停止运动，‎ x=24×2﹣6×22=24m 故选：B ‎　‎ ‎5．如图所示，A、B两物体叠放在一起沿倾角为θ的斜面加速下滑，并保持相对静止，已知它们的质量分别为mA和mB，A与B之间、B与斜面之间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则A、B之间的摩擦力大小为（　　）‎ A．0 B．μ1mAgcosθ C．μ2mAgcosθ D．mAgsinθ ‎【考点】摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】先对AB整体受力分析，根据牛顿第二定律求解出加速度，然后隔离出物体A，受力分析后根据牛顿第二定律列式求解出间的静摩擦力．‎ ‎【解答】解：先取AB为一整体，受力分析如图所示．‎ 由牛顿第二定律得：（mA+mB）gsinθ﹣FfB=（mA+mB）a FfB=μ2FN FN=（mA+mB）gcosθ 以上三式联立可得a=gsinθ﹣μ2gcosθ 再隔离A物体，设A受到的静摩擦力为FfA，‎ 方向沿斜面向上，对A再应用牛顿第二定律得：‎ mAgsinθ﹣FfA=mAa 可得出FfA=μ2mAgcosθ．‎ 故选C ‎　‎ ‎6．如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2‎ ‎，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这过程中下面木块移动的距离为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；胡克定律．‎ ‎【分析】系统原来处于平衡状态，两个弹簧均被压缩，弹簧k2的弹力等于两物体的总重力．缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧时弹簧k2的弹力等于m2g，根据胡克定律分别求出下面弹簧两种状态下压缩的长度，下面木块移动的距离等于弹簧两种状态下压缩的长度之差．‎ ‎【解答】解：系统处于原来状态时，下面弹簧k2的弹力F1=（m1+m2）g，被压缩的长度x1==‎ ‎ 当上面的木块离开上面弹簧时，下面弹簧k2的弹力F2=m2g，被压缩的长度x2==‎ 所以下面木块移动的距离为S=x1﹣x2=‎ 故选C ‎　‎ ‎7．物体受与水平方向成30°角的拉力F作用，在水平面上向左做匀速直线运动，如图所示，则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力方向是（　　）‎ A．向上偏左 B．向上偏右 C．竖直向上 D．竖直向下 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】物体受到重力、拉力F、地面的支持力FN和滑动摩擦力f，根据平衡条件分析拉力F与水平地面间摩擦力的合力与重力与支持力的合力的关系，进行选择．‎ ‎【解答】解：物体受到重力、拉力F、地面的支持力FN和滑动摩擦力f，支持力FN小于重力．物体做匀速直线运动，所受合力为零，则拉力F与水平地面间摩擦力的合力和重力与支持力的合力大小相等、方向相反，重力与支持力的合力方向竖直向下，则拉力F与水平地面间摩擦力的合力方向竖直向上．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎8．一物体由静止沿倾角为θ的斜面下滑，加速度为a；若给此物体一个沿斜面向上的初速度v0，使其上滑，此时物体的加速度可能为（　　）‎ A．a B．2a C．2gsinθ﹣a D．2gsinθ+a ‎【考点】牛顿第二定律；加速度．‎ ‎【分析】设斜面的动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律分别对物体下滑和上滑两个过程列式，即可求得上滑的加速度表达式，再分析加速度的可能值．‎ ‎【解答】解：设斜面的动摩擦因数为μ，上滑过程加速度大小为a′，根据牛顿第二定律，得：‎ 下滑过程：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma ①‎ 上滑过程：mgsinθ+μmgcosθ=ma′②‎ 则得a=g（sinθ﹣μcosθ）③，‎ a′=g（sinθ+μcosθ） ④‎ 若斜面光滑，μ=0，则得a′=a；‎ 由③④得a′=2gsinθ﹣a；‎ 若μ=，a=，a′=，则得a′=2a；故ABC正确，D错误．‎ 故选ABC ‎　‎ ‎9．如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上．若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是（　　）‎ A．F1sinθ+F2cosθ=mg sinθ，F2≤mg B．F1cosθ+F2sinθ=mg sinθ，F2≤mg C．F1sinθ﹣F2cosθ=mg sinθ，F2≤mg D．F1cosθ﹣F2sinθ=mg sinθ，F2≤mg ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】分析物体的受力情况，作出力图，根据平衡条件运用正交分解法研究F1、F2与重力的关系．‎ ‎【解答】解：以物体为研究对象，当F2≤mg时分析受力如图．‎ 建立如图所示的坐标系，根据平衡条件得 x方向：F1cosθ+F2sinθ=mgsinθ y方向：F1sinθ+mgcosθ=N+F2cosθ 故选B．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（　　）‎ A． B． C． D．3μmg ‎【考点】牛顿运动定律的应用﹣连接体．‎ ‎【分析】要使四个物体一块做加速运动而不产生相对滑动，则两接触面上的摩擦力不能超过最大静摩擦力；分析各物体的受力可确定出哪一面上达到最大静摩擦力；由牛顿第二定律可求得拉力T．‎ ‎【解答】解：本题的关键是要想使四个木块一起加速，则任两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力．‎ 设左侧两木块间的摩擦力为f1，右侧木块间摩擦力为f2；则有 对左侧下面的大木块有：f1=2ma，对左侧小木块有T﹣f1=ma；‎ 对右侧小木块有f2﹣T=ma，对右侧大木块有F﹣f2=2ma﹣﹣﹣（1）；联立可F=6ma﹣﹣﹣﹣（2）； ‎ 四个物体加速度相同，由以上式子可知f2一定大于f1；故f2应达到最大静摩擦力，由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为μmg，所以应有f2=μmg﹣﹣﹣﹣（3），‎ 联立（1）、（2）、（3）解得．‎ 故选B．‎ ‎　‎ 二、非选择题：本大题共8小题，共110分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎11．如图（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连．起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50Hz．图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示：‎ ‎（1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为　5.0　m/s2．（结果保留两位有效数字）‎ ‎（2）打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2．请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的　D4D5区间内　．‎ ‎（3）如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为　1：1　．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】打点计时器打点的时间间隔是相等的，观察纸带上相邻点间的距离的变化，判断纸带的运动情况．‎ 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．‎ ‎【解答】解：（1）根据△x=aT2得：‎ 打c段纸带时小车的加速度： =m/s2‎ 所以打c段纸带时小车的加速度大小为5.0 m/s2．‎ ‎（2）b段中只有D4D5区间内位移最大，所以最大速度一定在D4D5区间内．‎ ‎（3）设小车的质量为M，重物的质量为m，斜面的倾角为θ，小车与斜面之间的滑动摩擦力Ff，小车加速过程中，‎ 对小车和重物整体应用牛顿第二定律得mg﹣Mgsinθ﹣Ff=（M+m）a1‎ 当重物落地后，小车减速上升的过程中应用牛顿第二定律得Mgsinθ+Ff=Ma2‎ 联立两式并将：，的数值代入得 故答案为：（1）5.0；（2）D4D5区间内；（3）1：1．‎ ‎　‎ ‎12．某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因素”的实验时，设汁了两种实验方案：‎ 方案一：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图（a）所示．‎ 方案二：用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图（b）所示．除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重量均为2.00N的砝码．‎ 上述两种方案中，你认为更合理的方案是　方法二　，理由是　若用方法一必须保证木块在木板上做匀速运动一般很难做到，采用方法二只要拉木板向左运动就行　．‎ ‎（2）该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如表所示 ‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ O 砝码/个数 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 砝码对木块压力/N ‎0‎ ‎2.00‎ ‎4.00‎ ‎6.00‎ ‎8.00‎ 测力计读数/N ‎1.50‎ ‎2.00‎ ‎2.50‎ ‎2.90‎ ‎3.50‎ 请根据上述数据在坐标纸上（图（c）中）作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象（以F为横坐标）．图象不过原点的原因是　计算正压力时没有加上木块的重力　．由图象可知，木块的重力为　6.00　N．木块与木板间的动摩擦因数为　0.25　．‎ ‎【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．‎ ‎【分析】1）方案一：对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的，只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时，拉力才与摩擦力成为一对平衡力，它们大小相等．‎ 方案二：拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力．‎ ‎（2）采用描点法做出图象．‎ ‎【解答】解：（1）方案二更合理．‎ 理由是：图（b）中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，更容易控制拉动的速度，使示数更稳定，测量更准确．‎ ‎（2）采用描点法画出的图象如下：‎ ‎（3）由图象可以看出，在砝码对木块压力为0时，木块对木板最初的摩擦力为1.50N，而且木块与木板间的动摩擦力随着压力的增大而增大，即木块与木板间的动摩擦力大小受压力大小的影响．当砝码对木块的压力F=0时，摩擦力f≠0，‎ 所以图象不过原点的原因是：压力N中漏掉了木块的重力．‎ 由题意可知，图象的斜率k=μ==0.25‎ 在砝码对木块压力为0时，木板对木块也有摩擦力为1.50N．‎ 即f=μF=μG=1.5N 所以木块重力G=6N．‎ 故答案为：（1）方法二，若用方法一必须保证木块在木板上做匀速运动一般很难做到，采用方法二只要拉木板向左运动就行（2）计算正压力时没有加上木块的重力，6.00N，0.25‎ ‎　‎ ‎13．子弹从枪口射出的速度大小是30m/s，某人每隔1s竖直向上开枪，假设子弹在升降过程中都不相碰，不计空气阻力，求：‎ ‎（1）空中最多能有几颗子弹？‎ ‎（2）设在t=0时，将第一颗子弹射出，在哪些时刻它和以后射出的子弹在空中相遇而过？‎ ‎（3）这些子弹在距射出处多高的地方依次与第一颗子弹相遇？‎ ‎【考点】竖直上抛运动．‎ ‎【分析】（1）计算出第一颗子弹在空中停留的总时间，便可知道空中最多能有几颗子弹；‎ ‎（2）子弹相遇时，它们对地面的位移相等，列位移相同的方程讨论解决相遇的时间；‎ ‎（3）依据第二问的结果，计算出第一颗子弹的对地位移，可得本问的结果．‎ ‎【解答】解：（1）第一颗子弹从射出到落回地面共用时间：t==6s 因每隔1s发出一颗子弹，故第一颗子弹落地时，第七颗子弹刚发出，空中共有6颗子弹 ‎（2）设第一颗子弹射出时间t后，与第n颗子弹相遇，此时第n颗子弹运动时间：‎ tn=t﹣n+1‎ 由运动学公式得，v0t﹣gt2=v0tn﹣•g•‎ 解得：t=3+（n﹣1）‎ 当n=2时，t=3.5s 当n=3时，t=4.0s 当n=4时，t=4.5s 当n=5时，t=5.0s 当n=6时，t=5.5s ‎（3）设第一颗子弹与第n颗子弹相遇时距射出点的高度为h，则有：‎ hn=v0tn﹣‎ 所以，h2=43.75m，h3=40m，h4=33.75m，h5=25m，h6=13.75m 答：（1）空中最多有6颗子弹；‎ ‎（2）在3.5s，4.0s，4.5s，5.0s，5.5s第一颗子弹与其他子弹相遇；‎ ‎（3）相遇点高度为：43.74m，40m，33.75m，25m，13.75m．‎ ‎　‎ ‎14．长为L质量为M的木板A静止在光滑的水平桌面上，有一质量为m的小木块B以水平速度V0恰好落在木板A的左端，如图所示，木块B与木块A间的摩擦系数为μ，木块B可视为质点，试求：‎ ‎（1）A和B的加速度各是多少，方向如何？‎ ‎（2）当B运动到A长度的中点时，相对于A的速度是多少？‎ ‎（3）如果最后B恰好到达A的右端不落下来，则V0的值应是多大？‎ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】（1）对木块和木板进行受力分析，根据牛顿第二定律即可求解木块B和木板A的加速度大小和方向；‎ ‎（2）木块和木板都向右运动，木块做减速运动，木板做加速度运动，根据运动学公式求得相对于A速度 ‎（3）木板和木块构成的系统所受到的合外力为零，因而总动量守恒，根据动量守恒定律和能量守恒定律结合求解．‎ ‎【解答】解：（1）木块和木板相对滑动，受到滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得：‎ 对于木块B：aB==μg，方向水平向左；‎ 对于木板A：aA=，方向水平向右；‎ ‎（2）设经过时间t运动到A得终点，则 此时B的速度为vB=v0﹣aBt A的速度为vA=aAt 相对速度为△v=vB﹣vA 联立解得△v=‎ ‎（3）B恰好到达A的右端不落下来时两者速度相同，设为v．‎ 木板和木块构成的系统所受到的合外力为零，因而总动量守恒，则有：（M+m）v=mv0 　‎ 解得 v=‎ 根据系统的能量守恒得：μmgL=‎ 解得：v0=‎ 答：‎ ‎（1）A的加速度为，方向水平向右；B的加速度是μg，方向水平向左；‎ ‎（2）当B运动到A长度的中点时，相对于A的速度是 ‎（3）如果最后B恰好到达A的右端不落下来，则v0的值应是．‎ ‎　‎ ‎15．如图所示，质量m=lkg的物块放在倾斜角θ=37°的斜面上，斜面体的质量M=2kg，斜面与物体间的动摩擦因数μ=0.2，地面光滑，现对斜面体施加一水平推力F，要使物体m相对斜面静止，F应为多大？（设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，结果保留一位小数．）‎ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】M和m具有相同的加速度，隔离对m分析，当m有斜向上的最大静摩擦力时，F有最小值，通过整体隔离法求出F的最小值；当m有斜向下的最大静摩擦力时，F有最大值，通过整体隔离法求出F的最大值．从而得出F的范围．‎ ‎【解答】解：分析斜面和物块的整体，根据牛顿第二定律有：F=（M+m）a 分析物块，如果摩擦力斜向上，水平方向上有：FNsinθ﹣Ffcosθ=ma，‎ 竖直方向上有：FNcosθ+Ffsinθ=mg，‎ 当摩擦力达到最大静摩擦力时有：Ff=μFN，‎ 联立方程，解得：F===14.3N．‎ 分析物块，如果摩擦力斜向下，水平方向有：FNsinθ+Ffcosθ=ma 竖直方向上有：FNcosθ﹣Ffsinθ=mg，当摩擦力达到最大静摩擦力时，Ff=μFN，‎ 联立方程解得： ==33.5N．‎ 因此有：14.3N≤F≤33.5N．‎ 答：要使物体m相对斜面静止，力F的范围是14.3N≤F≤33.5N．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，A、B两物体的质量分别是m1和m2，其接触面光滑，与水平面的夹角为θ，若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ，用水平力F推A，使A、B一起加速运动，求：‎ ‎（1）A、B间的相互作用力 ‎（2）为维持A、B间不发生相对滑动，力F的取值范围．‎ ‎（3）当A、B与水平地面间光滑时，且又m1=m2=m时，则F的取值范围是多少？‎ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】（1）对A、B系统根据牛顿第二定律求加速度；隔离B，根据牛顿第二定律求出A、B间的相互作用力；‎ ‎（2）（3）分别以m1和（m1+m2）组成的整体为研究的对象，对它们进行受力分析，结合牛顿第二定律列出方程，即可求解．‎ ‎【解答】解：（1）对A、B组成的整体，根据牛顿第二定律，有 F﹣μ（m1+m2）g=（m1+m2）a 解得：﹣μg 隔离B，对B受力分析如图，‎ 根据牛顿第二定律，有 Nsinθ﹣μm2g=m2a 解得：N=‎ ‎（2）若要二者一起做加速运动，则推力要大于摩擦力，即：F＞μ（m1+m2）g 当m1恰好要相对于m2发生运动时，F达到最大值．此时m1在竖直方向上不再受到地面的支持力，它只受到重力、推力和m2的弹力，设对m1的弹力大小为N，‎ 则竖直方向：m1g=Ncosθ 水平方向：F﹣Nsinθ=m1a 以（m1+m2）组成的整体为研究的对象，它们 在竖直方向：N′=（m2+m1）g 水平方向：F﹣μN′=（m2+m1）a 联立以上方程得：F=μ（m1+m2）g+‎ 所以，为了维持长方形两部分不发生相对运动则F的允许取值范围是：μ（m1+m2）g＜F≤μ（m1+m2）g+‎ ‎（3）当A、B与水平地面间光滑时，且又m1=m2=m时 若要二者一起做加速运动，则推力要大于摩擦力，即：F＞0‎ 当m1恰好要相对于m2发生运动时，F达到最大值．此时m1在竖直方向上不再受到地面的支持力，它只受到重力、推力和m2的弹力，设对m1的弹力大小为N，‎ 则竖直方向：m1g=Ncosθ 水平方向：F﹣Nsinθ=m1a 以（m1+m2）组成的整体为研究的对象，它们 在竖直方向：N′=（m2+m1）g 水平方向：F﹣=（m2+m1）a 联立以上方程得：F=‎ 所以，为了维持长方形两部分不发生相对运动则F的允许取值范围是：0＜F≤‎ 答：（1）A、B间的相互作用力为 ‎（2）为维持A、B间不发生相对滑动，力F的取值范围为μ（m1+m2）g＜F≤μ（m1+m2）g+．‎ ‎（3）当A、B与水平地面间光滑时，且又m1=m2=m时，则F的取值范围是0＜F≤‎ ‎　‎ ‎17．如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图，绷紧的传送带始终保持3.0m/s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.45m．现有一行李包（可视为质点）由A端被传送到B端，且传送到B端时没有及时取下，行李包从B端水平抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2．‎ ‎（1）若行李包从B端水平抛出的初速度v=3.0m/s，求它在空中运动的时间和飞行的水平距离．‎ ‎（2）若行李包以v0=1.0m/s的初速度从A端向右滑行，行李包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20．要使它从B端飞出的水平距离等于（1）中所求的水平距离，求传送带的长度应满足的条件．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系；自由落体运动．‎ ‎【分析】（1）水平抛出做平抛运动，根据高度求出运动的时间，根据时间和初速度求出水平距离．‎ ‎（2）要使它从B端飞出的水平距离等于（1）中所求的水平距离，则水平抛出的初速度为3m/s，行李包在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到3m/s做匀速直线运动，根据速度位移公式求出最小距离．‎ ‎【解答】解：（1）设行李包在空中运动的时间为t，飞出的水平距离为s，则，‎ ‎ t=0.3s 根据s=vt，得s=0.9m．‎ ‎ （2）设行李包的质量为m，与传送带相对运动时的加速度为a，则滑动摩擦力f=μmg=ma 代入数值，得a=2.0m/s2‎ 要使行李包从B端飞出的水平距离等于（1）中所求水平距离，行李包从B端水平抛出的初速度应为v=3.0m/s时通过的距离为s0，则 代入数值，得：s0=2.0m 故传送带的长度L应满足的条件为L≥2.0m．‎ 答：（1）它在空中运动的时间和飞行的水平距离分别为0.3s、0.9m．‎ ‎（2）传送带的长度应满足的条件为L≥2.0m．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，质量为3m的足够长木板C静止在光滑水平面上，质量均为m的两个小物块A、B放在C的左端，A、B间相距s0，现同时对A、B施加水平向右的瞬时冲量而使之分别获得初速度v0和2v0，若A、B与C之间的动摩擦因数分别为μ和2μ，则 ‎（1）最终A、B、C的共同速度为多大？‎ ‎（2）当A与C刚相对静止时B的速度为多大？‎ ‎（3）A与B最终相距多远？‎ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】（1）A、B、C三个物体组成的系统，所受合外力为零，系统的动量守恒，根据动量守恒定律求出最终A、B、C的共同速度．‎ ‎（2）根据动量守恒定律和动量定理研究，求出A与C刚相对静止时B的速度．‎ ‎（3）根据牛顿第二定律分别求出AC相对静止前后三个物体的加速度大小，由速度位移公式求出从开始运动到三个物体均相对静止时相对于地面的位移，再求出A与B最终相距的距离．‎ ‎【解答】解：（1）根据动量守恒定律得 ‎ mv0+2mv0=（m+m+3m）v 解得v=0.6v0‎ ‎（2）设经过t时间，A与C相对静止，共同速度为vAC，此时B的速度为vB，由动量守恒得 ‎ mv0+2mv0=（m+3m）vAC+mvB 根据动量定理得 ‎ 对A：﹣μmgt=m（vAC﹣v0）‎ ‎ 对C：（μmg+2μmg）t=3mvAC 联立以上三式 ‎ vAC=0.5v0，vB=v0‎ ‎（3）AC相对静止前，AB做匀减速运动，C做匀加速运动，三个物体的加速度分别为 ‎ aA==μg ‎ aB==2μg ‎ aC==μg AC相对静止后，AC做匀加速运动，B做匀减速运动，三个物体的加速度分别为 ‎ aA′=aC′==0.5μg ‎ aB′=aB=2μg 最终三个物体一起做匀速直线运动．‎ 从开始运动到三个物体都相对静止，A、B相对于地的位移分别为 sA=‎ ‎ sB==0.91‎ 所以A与B最终相距△s=s0+sB﹣sA=s0+0.425‎ 答：（1）最终A、B、C的共同速度为0.6v0．‎ ‎（2）当A与C刚相对静止时B的速度为0.5v0．‎ ‎（3）A与B最终相距得s0+0.425．‎ ‎　‎ ‎2017年3月13日