四川省宜宾市宜宾县蕨溪中学2016届高三上学期月考物理试卷(9月份)

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四川省宜宾市宜宾县蕨溪中学2016届高三上学期月考物理试卷(9月份)

www.ks5u.com ‎2015-2016学年四川省宜宾市宜宾县蕨溪中学高三(上)月考物理试卷(9月份)‎ ‎ ‎ 一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分)‎ ‎1.(6分)下列说法正确的是(  )‎ A.物体的惯性只取决于质量,与物体的运动情况和受力情况无关 B.运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力 C.如果物体要运动一定得需要一个力来维持 D.速度为零,物体一定处在静止状态 ‎2.(6分)如图所示,弹簧一端固定在天花板上,另一端连一质量M=2kg的秤盘,盘内放一个质量m=1kg 的物体,秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止,F=30N,当突然撤去外力F的瞬时,关于物体的状态和物体对秤盘的压力说法正确的是(g=10m/s2)(  )‎ A.物体处于平衡状态 B.物体处于失重状态 C.物体对盘底的压力为10N D.物体对盘底的压力为20N ‎3.(6分)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθ,则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图象是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎4.(6分)如图所示,一物体从竖直平面内圆环的最高点A处由静止开始沿光滑弦轨道AB下滑至B点,那么 ‎①只要知道弦长,就能求出运动时间;‎ ‎②只要知道圆半径,就能求出运动时间;‎ ‎③只要知道倾角θ,就能求出运动时间;‎ ‎④只要知道弦长和倾角,就能求出运动时间.‎ 以上说法正确的是(  )‎ A.只有① B.只有② C.①③ D.②④‎ ‎5.(6分)一物体重为50N,与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,现如图所示加上水平力F1和F2,若F2=15N时物体做匀加速直线运动,则F1的值不可能是(g=10m/s2)(  )‎ A.3N B.25N C.30N D.50N ‎6.(6分)如图,置于水平地面上相同材料的质量分别为m和M的两物体间用细绳相连,在M上施加一水平恒力F,使两物体做匀加速运动,对两物体间绳上的张力,正确的说法是(  )‎ A.地面光滑时,绳子拉力的大小为 B.地面不光滑时,绳子拉力的大小为 C.地面不光滑时,绳子拉力大于 D.地面光滑时,绳子拉力小于 ‎7.(6分)用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图象如图所示,g=10m/s2,水平面各处粗糙程度相同,则由此可以计算出(  )‎ A.物体与水平面间的动摩擦因数 B.外力F为12N时物体的位移 C.外力F为12N时物体的速度 D.物体的质量 ‎ ‎ 二、实验题(共2小题,满分17分)‎ ‎8.(6分)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x,作出F﹣x图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为   N/m,图线不过坐标原点的原因是由于  .‎ ‎9.(11分)如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为砝码及砝码盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,小车A的质量为m1,砝码及砝码盘B的质量为m2‎ ‎①下列说法正确的是  .‎ A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 B.实验时应先释放小车后接通电源 C.平衡摩擦力时应将砝码盘和砝码用细线通过滑轮与小车连接 D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣图象 ‎②实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,‎ 他测量得到的a﹣F图象,可能是图2中的图线  .(填“甲”、“乙”、“丙”)‎ ‎③另外,实验中要使砝码的重力近似等于小车的合力还应满足  .‎ ‎④在实验过程中,打出了一条纸带如图3所示,计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每两测量点间还有4个点未画出,量出相邻测量点之间的距离如图乙所示,该小车的加速度大小a=  m/s2(结果保留两位有效数字).‎ ‎ ‎ 三、解答题(共3小题,满分51分)‎ ‎10.(15分)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.重力加速度g=10m/s2.求:‎ ‎(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小;‎ ‎(2)物块在3~6s中的加速度大小;‎ ‎(3)物块与地面间的动摩擦因数.‎ ‎11.(17分)一个质量m=2kg的滑块在倾角为θ=37°的固定斜面上,受到一个大小为40N的水平推力F作用,以v0=10m/s的速度沿斜面匀速上滑.(sin37°=0.6,取g=10m/s2)‎ ‎(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数;‎ ‎(2)若滑块运动到A点时立即撤去推力F,求这以后滑块再返回A点经过的时间.‎ ‎12.(19分)如图,一质量为M的长木板静止在水平面上,有一质量为m的小滑块以一定的水平速度冲上木板,已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ0,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:‎ ‎(1)若滑块在木板上滑动时,木板能保持静止不动,木板和地面之间的动摩擦因数须满足什么条件?‎ ‎(2)若长木板的质量M=0.2kg,长木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.1.滑块的质量也为0.2kg.滑块以v0=1.2m/s的速度滑上长木板的左端,小滑块与长木板间的动摩擦因数μ0=0.4.滑块最终没有滑离长木板,求滑块在开始滑上长木板到最后静止下来的过程中,滑块滑行的距离是多少?(g=10m/s2)‎ ‎ ‎ ‎2015-2016学年四川省宜宾市宜宾县蕨溪中学高三(上)月考物理试卷(9月份)‎ 参考答案与试题解析 ‎ ‎ 一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分)‎ ‎1.下列说法正确的是(  )‎ A.物体的惯性只取决于质量,与物体的运动情况和受力情况无关 B.运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力 C.如果物体要运动一定得需要一个力来维持 D.速度为零,物体一定处在静止状态 ‎【考点】惯性;摩擦力的判断与计算.‎ ‎【分析】质量是衡量惯性大小的唯一量度,匀速运动的物体速度处处相同,运动的物体可以受到静摩擦力也可以受到滑动摩擦力,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,物体处于平衡状态时合外力等于零.‎ ‎【解答】解:A、质量是衡量惯性大小的量度,与物体的运动情况和受力情况无关,故A正确;‎ B、运动的物体可以受到静摩擦力作用,如传送带上随传送带一起斜向上运动的物体受到的摩擦力就是静摩擦力,故B错误;‎ C、力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故C错误;‎ D、速度为零,物体一定处在静止状态,但不一定是平衡状态,故D正确.‎ 故选:AD ‎【点评】本题主要考查了同学们对惯性、瞬时速度、摩擦力、平衡状态等基本物理概念的理解,难度不大,属于基础题.‎ ‎ ‎ ‎2.如图所示,弹簧一端固定在天花板上,另一端连一质量M=2kg的秤盘,盘内放一个质量m=1kg 的物体,秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止,F=30N,当突然撤去外力F的瞬时,关于物体的状态和物体对秤盘的压力说法正确的是(g=10m/s2)(  )‎ A.物体处于平衡状态 B.物体处于失重状态 C.物体对盘底的压力为10N D.物体对盘底的压力为20N ‎【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.‎ ‎【分析】撤去外力F时物体和秤盘所受向上合外力为30N,由牛顿第二定律求出加速度再对秤盘受力分析,由牛顿第二定律求出FN.同地确定物体的运动状态.‎ ‎【解答】解:AB、由于弹簧的弹力不能突变,故当突然撤去外力F的瞬时,物体和秤盘所受向上合外力为30N,由牛顿第二定律可知,向上的加速度为:a==10m/s2;故物体处于超重状态,故AB错误;‎ CD、根据题述,秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止,弹簧对秤盘向上拉力为60N.‎ 突然撤去外力F的瞬时,对秤盘,由牛顿第二定律有:60N﹣Mg﹣FN=Ma,‎ 解得:FN=20N,故C错误,D正确. ‎ 故选:D.‎ ‎【点评】本题考查牛顿第二定律的应用,关键是灵活的选择研究对象.注意明确整体法和隔离法的正确应用是解决本题的关键.‎ ‎ ‎ ‎3.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθ,则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图象是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.‎ ‎【分析】要找出小木块速度随时间变化的关系,先要分析出初始状态物体的受力情况,本题中明显重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下,且都是恒力,所以物体先沿斜面匀加速直线运动,有牛顿第二定律求出加速度a1;当小木块的速度与传送带速度相等时,由μ>tanθ知道木块将与带以相同的速度匀速运动,图象的斜率表示加速度,所以第二段的斜率为零.‎ ‎【解答】解:初状态时:重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下,且都是恒力,所以物体先沿斜面匀加速直线运动,‎ 由牛顿第二定律得:‎ 加速度:a1=gsinθ+μgcosθ恒定,斜率不变;‎ 当小木块的速度与传送带速度相等时,由μ>tanθ知道木块将与带以相同的速度匀速运动,图象的斜率表示加速度,所以第二段的斜率为零.‎ 故选:C ‎【点评】本题的关键物体的速度与传送带的速度相等时物体不会继续加速下滑.‎ ‎ ‎ ‎4.如图所示,一物体从竖直平面内圆环的最高点A处由静止开始沿光滑弦轨道AB下滑至B点,那么 ‎①只要知道弦长,就能求出运动时间;‎ ‎②只要知道圆半径,就能求出运动时间;‎ ‎③只要知道倾角θ,就能求出运动时间;‎ ‎④只要知道弦长和倾角,就能求出运动时间.‎ 以上说法正确的是(  )‎ A.只有① B.只有② C.①③ D.②④‎ ‎【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.‎ ‎【分析】设半径为R,则物体运动的位移为x=2Rcosθ,根据牛顿第二定律求出加速度,然后根据x=求解时间.‎ ‎【解答】解:设半径为R,则物体运动的位移为x=2Rcosθ,物体运动的加速度a=,根据得,t=,与θ角无关.而知道弦长和倾角也能算出半径,故D正确,A、B、C错误.‎ 故选:D.‎ ‎【点评】解决本题的关键根据牛顿第二定律求出加速度,然后根据运动学公式求出运动的时间,看时间与α角的关系.‎ ‎ ‎ ‎5.一物体重为50N,与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,现如图所示加上水平力F1和F2,若F2=15N时物体做匀加速直线运动,则F1的值不可能是(g=10m/s2)(  )‎ A.3N B.25N C.30N D.50N ‎【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.‎ ‎【分析】物体做匀加速直线运动,合力与速度同方向;求解出摩擦力大小;分向左加速和向右加速两种情况讨论.‎ ‎【解答】解:滑动摩擦力为:f=μN=μmg=10N,与相对地面的运动方向相反;‎ 当向右加速运动时,根据牛顿第二定律,有:F1﹣F2﹣f=ma,‎ 解得:F2=F1﹣f﹣ma=5﹣5a,故小于5N且大于0,故A可能;‎ 当向左加速运动时,根据牛顿第二定律,有:F2﹣F1﹣f=ma,‎ 解得:F2=F1+f+ma=20+5a,故大于20N均有可能,故CD可能,B不可能;‎ 本题选择不可能的,故选:B.‎ ‎【点评】本题关键是分向左加速和向右加速两种情况,根据牛顿第二定律列式求解表达式进行分析讨论,不难.‎ ‎ ‎ ‎6.如图,置于水平地面上相同材料的质量分别为m和M的两物体间用细绳相连,在M上施加一水平恒力F,使两物体做匀加速运动,对两物体间绳上的张力,正确的说法是(  )‎ A.地面光滑时,绳子拉力的大小为 B.地面不光滑时,绳子拉力的大小为 C.地面不光滑时,绳子拉力大于 D.地面光滑时,绳子拉力小于 ‎【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.‎ ‎【分析】对整体分析,根据牛顿第二定律求出整体的加速度,隔离对m分析,根据牛顿第二定律求出拉力的大小.‎ ‎【解答】解:若地面光滑,整体的加速度a=,‎ 隔离对m分析,根据牛顿第二定律得,.‎ 若地面不光滑,整体的加速度a′=,‎ 隔离对m分析,根据牛顿第二定律得,T′﹣μmg=ma,解得.故A、B正确,C、D错误.‎ 故选:AB.‎ ‎【点评】本题考查了牛顿第二定律的基本运用,采用先整体后隔离的方法,难度不大.‎ ‎ ‎ ‎7.用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图象如图所示,g=10m/s2,水平面各处粗糙程度相同,则由此可以计算出(  )‎ A.物体与水平面间的动摩擦因数 B.外力F为12N时物体的位移 C.外力F为12N时物体的速度 D.物体的质量 ‎【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.‎ ‎【分析】水平拉力F拉静止在水平面上的物体时,在物体运动前,摩擦力随拉力的增大而增大,当拉力大于最大静摩擦力时,物体开始运动,此时物体产生的加速度与拉力的变化关系可由牛顿第二定律F合=ma⇒得到.根据图象可知,物体产生加速瞬间的拉力大小为图象和F轴的截距,此时拉力F大小等于物体的滑动摩擦力,在中学阶段题目中没有明确说明最大静摩擦力的情况下可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,所以可求最大静摩擦力的大小.‎ ‎【解答】解:A、物体受力和运动分析,物体在拉力作用下由于拉力小于最大静摩擦力,所以处于平衡状态,当拉力大于最大静摩擦力的时候,物体开始产生加速即开始运动,所以a﹣F图象中,图象与F轴的截距大小即为物体受到的最大静摩擦力,根据图象可以求得截距,为最大静摩擦力;‎ 根据牛顿第二定律:F合=F﹣f=ma,‎ 将F=12N时的加速度为5,F=6N时的加速度为0.4分别代入,得:‎ ‎12﹣f=5m ①‎ ‎6﹣f=0.4m ②‎ 联立得: kg,f=5.48N 得到物体的质量m和受到的摩擦力,代入f=μFN=μmg可得物体的动摩擦因数μ,故AD正确;‎ C、因为图象只给出作用力与加速度的对应关系,且物体做加速度逐渐增大的加速运动,没有时间因子,故无法算得物体在12N拉力时所对应的速度,也不能求出外力.‎ 故选:AD ‎【点评】在摩擦力中,对于最大静摩擦力的认识,并能知道,最大静摩擦力在没有特别说明的情况下等于物体受到的滑动摩擦力.本题易造成漏选.‎ ‎ ‎ 二、实验题(共2小题,满分17分)‎ ‎8.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x,作出F﹣x图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为 200  N/m,图线不过坐标原点的原因是由于 弹簧本身有重力 .‎ ‎【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系.‎ ‎【分析】该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题.‎ 由胡克定律可求出弹簧的劲度系数.‎ ‎【解答】解:当拉力为8N时,弹簧的形变量为x=5cm=0.05m 当拉力为0N时,弹簧的形变量为x=1cm=0.01m 由胡克定律F=kx得:图线的斜率即为弹簧的劲度系数.‎ k==200N/m 图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力,使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离.‎ 故答案为:200,弹簧本身有重力.‎ ‎【点评】在应用胡克定律时,要首先转化单位,知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数.‎ ‎ ‎ ‎9.(11分)(2015秋•宜宾县校级月考)如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为砝码及砝码盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,小车A的质量为m1,砝码及砝码盘B的质量为m2‎ ‎①下列说法正确的是 D .‎ A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 B.实验时应先释放小车后接通电源 C.平衡摩擦力时应将砝码盘和砝码用细线通过滑轮与小车连接 D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣图象 ‎②实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,‎ 他测量得到的a﹣F图象,可能是图2中的图线 丙 .(填“甲”、“乙”、“丙”)‎ ‎③另外,实验中要使砝码的重力近似等于小车的合力还应满足 m2<<m1 .‎ ‎④在实验过程中,打出了一条纸带如图3所示,计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每两测量点间还有4个点未画出,量出相邻测量点之间的距离如图乙所示,该小车的加速度大小a= 0.16 m/s2(结果保留两位有效数字).‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.‎ ‎【分析】①③实验时需要提前做的工作有两个:①平衡摩擦力,且每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力,因为f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了.②让小车的质量M远远大于小盘和重物的质量m.‎ ‎②如果没有平衡摩擦力的话,就会出现当有拉力时,物体不动的情况;‎ ‎④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:①A、平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了,故不需要重新平衡摩擦力,故A错误.‎ B、实验时应先接通电源后释放小车.故B错误.‎ C、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,使小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故C错误;‎ D、F=ma,所以:a=,所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时,通常作a﹣图象,故D正确;‎ 故选:D.‎ ‎②遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况.故图线为丙.‎ ‎③让小车的质量m1远远大于砝码及砝码盘的质量m2,因为:际上绳子的拉力F=Ma=,故应该是m2<<m1,即实验中应满足砝码及砝码盘的质量远小于小车的质量;‎ ‎④由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,‎ 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,‎ 得:a==0.16m/s2.‎ 故答案为:①D;②丙;③m2<<m1;④0.16‎ ‎【点评】会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m,且会根据原理分析实验误差.‎ ‎ ‎ 三、解答题(共3小题,满分51分)‎ ‎10.(15分)(2008•滨州一模)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.重力加速度g=10m/s2.求:‎ ‎(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小;‎ ‎(2)物块在3~6s中的加速度大小;‎ ‎(3)物块与地面间的动摩擦因数.‎ ‎【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.‎ ‎【分析】根据力与运动的关系及牛顿第二定律,物体受合力等于零时,物体处于平衡状态,即静止或匀速运动.结合图象6﹣9s段,可求物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小;根据第3s到6s内的速度图象斜率,可求这一阶段的加速度;在3~6 s内,由牛顿第二定律和滑动摩擦力公式即可求得动摩擦因素.‎ ‎【解答】解:(1)由v﹣t图象可知,物块在6~9 s内做匀速运动,由F﹣t图象知,6~9 s 的推力F3=4 N,‎ 故Ff=F3=4 N.‎ ‎(2)由v﹣t图象可知,3~6 s内做匀加速运动,由a=得a=2 m/s2.‎ ‎(3)在3~6 s内,由牛顿第二定律有F2﹣Ff=ma,得m=1 kg.‎ 且Ff=μFN=μmg,则μ==0.4.‎ 答:(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小为4 N; (2)物块在3~6s中的加速度大小为2 m/s2;(3)物块与地面间的动摩擦因数为0.4.‎ ‎【点评】利用F﹣t图象和V﹣t图象的不同时段的受力和运动情况,结合牛顿运动定律,可以分析求解物体的速度、加速度、位移、质量等物理量,难度适中.‎ ‎ ‎ ‎11.(17分)(2011秋•合肥月考)一个质量m=2kg的滑块在倾角为θ=37°的固定斜面上,受到一个大小为40N的水平推力F作用,以v0=10m/s的速度沿斜面匀速上滑.(sin37°=0.6,取g=10m/s2)‎ ‎(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数;‎ ‎(2)若滑块运动到A点时立即撤去推力F,求这以后滑块再返回A点经过的时间.‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系;力的合成与分解的运用;牛顿第二定律.‎ ‎【分析】(1)滑块在水平推力作用下沿斜面向上匀速运动,合力为零,根据正交分解法列方程,求解动摩擦因数;‎ ‎(2)若滑块运动到A点时立即撤去推力F,滑块先向上做匀减速运动,后向下做匀加速运动.根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解时间.‎ ‎【解答】解:(1)滑块在水平推力作用下沿斜面向上匀速运动时,合力为零,则有 ‎ Fcos37°=mgsin37°+μ(mgcos37°+Fsin37°)‎ 代入解得,μ=0.5‎ ‎(2)撤去F后,滑块上滑过程:‎ 根据牛顿第二定律得:mgsin37°+μmgcos37°=ma1,‎ 得,a1=g(sin37°+μcos37°)‎ 上滑的时间为 t1==1s 上滑的位移为 x==5m 滑块下滑过程:mgsin37°﹣μmgcos37°=ma2,‎ 得,a2=g(sin37°﹣μcos37°)‎ 由于下滑与上滑的位移大小相等,则有 ‎ x=‎ 解得, =s 故 t=t1+t2=(1+)s 答:‎ ‎(1)滑块与斜面间的动摩擦因数是0.5;‎ ‎(2)若滑块运动到A点时立即撤去推力F,这以后滑块再返回A点经过的时间是(1+‎ ‎)s.‎ ‎【点评】本题分析滑块的受力情况和运动情况是关键,由牛顿第二定律和运动学公式结合是处理动力学问题的基本方法.‎ ‎ ‎ ‎12.(19分)(2013秋•临夏市校级期中)如图,一质量为M的长木板静止在水平面上,有一质量为m的小滑块以一定的水平速度冲上木板,已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ0,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:‎ ‎(1)若滑块在木板上滑动时,木板能保持静止不动,木板和地面之间的动摩擦因数须满足什么条件?‎ ‎(2)若长木板的质量M=0.2kg,长木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.1.滑块的质量也为0.2kg.滑块以v0=1.2m/s的速度滑上长木板的左端,小滑块与长木板间的动摩擦因数μ0=0.4.滑块最终没有滑离长木板,求滑块在开始滑上长木板到最后静止下来的过程中,滑块滑行的距离是多少?(g=10m/s2)‎ ‎【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;滑动摩擦力.‎ ‎【分析】(1)长木板受到滑块向前的摩擦力f1,还受到地面给它的摩擦力,当f1≤fmax时木板能保持静止不动,根据题意即可求解;‎ ‎(2)小滑块在滑动摩擦力作用下,做匀减速运动,木板在摩擦力作用下做匀加速运动,当速度相等时相对静止,然后一起做匀减速运动直到静止,先求出速度相等前运动的位移,速度相同后一起做匀减速运动,求出加速度,根据运动学公式即可求解.‎ ‎【解答】解:(1)长木板受到滑块向前的摩擦力f1=μ0mg 设长木板与地面之间的动摩擦因数为μ 长木板受到地面的最大静摩擦力大小fmax=μ(M+m)g 由题意得:当f1≤fmax时木板能保持静止不动,‎ 即:μ≥‎ ‎(2)对m:μ2mg=ma2 解得:a2=4m/s2‎ 对M:μ2mg﹣μ1(M+m)g=Ma1 解得:a1=2m/s2‎ 设经历时间为t两者速度相同,则:v0﹣a2t=a1t ‎ 解得:t=0.2s ‎ 两者共同速度为:v=a1t=0.4m/s ‎ 两者相对静止前,小滑块的位移:s1=v0t﹣a2t2=0.16m ‎ 达到共同速度后对滑块和木板:μ1(M+m)g=(M+m)a3‎ 滑行位移为:s2=‎ 解得:s2=0.08m ‎ 小滑块的总位称为:s=s1+s2=0.24m ‎ 答:(1)若滑块在木板上滑动时,木板能保持静止不动,木板和地面之间的动摩擦因数须满足μ≥;‎ ‎(2)滑块滑行的距离是0.24m.‎ ‎【点评】解题的关键是正确对滑块和木板进行受力分析,清楚滑块和木板的运动情况,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求解,难度适中.‎ ‎ ‎
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