1、2014-2015学年新疆兵团农二师华山中学高三(上)开学物理试卷一、选择题(本题包括10小题,共40分。7.8题为多选,其余为单选,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分)1(4分)一物体做向上竖直上抛运动,不计阻力,从抛出时刻算起,上升过程中,设上升到最大高度的一半的时间为t1,速度减为初速一半所用的时间为t2,则()At1t2Bt1=t2C=2D=2(4分)某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后,绘出了沿直线运动的物体的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度为零,则下列图象中该物体在04s内位移一定不为零的是()ABCD3(4分)如图
2、所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30角,则每根支架中承受的压力大小为()AmgBCD4(4分)一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()AtanB2tanCD5(4分)如图所示两个倾角相同的光滑斜面上用光滑挡板使质量相同的两个球都静止,甲图挡板与斜面垂直,乙图挡板沿竖直方向甲图中球受到斜面的支持力为N1,挡板的压力为F1,乙图中球受到斜面的支持力为N2,挡板的压力为F2,则()AN1=N2 F1=F2BN1N2 F1F2CN1N2 F1
3、F2DN1N2 F1F26(4分)如图所示A、B两长方体叠放在光滑的水平面上,mAmB第一次用水平恒力F拉A,第二次用相同的水平恒力F拉B,都能使它们一起沿水平面运动,而AB之间没有相对滑动,则两种情况加速度和B给A的摩擦力()A两次加速度相同 摩擦力也相同B第一次加速度小 摩擦力大C两次加速度相同 第二次的摩擦力大D两次加速度相同 第一次的摩擦力大7(4分)小船过河,河宽为90m,船在静水中航行速度是3m/s,水流速度是4m/s,则()A船渡过河的最短时间为30sB小船渡河的最短路程为90mC船头偏向上游某一角度可使船以最短路程过河D小船渡河的最短路程为120m8(4分)如图,一个质量为m的
4、圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为现给环一个水平向右的恒力F,使圆环由静止开始运动,同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1=kv,其中k为常数,则圆环运动过程中()A最大加速度为B最大加速度为 C最大速度为D最大速度为9(4分)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示已知v2v1,则()At2时刻,小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内,小物块受到的摩
5、擦力方向先向右后向左D0t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用10(4分)如图所示,在水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧紧贴弹簧放一质量为m的滑块,此时弹簧处于自然长度已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为,最后直到板竖直,此过程中弹簧弹力的大小F随夹角的变化关系可能是图中的()ABCD二.实验题:(共15分)11(4分)图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下:用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测最两光电门之间的距离s;调整轻滑轮,使细线水平;让
6、物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB,求出加速度a;多次重复步骤,求a的平均值;根据上述实验数据求出动擦因数回答下列为题:(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图(b)所示,其读数为cm(2)物块的加速度a可用d、s、tA和tB表示为a=(3)动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表示为=(4)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于(填“偶然误差”或“系统误差”)12(7分)某同学用如图所示装置做探究“弹簧伸长和所受拉力关系”的实验他先在弹簧下挂上一个钩码,测出弹簧下端指针对应所指的标尺刻度,所得数据列表
7、如下:钩码重G/N1.002.003.004.005.00标尺刻度x/102m22.9426.8231.7834.6638.60(1)根据所测数据,该同学已在坐标上描出了相应的点,如图所示请你在坐标上作出弹簧指示的标尺刻度与钩码重力的关系曲线(2)根据关系曲线可确定:弹簧伸长与所受拉力成关系这根弹簧的劲度系数为N/m,原长为cm三.计算:(13,14,16每小题10分,15题15分,共45分)13(10分)质点从长1.8斜面顶端由静止开始匀加速下滑,3s到达斜面底端,然后沿平面做匀减速直线运动,又经过5s,质点停止运动,求:(1)质点滑到斜面底端时速度(2)质点做减速运动的位移14(15分)质
8、量1Kg物体,在5N的水平拉力作用下,沿水平面做匀速运动,若将拉力方向改为与水平面成370角斜向下的推力,仍使物体沿水平面做匀速运动,推力应多大(g取10m/s2)15(10分)如图,在距地面80米高的水平面上做匀加速直线运动的飞机上每隔1S依次放下a、b、c三物体,抛出点a、b和 b、c间距分别为45米和55米分别落在水平地面上的A、B、C三处求:(1)飞机飞行的加速度(2)刚放下b物体时飞机的速度大小(3)b、c两物体落地点BC间距离16(10分)如图所示,质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F=8N,当长木板向右运动速率达到v1=10m/s时,在其右端有一
9、质量m=2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数=0.2,小物块始终没离开长木板,g取10m/s2,求:(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止;(2)长木板至少要多长才能保证小物块始终不滑离长木板;(3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功2014-2015学年新疆兵团农二师华山中学高三(上)开学物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题包括10小题,共40分。7.8题为多选,其余为单选,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分)1(4分)一物体做向上竖直上抛运动,不计阻力,从抛出时刻算起,上升过程中,设上升到最大高度的一半的时间
10、为t1,速度减为初速一半所用的时间为t2,则()At1t2Bt1=t2C=2D=考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系 专题:直线运动规律专题分析:将竖直上抛运动看成一种加速度为g的匀减速直线运动,根据速度位移关系与位移时间关系即可求解解答:解:根据速度位移公式得,设上升到最大高度一半的速度为v,则有:,0,联立解得:v=,则运动的时间为:,速度减为初速一半所用的时间为t2:可知t1t2,故C正确,A、B、D错误故选:C点评:该题通过竖直上抛运动考查匀变速直线运动中的两个导出公式,结合导出公式推导的过程解答即可基础题目2(4分)某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后,绘出了沿直线运动的物体
11、的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度为零,则下列图象中该物体在04s内位移一定不为零的是()ABCD考点:加速度与力、质量的关系式;匀变速直线运动的图像 专题:牛顿运动定律综合专题分析:速度时间图线的正负值表示物体运动的方向,通过位移时间图线的位移的增加还是减小判断运动的方向解答:解:A、在02s内,位移先增大再减小,知运动的方向发生改变故A错误B、在02s内速度为正值,向正方向运动,在24s内速度为负值,向负方向运动,运动方向发生改变故B错误C、01s内加速度不变,做匀加速直线运动,12s内加速度方向,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,2s末速度
12、为零在一个周期内速度的方向不变故C正确D、在01s内,向正方向做匀加速直线运动,12s内加速度方向,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,2s末速度为零,23s内向负方向做匀加速直线运动,运动的方向发生变化故D错误故选:C点评:解决本题的关键知道速度时间图线和位移时间图线的物理意义,以及知道它们的区别,并且能很好运用3(4分)如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30角,则每根支架中承受的压力大小为()AmgBCD考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 专题:计算题分析:以相机为研究对象,对相机受力分析,先将各支架的作用力
13、向水平和竖直方向分析,由共点力的平衡条件可得出各支架的受力解答:解:要使相机受力平衡,则三根支架竖直向上的力的合力应等于重力,即3Fcos=mg;解得F=mg; 故选D点评:本题因是立体图,无法将所有力画出,因三根支架受力相等,故可以由一根支架的受力得出所有支架的合力4(4分)一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()AtanB2tanCD考点:平抛运动 专题:平抛运动专题分析:物体做平抛运动,可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解,根据速度与斜面垂直,
14、得出水平分速度与竖直分速度的比值,从而得出小球在竖直位移与在水平方向位移之比解答:解:球撞在斜面上,速度方向与斜面垂直,则速度方向与竖直方向的夹角为,则有:tan=,竖直方向上和水平方向上的位移比值为=故D正确,A、B、C错误故选:D点评:本题是有条件的平抛运动,关键要明确斜面的方向反映了速度方向与竖直方向的夹角,将速度进行分解,再运用平抛运动的规律解决这类问题5(4分)如图所示两个倾角相同的光滑斜面上用光滑挡板使质量相同的两个球都静止,甲图挡板与斜面垂直,乙图挡板沿竖直方向甲图中球受到斜面的支持力为N1,挡板的压力为F1,乙图中球受到斜面的支持力为N2,挡板的压力为F2,则()AN1=N2
15、F1=F2BN1N2 F1F2CN1N2 F1F2DN1N2 F1F2考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 专题:共点力作用下物体平衡专题分析:对第一个图中的小球受力分析,根据共点力的平衡条件可得出斜面的角度; 再对第二个小球受力分析可得出球对档板的作用力解答:解:如图所示,根据球的重力作用效果,是同时挤压斜面和挡板,故确定重力的两个分力方向分别垂直斜面和挡板甲图中球受到斜面的支持力为:N1=G1=Gcos乙图中球受到斜面的支持力为:N2=G1=可见N1N2甲图中球受到挡板的压力为:F1=G2=Gsin乙图中挡板的压力为:F2=G2=Gtan可见F1F2故选:B点评:共点力平衡
16、的题目不论是求哪一个量,正确的受力分析都是解题的关键6(4分)如图所示A、B两长方体叠放在光滑的水平面上,mAmB第一次用水平恒力F拉A,第二次用相同的水平恒力F拉B,都能使它们一起沿水平面运动,而AB之间没有相对滑动,则两种情况加速度和B给A的摩擦力()A两次加速度相同 摩擦力也相同B第一次加速度小 摩擦力大C两次加速度相同 第二次的摩擦力大D两次加速度相同 第一次的摩擦力大考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用 专题:牛顿运动定律综合专题分析:对整体分析,根据牛顿第二定律比较两次加速度大小,隔离对A或B分析,根据牛顿第二定律比较摩擦力的大小解答:解:对整体分析,整体的加速度a=,可知两次
17、加速度相同当恒力F拉A时,隔离对B分析,根据牛顿第二定律得,fA=fB=mBa,当恒力F拉B时,隔离对A分析,根据牛顿第二定律得,fA=mAa,因为mAmB,可知第一次摩擦力大故D正确,A、B、C错误故选:D点评:本题考查了牛顿第二定律的基本运用,知道A、B整体具有相同的加速度,掌握整体法和隔离法的运用7(4分)小船过河,河宽为90m,船在静水中航行速度是3m/s,水流速度是4m/s,则()A船渡过河的最短时间为30sB小船渡河的最短路程为90mC船头偏向上游某一角度可使船以最短路程过河D小船渡河的最短路程为120m考点:运动的合成和分解 专题:运动的合成和分解专题分析:因为水流速度大于静水速
18、度,所以合速度的方向不可能垂直河岸,则小船不可能到达正对岸当静水速的方向与河岸垂直,渡河时间最短解答:解:A、当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,最短时间:t=;故A正确;B、因为水流速度大于静水速度,所以合速度的方向不可能垂直河岸,则小船不可能到达正对岸当合速度的方向与静水速的方向垂直时,合速度的方向与河岸的夹角最短,渡河航程最小;故B错误,C正确;C、D、当合速度的方向与静水速的方向垂直时,合速度的方向与河岸的夹角最短,渡河航程最小;设船头与河岸夹角为,则:故小船渡河的最短路程为:S=120m故D正确;故选:ACD点评:解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,当静水速大
19、于水流速,合速度与河岸垂直,渡河航程最短,当静水速小于水流速,合速度与静水速垂直,渡河航程最短8(4分)如图,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为现给环一个水平向右的恒力F,使圆环由静止开始运动,同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1=kv,其中k为常数,则圆环运动过程中()A最大加速度为B最大加速度为 C最大速度为D最大速度为考点:牛顿第二定律 分析:根据力F1与重力mg的关系分析圆环的运动性质与运动过程,应用平衡条件与牛顿第二定律分析答题解答:解:A、当F1=mg,即:kv=mg,v=时,圆环水平方向不受摩擦力,则圆环的加速度最大为a=,A正确B
20、错误;C、当滑动摩擦力f=(kvmg)=F时,对应的速度最大,v=,C正确D错误;故选:AC点评:本题考查了求最大加速度、最大速度问题,对圆环正确受力分析、分析清楚圆环运动过程是正确解题的前提与关键,应用牛顿第二定律即可正确解题;要讨论F与mg的关系,然后根据各种情况答题,这是容易出错的地方9(4分)如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示已知v2v1,则()At2时刻,小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻,小物块相对传送带滑动的
21、距离达到最大C0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像 分析:0t1时间内木块向左匀减速直线运动,受到向右的摩擦力,然后向右匀加速,当速度增加到与皮带相等时,一起向右匀速,摩擦力消失解答:解:A、t1时刻小物块向左运动到速度为零,离A处的距离达到最大,故A错误;B、t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,故B正确;C、0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右,故C错误;D、t2t3时间内小物块不受摩擦力作用,故D错误;故选B点评:本题关键从图象得出物体的运动规律,然后分过程对木块受力
22、分析10(4分)如图所示,在水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧紧贴弹簧放一质量为m的滑块,此时弹簧处于自然长度已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为,最后直到板竖直,此过程中弹簧弹力的大小F随夹角的变化关系可能是图中的()ABCD考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 专题:共点力作用下物体平衡专题分析:将板的右端缓慢抬起过程中,在滑块相对于板滑动前,弹簧处于自然状态,没有弹力当滑块相对于板滑动后,滑块受到滑动摩擦力,由平衡条件研究弹簧弹力的大小F与夹角的变化关系解答:解:设板与水平面的夹角为时,滑块相对于板刚要滑动,则
23、由mgsin=mgcos得:tan=,=;则在0范围内,弹簧处于原长,弹力F=0;当板与水平面的夹角大于时,滑块相对板缓慢滑动,由平衡条件得:F=mgsinmgcos=mgsin(),其中tan=,说明F与正弦形式的关系当=时,F=mg故选:C点评:本题要应用平衡条件得到F与的函数关系式,再应用数学知识选择图象,考查运用数学知识分析物理问题的能力二.实验题:(共15分)11(4分)图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下:用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测最两光电门之间的距离s;调整轻滑轮,使细线水平;让物块从光
24、电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB,求出加速度a;多次重复步骤,求a的平均值;根据上述实验数据求出动擦因数回答下列为题:(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图(b)所示,其读数为0.960cm(2)物块的加速度a可用d、s、tA和tB表示为a=(3)动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表示为=(4)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于系统误差(填“偶然误差”或“系统误差”)考点:探究影响摩擦力的大小的因素 专题:实验题;直线运动规律专题分析:(1)游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺的示数,(2)由速
25、度公式求出物块经过A、B两点时的速度,然后由匀变速运动的速度位移公式求出物块的加速度;(3)由牛顿第二定律求出动摩擦因数(4)由于实验设计造成的误差是系统误差,由于实验操作、读数等造成的误差属于偶然误差解答:解:(1)由图(b)所示游标卡尺可知,主尺示数为0.9cm,游标尺示数为120.05mm=0.60mm=0.060cm,则游标卡尺示数为0.9cm+0.060cm=0.960cm(2)物块经过A点时的速度vA=,物块经过B点时的速度vB=,物块做匀变速直线运动,由速度位移公式得:vB2vA2=2as,加速度a=;(3)以M、m组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:mgMg=(M+m),解
26、得=;(4)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于系统误差故答案为:(1)0.960;(2);(3);(4)系统误差点评:对游标卡尺进行读数时,要先确定游标尺的精度,主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺示数,读数时视线要与刻度线垂直12(7分)某同学用如图所示装置做探究“弹簧伸长和所受拉力关系”的实验他先在弹簧下挂上一个钩码,测出弹簧下端指针对应所指的标尺刻度,所得数据列表如下:钩码重G/N1.002.003.004.005.00标尺刻度x/102m22.9426.8231.7834.6638.60(1)根据所测数据,该同学已在坐标上描出了相应的点,如图所示请你在坐标上作出弹簧指示的标尺刻度与
27、钩码重力的关系曲线(2)根据关系曲线可确定:弹簧伸长与所受拉力成正比关系这根弹簧的劲度系数为25.526.5N/m,原长为18.819.2cmcm考点:探究弹力和弹簧伸长的关系 专题:实验题分析:(1)根据表中数据,利用描点法可正确作出弹簧指针所指的标尺刻度与钩码重的关系曲线;(2)根据胡克定律写出F与L的关系方程,然后根据有关数学知识进行求解解答:解:(1)利用描点法得出图象如下所示:(2)根据图象可知弹簧总长度和弹簧拉力关系图线为直线,因此弹簧伸长与所受拉力成正比关系,图线的斜率大小等于弹簧的劲度系数,图象与纵坐标的交点为弹簧的原长,根据图象有:弹簧的劲度系数k=25.526.5N/m,弹
28、簧的原长为:l=18.819.2cm故答案为:如图所示,正比,25.526.5,18.819.2点评:对于基础实验要加强动手能力,提高实验水平,同时加强数学知识在物理中的应用,提高数据处理能力三.计算:(13,14,16每小题10分,15题15分,共45分)13(10分)质点从长1.8斜面顶端由静止开始匀加速下滑,3s到达斜面底端,然后沿平面做匀减速直线运动,又经过5s,质点停止运动,求:(1)质点滑到斜面底端时速度(2)质点做减速运动的位移考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系 专题:直线运动规律专题分析:根据匀变速直线运动的平均速度推论求出质点滑到斜面底端的速度,根据平均速度推论求出质点匀
29、减速运动的位移大小解答:解:(1)设质点滑到斜面底端时的速度为v,根据平均速度的推论知:,解得:v=(2)质点做匀减速直线运动的位移为:答:(1)质点滑到斜面底端时速度为1.2m/s(2)质点做减速运动的位移为3m点评:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷14(15分)质量1Kg物体,在5N的水平拉力作用下,沿水平面做匀速运动,若将拉力方向改为与水平面成370角斜向下的推力,仍使物体沿水平面做匀速运动,推力应多大(g取10m/s2)考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 专题:共点力作用下物体平衡专题分析:现根据水平拉
30、力作用下受力平衡求出摩擦因数,再对施加与水平面成37角斜向下的推力时受力分析,根据平衡条件求解解答:解:根据平衡条件:F1=mg 得=0.5当施加与水平面成37角斜向下的推力时:F2Cos37=fN=F2sin37+mg由f=N 得F2=10N答:推力应为10N点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,注意f=N,N不一定等于重力15(10分)如图,在距地面80米高的水平面上做匀加速直线运动的飞机上每隔1S依次放下a、b、c三物体,抛出点a、b和 b、c间距分别为45米和55米分别落在水平地面上的A、B、C三处求:(1)飞机飞行的加速度(2)刚放下b物体时飞机的速度大小(
31、3)b、c两物体落地点BC间距离考点:平抛运动 专题:平抛运动专题分析:物体被释放后水平方向和飞机一样做匀加速直线运动,竖直方向做自由落体运动,根据相邻的相等时间内的位移之差是一个定值可求得飞机的加速度,b点是ac点的中点时刻,所以b点速度等于ac段的平均速度,算出bc两物体在空中运动的时间,根据水平方向做匀加速直线运动算出各自的水平位移即可求解解答:解:根据x=aT2得:(1)a=m/s2;(2)b点是ac点的中点时刻,所以b点速度等于ac段的平均速度,则(3)ab物体在空中运动的时间为:t=BC间距离为:xBC=xbc+vctvbt,又vcvb=aT,得:xBC=xbc+aTt=95 m答
32、:(1)飞机飞行的加速度为 10m/s2; (2)刚放下b物体时飞机的速度大小为50m/s; (3)b、c两物体落地点BC间距离95米点评:本题主要考查了匀变速直线运动的推论:相邻的相等时间内的位移之差是一个定值即x=aT2以及中点时刻的速度等于其平均速度,难度适中16(10分)如图所示,质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F=8N,当长木板向右运动速率达到v1=10m/s时,在其右端有一质量m=2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数=0.2,小物块始终没离开长木板,g取10m/s2,求:(1)经过多长时间
33、小物块与长木板相对静止;(2)长木板至少要多长才能保证小物块始终不滑离长木板;(3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;功的计算 专题:牛顿运动定律综合专题分析:(1)小物块滑上长木板后先做匀减速直线运动,然后做匀加速直线运动,在整个过程中加速度不变,当木块与长木板速度相等时,两者保持相对静止根据匀变速直线运动的速度公式求出经历的时间(2)小物块放上木板后,在保持相对静止时间内的位移与木板的位移之差等于小物块的相对位移,即为长木板至少的长度(3)摩擦力做功等于摩擦力乘以相对位移解答:解:(1)小物块的加速度为a2=g=2m/s2,水平向右长
34、木板的加速度为:a1=0.5 m/s2 水平向右令刚相对静止时他们的共同速度为v,以木板运动的方向为正方向对小物块有:v=v2+a2t对木板有:v=v1+a1t联立解得:t=8s;v=14m/s故经过8s小物块与长木板保持相对静止(2)此过程中小物块的位移为:x2=t=48m长木板的位移为:x1=t=96m所以长木板的长度至少为:L=x1x2=48m故长木板至少的长度为48m(3)由功的公式有:Wf=fL=umgL=0.221048J=192J答:(1)经过0.8s小物块与长木板相对静止;(2)长木板至少要48m才能保证小物块始终不滑离长木板;(3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功为192J点评:解决本题的关键知道小物块滑上长木板后先做匀减速直线运动,然后做反方向的匀加速直线运动长木板的至少长度等于物块的位移和木板的位移之差第三问以小物块为研究对象,还可以应用动能定理解答