1、河南省商丘一高2015-2016学年高二(下)期末物理试卷(解析版)一选择题(本题包括12小题,共48分每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分总共4页第3页1如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,小球的重力为G当小车向右做匀加速运动时,直杆对小球作用力的方向可能沿图中的()AOA方向BOB方向COC方向DOD方向2质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()AF逐渐变大,T逐渐变大BF逐渐变大,T逐渐变小CF逐渐变小,T逐
2、渐变大DF逐渐变小,T逐渐变小3如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球在a和b之间的细线上悬挂一小物块平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径不计所有摩擦小物块的质量为()ABmC mD2 m4甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其vt图象如图所示,则()A甲、乙在t=0到t=1 s之间沿同一方向运动B乙在t=0到t=7 s之间的位移为零C甲在t=0到t=4 s之间做往复运动D甲、乙在t=6 s时的加速度方向相同5沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度时间图线如图所示已知物体与斜面之间的动摩擦因
3、数为常数,在05s,510s,1015s内F的大小分别为F1、F2和F3,则()AF1F2BF2F3CF1F3DF1=F36如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示则()Af1=0,f20,f30Bf10,f2=0,f3=0Cf10,f20,f3=0Df10,f20,f307如图所示,甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接,分别静止在斜面AB、AC上,滑轮两侧细绳与斜面平行甲、乙两物块的质量分别为m1、m2AB斜面粗糙,倾角为,AC斜面光滑,倾角为,不计滑轮处摩擦,则以下分析
4、正确的是()A若m1sinm2sin,则甲所受摩擦力沿斜面向上B若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的摩擦力一定变小C若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的拉力一定变大D若在甲物块上面再放一相、物块后,甲、乙仍静止,则甲所受拉力一定变大8某物体质量为1kg,在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动,其速度时间(vt)图象如图所示,根据图象可知()A物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力B物体在第3s内所受的拉力大于1NC在03s内,物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反D物体在第2s内所受的拉力为零9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
5、两个质量为m的木块BC间用一不可伸长的轻绳相连,A、B木块间的最大静摩擦力是f1,C、D木块间的最大静摩擦力是f2现用水平拉力F拉A木块,使四个木块以同一加速度运动(假设绳子不会断),则()A当f12f2,且F逐渐增大到3f2时,CD间即将滑动B当f12f2,且F逐渐增大到时,AB间即将滑动C当f12f2,且F逐渐增大到3f2时,CD间即将滑动D当f12f2,且F逐渐增大到时,AB间即将滑动10两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则()Ab弹簧的伸长量
6、也为LBb弹簧的伸长量为CP端向右移运动的距离为2LDP端向右移运动的距离为11一个物体位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态,如图所示如果将外力F撤去,则物体()A会沿斜面下滑B摩擦力的方向一定会变化C摩擦力的值变大D摩擦力的值变小12如图,水平地面上有一楔形物体b,b的斜面上有一小物块a;a与b之间、b与地面之间均存在摩擦现用一根细绳拉着a和b一起以V0向左匀速运动,某时刻细绳突然断裂;与绳断前相比,可能()Aa与b之间的压力减少,且a相对b向下滑动Ba与b之间的压力增大,且a相对b向上滑动Ca与b之间的压力增大,且a相对b静止不动Db与地面之间的压力不变,且a相对b向上滑
7、动二、实验题与填空;(共12分)13(5分)利用如图所示装置可以做力学中的许多实验,则下列利用此装置进行相关实验时哪一个说法是正确的?()A利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和木板间摩擦阻力的影响B利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出小车的加速度a随质量M变化的aM图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比C利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,应将木板带打点计时器的一端适当垫高平衡摩擦力D实验时不需要调整滑轮高度,不用管细线与木板是否平行14(7分)光滑水平面上有一静止木块,t=0时刻受一向右的水平恒力F1作用向右运动,t1=t0时刻
8、去除F1并立即加上水平向左的恒力F2,t2=3t0时刻木块恰好回到原处,则F1:F2=三、计算题:(共40分,要有必要的计算和步骤,只给出最后结果不给分)15(12分)摩托车先由静止开始以m/s2的加速度做匀加速运动,之后以最大行驶速度25m/s做匀速运动,追赶前方以15m/s 的速度同向匀速行驶的卡车已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000m,则:(1)追上卡车前两车相隔的最大距离是多少?(2)摩托车经过多少时间才能追上卡车?16(12分)如图所示,光滑金属球的重量G=40N,它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角=37的斜面体上已知斜面体置于水平地面上保持静止状态,sin37=0.6,co
9、s37=0.8求:(1)墙壁对金属球的弹力大小;(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向17(16分)如图所示,质量M=1kg的木板静置于倾角=37、足够长的固定光滑斜面底端 质量m=1kg的小物块(可视为质点)以初速度v0=4m/s从木板的下端冲上木板,同时在 木板上端施加一个沿斜面向上的F=3.2N的恒力若小物块恰好不从木板的上端滑 下,求木板的长度l为多少?已知小物块与木板之间的动摩檫因数=0.8,重力加速度 g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.82015-2016学年河南省商丘一高高二(下)期末物理试卷参考答案与试题解析一选择题(本题包括12小题,共48分每小题给出
10、的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分总共4页第3页1如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,小球的重力为G当小车向右做匀加速运动时,直杆对小球作用力的方向可能沿图中的()AOA方向BOB方向COC方向DOD方向【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力【分析】小球受重力和杆对小球的作用力,在两个力共同作用下沿水平向右的方向加速运动,加速度水平向右,合力水平向右【解答】解:小球和小车的加速度相同,所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向右的方向加速运动,加速度水平向右,根据牛顿第二定律F=ma可知,加速度的方向与合力的
11、方向相同,合力水平向右,即合力沿图中的OD方向,根据力的合成的平行四边形定则,直杆对小球的作用力只可能沿OC方向故选:C【点评】根据牛顿第二定律F=ma可知,加速度的方向与合力的方向相同,是解决本题的关键另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向2质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()AF逐渐变大,T逐渐变大BF逐渐变大,T逐渐变小CF逐渐变小,T逐渐变大DF逐渐变小,T逐渐变小【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【分析】本题关键是抓住悬挂物B的重力不变,即OB段绳中张力恒定,O点缓慢移动时,
12、点O始终处于平衡状态,根据平衡条件列式求解各力变化情况【解答】解:以结点O为研究对象受力分析如下图所示:由题意知点O缓慢移动,即在移动过程中始终处于平衡状态,则可知:绳OB的张力TB=mg根据平衡条件可知:TcosTB=0TsinF=0由此两式可得:F=TBtan=mgtanT=在结点为O被缓慢拉动过程中,夹角增大,由三角函数可知:F和T均变大,故A正确,BCD错误故选:A【点评】掌握共点力平衡条件是正确解决本题的关键,本题中注意对缓慢拉动所隐含的在拉动过程中物体始终处于平衡状态条件的挖掘3如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球在a和
13、b之间的细线上悬挂一小物块平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径不计所有摩擦小物块的质量为()ABmC mD2 m【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】同一根绳子上的张力大小相等,根据ab距离等于圆环半径可知绳所成角度,据此由平衡分析即可【解答】解:设悬挂小物块的点为O,圆弧的圆心为O,由于ab=R,所以三角形Oab为等边三角形根据几何知识可得aOb=120,而在一条绳子上的张力大小相等,故有T=mg,小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等,夹角为120,故受到的合力等于mg,因为小物块受到绳子的拉力和重力作用,且处于平衡状态,故拉力的合力等于小物块的重力为mg,所以小
14、物块的质量为m,故ACD错误,B正确故选:B【点评】解决本题关键是能根据题目给出的几何关系确认拉小物块的两绳夹角为120,再根据两个大小相等互成120两力的合成结论求解即可4甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其vt图象如图所示,则()A甲、乙在t=0到t=1 s之间沿同一方向运动B乙在t=0到t=7 s之间的位移为零C甲在t=0到t=4 s之间做往复运动D甲、乙在t=6 s时的加速度方向相同【考点】匀变速直线运动的图像【分析】本题应抓住速度时间图象中速度的正负表示速度的方向,图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,斜率等于物体的加速度进行分析【解答】解:A、在t=0到t=ls之
15、间,甲始终沿正方向运动,而乙先沿负方向运动后沿正方向运动,故A错误;B、根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,t轴上方的“面积”表示位移是正值,t轴下方的“面积”表示位移是负值,则知在t=0到t=7s之间乙的位移为零故B正确;C、在t=0到t=4s之间,甲的速度始终为正值,说明甲一直沿正方向做单向直线运动故C错误;D、根据斜率等于物体的加速度知,甲、乙在t=6s时的加速度方向都沿负方向,方向相同故D正确故选:BD【点评】本题关键要掌握速度图象的数学意义:图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,斜率等于物体的加速度进行分析5沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下
16、滑的速度时间图线如图所示已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在05s,510s,1015s内F的大小分别为F1、F2和F3,则()AF1F2BF2F3CF1F3DF1=F3【考点】牛顿运动定律的综合应用;匀变速直线运动的图像【分析】速度时间图象的斜率表示加速度的大小,斜率为正,表示加速运动,斜率为负,表示减速运动,再根据牛顿第二定律分析拉力的大小即可【解答】解:由速度时间图象的斜率可知,05s内和1015s内物体的加速度大小a相等在05s内,物体加速下滑,由牛顿第二定律可得:mgsinfF1=ma,所以F1=mgsinfma;在510s,物体匀速下滑,受力平衡,则mgsinf=F2,所以F2
17、=mgsinf;在1015s内,物体减速下滑,由牛顿第二定律可得,F3+fmgsin=ma,所以F3=mgsinf+ma;由以上分析可得,F1F2F3;故选:A【点评】本题是对速度时间图象含义的考查,明确速度时间图象的斜率表示加速度的大小,斜率为正,表示加速运动,斜率为负,表示减速运动,再根据牛顿第二定律计算拉力的大小即可6如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示则()Af1=0,f20,f30Bf10,f2=0,f3=0Cf10,f20,f3=0Df10,f20,f30【考
18、点】共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算【分析】分别对a、ab以及abP整体进行分析,根据平衡条件可明确各研究对象是否受到摩擦力作用【解答】解:对a物体分析可知,a物体受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此a受到b向上的摩擦力;f10;再对ab整体分析可知,ab整体受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此b受到P向上的摩擦力;f20;对ab及P组成的整体分析,由于整体在水平方向不受外力,因此P不受地面的摩擦力;f3=0;故只有C正确,ABD错误;故选:C【点评】本题考查静摩擦力的分析和判断,要注意明确静摩擦力随物体受到的外力的变化而变化;同时明确静摩擦力产生的条件
19、,从而分析是否存在摩擦力;同时注意整体法与隔离法的正确应用7如图所示,甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接,分别静止在斜面AB、AC上,滑轮两侧细绳与斜面平行甲、乙两物块的质量分别为m1、m2AB斜面粗糙,倾角为,AC斜面光滑,倾角为,不计滑轮处摩擦,则以下分析正确的是()A若m1sinm2sin,则甲所受摩擦力沿斜面向上B若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的摩擦力一定变小C若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的拉力一定变大D若在甲物块上面再放一相、物块后,甲、乙仍静止,则甲所受拉力一定变大【考点】共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算【分析】分别
20、对甲、乙两物块受力分析,AC斜面光滑,则乙物体受到重力、支持力与拉力,而甲物体因存在摩擦力,根据其重力沿着斜面的分力与拉力大小比较,来确定摩擦力的方向,即可求解【解答】解:A、若m1gsinam2gsin,根据平衡条件,则甲受静摩擦力方向沿斜面向上,故A正确B、若m1gsinam2gsin,在乙上方小物体,拉力变大,甲所受静摩擦力变小;若m1gsinam2gsin,在乙上方小物体,拉力变大,甲所受静摩擦力变大,故B错误,C正确D、若在甲物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,拉力等于m2gsin不变,故D错误,故选:AC【点评】考查如何受力分析,掌握受力平衡条件的应用,注意乙不受摩擦力,而甲物
21、体受到的摩擦力的方向不定,这是解题的关键8某物体质量为1kg,在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动,其速度时间(vt)图象如图所示,根据图象可知()A物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力B物体在第3s内所受的拉力大于1NC在03s内,物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反D物体在第2s内所受的拉力为零【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系;摩擦力的判断与计算【分析】从图象得到第1秒匀加速直线运动,第2秒做匀速直线运动,第3秒做匀加速直线运动;根据运动学公式求出加速度后,再根据牛顿第二定律列式分析【解答】解:A、D、物体第1秒匀加速直线运动,第2秒做匀速直线运动,第3
22、秒做匀加速直线运动,加速度分别为:a1=2m/s2,a2=0,a3=1m/s2,根据牛顿第二定律,有 F1f=ma1 F2f=0 F3f=ma3由式,第2秒的拉力等于摩擦力,故A、D错误;B、第3s内物体的加速度大小为a3=1m/s2,根据牛顿第二定律可知物体所受合外力大小为1N,由得:F3=f+ma3=f+11=(f+1)N,所以拉力大于1N,故B正确;C、根据牛顿第二定律和平衡条件可知:拉力方向始终与摩擦力方向相反,故C正确故选:BC【点评】本题以运动学图象为背景,主要考查应用牛顿运动定律解决动力学问题的能力,关键要明确速度图象的斜率表示加速度,从而进行分析9如图所示,光滑水平面上放置质量
23、分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块BC间用一不可伸长的轻绳相连,A、B木块间的最大静摩擦力是f1,C、D木块间的最大静摩擦力是f2现用水平拉力F拉A木块,使四个木块以同一加速度运动(假设绳子不会断),则()A当f12f2,且F逐渐增大到3f2时,CD间即将滑动B当f12f2,且F逐渐增大到时,AB间即将滑动C当f12f2,且F逐渐增大到3f2时,CD间即将滑动D当f12f2,且F逐渐增大到时,AB间即将滑动【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用【分析】当f12f2,当CD间即将滑动时,CD间的静摩擦力达到最大值f1,先以D为研究对象,由牛顿第二定律求出临界加速度,再以四个物体
24、整体为研究对象,根据牛顿第二定律求F当f12f2,AB间即将滑动时,AB间的静摩擦力达到最大值f2,先以BCD整体为研究对象,由牛顿第二定律求出临界加速度,再以四个物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律求F【解答】解:AB、当f12f2,当CD间即将滑动时,CD间的静摩擦力达到最大值f1,先以D为研究对象,由牛顿第二定律得:f2=2ma,得 a=再以四个物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律得 F=6ma=3f2此时,以BCD整体为研究对象,可知,A对B的摩擦力 fAB=4ma=2f2f1,说明AB间相对静止,故A正确,B错误CD、当f12f2,AB间即将滑动时,AB间的静摩擦力达到最大值f2,先
25、以BCD整体为研究对象,由牛顿第二定律得:f1=4ma,得a=再以四个物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律得 F=6ma=此时,以D为研究对象,根据牛顿第二定律得:C对D的摩擦力 fCD=2ma=f2,则知,CD间相对静止,故C错误,D正确故选:AD【点评】解决本题时,一要知道两个物体刚好发生相对滑动时静摩擦力达到最大二要灵活选择研究对象,采用隔离法和整体法结合研究比较简洁10两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则()Ab弹簧的伸长量也为LBb弹簧的伸
26、长量为CP端向右移运动的距离为2LDP端向右移运动的距离为【考点】胡克定律【分析】两根轻弹簧串联,弹力大小相等,根据胡克定律分析伸长量的大小P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和【解答】解:AB、两根轻弹簧串联,弹力大小相等,根据胡克定律F=kx得x与k成反比,则得b弹簧的伸长量为故A错误,B正确CD、P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和,即为L+=(1+)L,故CD错误故选:B【点评】本题关键要知道两弹簧的弹力大小相等,掌握胡克定律,并能求出弹簧的伸长量11一个物体位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态,如图所示如果将外力F撤去,则物体()A会沿斜面下滑B摩擦力的方向一
27、定会变化C摩擦力的值变大D摩擦力的值变小【考点】摩擦力的判断与计算【分析】将物体的重力分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向两个分力将物体受到的力分为斜面平面和垂直于斜面平面两个平面进行研究,根据平衡条件求出未撤去F前物体所受的摩擦力,确定最大静摩擦力的范围,再分析撤去F后摩擦力的方向及大小【解答】解:A、未撤去F前,将物体的重力分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向两个分力,在斜面方向的分力大小为mgsin,方向沿斜面向下,作出物体在斜面平面内的受力情况如图,由平衡条件得:摩擦力:f=,f的方向与F和mgsin合力方向相反所以物体受到的最大静摩擦力:fm撤去F后,物体对斜面的压力没有变化,所以最大静摩擦
28、力也没有变化,此时mgsinfm,故物体不会沿斜面下滑选项A错误B、撤去F后,摩擦力方向沿斜面向上,与撤去F前不同故B正确C、D由平衡条件得,撤去F后,摩擦力大小为f=mgsinf,即摩擦力变小故D正确,C错误故选:BD【点评】本题将物体受到的力分为两个平面进行研究:垂直于斜面的平面和斜面平面,利用在任何一平面内物体的合力都为零求解摩擦力12如图,水平地面上有一楔形物体b,b的斜面上有一小物块a;a与b之间、b与地面之间均存在摩擦现用一根细绳拉着a和b一起以V0向左匀速运动,某时刻细绳突然断裂;与绳断前相比,可能()Aa与b之间的压力减少,且a相对b向下滑动Ba与b之间的压力增大,且a相对b向
29、上滑动Ca与b之间的压力增大,且a相对b静止不动Db与地面之间的压力不变,且a相对b向上滑动【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用【分析】因为b与平面间有摩擦,当细绳突然断裂后,b开始向左做减速运动,而a由于受到b的作用力后也向左做减速运动,其加速度向右,所以a受的弹力变大,由于惯性,a相对b有向上滑动的趋势或向上滑动【解答】解:A、依题意,若两物体依然相对静止,则a的加速度一定水平向右,如图将加速度分解为垂直斜面与平行于斜面,则垂直斜面方向,Nmgcos=may,即支持力N大于mgcos,与都匀速时比较,a与b间的压力增大,沿着斜面方向,若加速度a过大,则摩擦力
30、可能沿着斜面向下,即a物块可能相对b向上滑动趋势,甚至相对向上滑动,故A错误,BC正确;D、对系统整体,在竖直方向,若物块a相对b向上滑动,则a还具有向上的分加速度,即对整体的牛顿第二定律可知,系统处于超重状态,b与地面之间的压力将大于两物体重力之和,故D错误故选:BC【点评】本题关键要熟练运用整体法和隔离法对物体受力,同时要能结合牛顿运动定律求解,难度适中二、实验题与填空;(共12分)13利用如图所示装置可以做力学中的许多实验,则下列利用此装置进行相关实验时哪一个说法是正确的?()A利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和木板间摩擦阻力的影响B利用此装置探究“小车的加速度与质量
31、的关系”并用图象法处理数据时,如果画出小车的加速度a随质量M变化的aM图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比C利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,应将木板带打点计时器的一端适当垫高平衡摩擦力D实验时不需要调整滑轮高度,不用管细线与木板是否平行【考点】探究功与速度变化的关系;探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】利用图示小车纸带装置可以完成很多实验,在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力,在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时,需要平衡摩擦力【解答】解:A、此装置可以用来研究匀变速直线运动,但不需要平衡摩擦力,故A错误B、曲线的种类有双曲线、抛物线、
32、三角函数曲线等多种,所以若aM图象是曲线,不能断定曲线是双曲线,即不能断定加速度与质量成反比,应画出a图象故B错误C、探究“功与速度变化的关系”实验时,需要平衡摩擦力,方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响,从而小车受到的合力即为绳子的拉力,故C正确D、实验时需要调整滑轮高度,让细线与木板平行,故D错误故选:C【点评】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,然后熟练应用物理规律来解决实验问题14光滑水平面上有一静止木块,t=0时刻受一向右的水平恒力F1作用向右运动,t1=t0时刻去除F1并立即
33、加上水平向左的恒力F2,t2=3t0时刻木块恰好回到原处,则F1:F2=4:5【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】物体先做匀加速运动,后做匀减速运动回到原处,整个过程中的位移为零根据牛顿第二定律和运动学公式即可确定两个力的大小关系【解答】解:物体从静止起受水平恒力F1 作用,做匀加速运动,经一段时间t后的速度为v1=a1t0=,以后受恒力F2,做匀减速运动,加速度大小为 a2=,同样时间后回到原处,整个时间内再联系物体的位移为零,于是a1t02+v1(2t0)a2(2t0)2=0解得 F1:F2=4:5故答案为:4:5【点评】在F1和F2的作用下,在相同的时间内,物体
34、回到原处,说明位移的大小相同,这是解这道题的关键点三、计算题:(共40分,要有必要的计算和步骤,只给出最后结果不给分)15(12分)(2007宿迁模拟)摩托车先由静止开始以m/s2的加速度做匀加速运动,之后以最大行驶速度25m/s做匀速运动,追赶前方以15m/s 的速度同向匀速行驶的卡车已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000m,则:(1)追上卡车前两车相隔的最大距离是多少?(2)摩托车经过多少时间才能追上卡车?【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】(1)根据题意判定,当两车速度在相等时,摩托车是否追上卡车若没有,则当两车的速度相等时,两者间距最大所以由速度公式求出摩托车达到卡车速
35、度的时间,再由位移公式求出在这段时间内摩托车与卡车的位移根据已知间距从而求出两者的最大距离;(2)已知摩托车最大速度大于卡车的速度,所以摩托车先匀加速后匀速直线运动,假设追上的时间,则分别列出摩托车的位移与卡车的位移若追上则位移之差为1000m,从而求出时间【解答】解:(1)由题意得摩托车做匀加速运动的最长时间t1=16 s位移s1=200 ms0=1000 m,所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车,则追上卡车前两车速度相等时间距最大设从开始经过t2时间速度相等,最大间距为sm,于是有:at2=,所以t2=9.6 s,最大间距sm=s0+t2at22=1 072 m(2)设从开始经过t时间
36、摩托车追上卡车,则有: +vm(tt1)=s+t,解得:t=120 s答:(1)(1)追上卡车前两车相隔的最大距离是1 072 m;(2)摩托车经过120 s时间才能追上卡车【点评】解决本题关键要先搞清摩托车在追赶卡车的过程中做什么运动,然后根据摩托车和卡车的位移关系求出摩托车的最小加速度16(12分)(2013秋乐山期末)如图所示,光滑金属球的重量G=40N,它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角=37的斜面体上已知斜面体置于水平地面上保持静止状态,sin37=0.6,cos37=0.8求:(1)墙壁对金属球的弹力大小;(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向【考点】共点力平衡的条件及其应用
37、;物体的弹性和弹力【分析】画出受力分析图,根据平衡条件求力,斜面有向右运动的趋势,受的摩擦力向左【解答】解:(1)金属球静止,则它受力平衡(如图所示)由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为FN1=Gtan=40tan37=30N(2)斜面体对金属球的弹力为由斜面体受力平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为摩擦力的方向水平向左 答:(1)墙壁对金属球的弹力大小为30N;(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小位30N,方向水平向左【点评】本题考查了共点力平衡,关键是对物体正确受力分析,根据平衡条件求解17(16分)(2013武汉二模)如图所示,质量M=1kg的木板静置于倾角=37、足够长的固定光滑斜面底端
38、质量m=1kg的小物块(可视为质点)以初速度v0=4m/s从木板的下端冲上木板,同时在 木板上端施加一个沿斜面向上的F=3.2N的恒力若小物块恰好不从木板的上端滑 下,求木板的长度l为多少?已知小物块与木板之间的动摩檫因数=0.8,重力加速度 g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】小物块向上做匀减速运动,木板向上做匀加速直线运动,小物块恰好不从木板的上端滑下,临界情况是到达木板的上端时,速度相同,结合牛顿第二定律,抓住位移关系,结合运动学公式求出木板的长度【解答】解:由题意,小物块向上匀减速运动,木板向上匀加速运动,当小物块运动到木板的上端时,恰好和木板共速设 小物块的加速度为a,由牛顿第二定律得,mgsin+mgcos=ma设木板的加速度为a,由牛顿第二定律得,F+mgcosMgsin=Ma设二者共速的速度为v,经历的时间为t,由运动学公式得,v=v0atv=at小物块的位移为s,木板的位移为s,由运动学公式得,s=s=