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广东省东莞实验中学2016届高三上学期第一次月考物理试卷


2015-2016 学年广东省东莞实验中学高三(上)第一次月考物理试 卷
二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中,第 14~18 题只有一 项符合题目要求,第 19~21 题有多项符合题目要求.全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分. 2 1.某航母跑道长 200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为 6m/s ,起

飞需要的最低速度为 50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为( ) A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s 2.甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的 v﹣t 图象如图所示,在 3s 末两质点在途中 相遇,两质点出发点间的距离是( )

A.甲在乙之前 2 m C.乙在甲之前 4 m

B.乙在甲之前 2 m D.甲在乙之前 4 m

3.在机场,常用输送带运送行李箱.如图所示,a 为水平输送带,b 为倾斜输送带.当行李箱 随输送带一起匀速运动时,下列判断中正确的是( )

A.a、b 两种情形中的行李箱都受到两个力作用 B.a、b 两种情形中的行李箱都受到三个力作用 C.情形 a 中的行李箱受到两个力作用,情形 b 中的行李箱受到三个力作用 D.情形 a 中的行李箱受到三个力作用,情形 b 中的行李箱受到四个力作用 4.如图,一固定斜面上两个质量相同的小滑块 A 和 B 紧挨着匀速下滑,A 与 B 的接触面光 滑.已知 A 与斜面间的动摩擦因数是 B 与斜面间的动摩擦因数的 2 倍,斜面倾角为 α,B 与 斜面间的动摩擦因数是( )

A.

tanα

B.

cotα

C.tanα D.cotα

5.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.

6.如图所示,一个质量为 3.0kg 的物体,放在倾角为 θ=30°的斜面上静止不动,若用竖直向上 的力 F=5.0N 提物体,物体仍静止,下述结论正确的是( )

A.物体受到的摩擦力减小 2.5N B.物体对斜面的作用力减小 5.0N C.斜面受到的压力减小 5.0N D.物体受到的合外力减小 5.0N 7.如图所示,物体 A、B、C 叠放在水平桌面上,水平力 F 作用于 C 物体上,使 A、B、C 以 共同速度 v 向右匀速运动,且三者相对静止,那么关于摩擦力的说法,正确的是( )

A.C 不受摩擦力作用 B.B 不受摩擦力作用 C.A 受摩擦力的合力为零 D.以 A、B、C 为整体,整体受到的摩擦力为零 8. ,一物块在 t=0 时刻滑上一固定斜面,其运动的 v﹣t 图线如图(b)所示,若重力加速度及 图中的 v0,v1,t1 均为已知量,则可求出( )

A.斜面的倾角 B.物块的质量 C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度

三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生都 必须作答.第 33 题~第 40 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题(共 129 分) 9.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为 50Hz, 记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选取 0,1,2,3,4,5 的 6 个计数点,相邻两计数 点之间还有四个点未画出.纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点 对齐,由图可以读出三个计数点 1、3、5 跟 0 点的距离 d1、d2、d3 填入下列表格中. d d d 距离 测量值/cm

并计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为 v2= m/s, (计算结果保留一位小数)

m/s,小车的加速度是 a=

10.某同学探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数 k.做法是先将待测弹簧的一端 固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指 针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作 L0;弹簧下端挂一个 50g 的砝码时,指针指示的刻度数值记作 L1;弹簧下端挂两个 50g 的砝码时,指针指示的刻度数 值记作 L2;…挂七个 50g 的砝码时,指针指示的刻度数值记作 L7. (1)下表记录的是该同学已测出的 6 个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号 分别是 和 .测量记录表: 代表 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 符号 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1 刻度数值 1.70 /cm (2)实验中,L3 和 L7 两个值还没有测定,请你根据如图将这两个测量值填入记录表中. (3)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个 差值:

d1=L4﹣L0=6.90cm;d2=L5﹣L1=6.90cm; d3=L6﹣L2=7.00cm; 请你给第四个差值:d4= = cm. (4)根据以上差值,可以求出每增加 50g 砝码的弹簧平均伸长量△ L.△ L 用 d1、d2、d3、d4 表示的式子为△ L= ,代入数据解得△ L= cm. 2 (5)计算弹簧的劲度系数 k= N/m. (g 取 9.8m/s )

11.如图所示,公路上一辆汽车以 v1=10m/s 的速度匀速行驶,汽车行至 A 点时,一人为搭车, 从距公路 30m 的 C 处开始以 v2=3m/s 的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车做 匀减速运动,结果车和人同时到达 B 点,已知 AB=80m,问:汽车在距 B 多远处开始刹车, 刹车后汽车的加速度有多大?

12.如图甲、乙所示,传送带上有质量均为 m 的三个木块 1、2、3,中间均用原长为 L、劲度 系数为 k 的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为 μ,其中木块 1 被与传送带平 行的细线拉住,弹簧在弹性限度内,细绳不被拉断.传送带按图示方向匀速运动,三个木块 处于平衡状态.求: (1)在图甲状态下,1、3 两木块之间的距离是多大? (2)在图乙状态下,细线的拉力是多大?木块 1、3 之间的距离又是多大?

(二)选考题:共 45 分.请考生从给出的 3 道物理题中任选一题作答,并用 2B 铅笔在答题 卡上把所选题目的题号涂黑.注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选 答区域指定位置答题.如果多做,则按所做的第一题计分. (注:本次考试没有设选考题,三 题均为指定选考题) 【物理】 13.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小 F 和弹簧长度 L 的关系 如图所示,则由图线可知: (1)弹簧的劲度系数 . (2)弹簧的弹力为 5N 时,弹簧的长度为 .

14.如图所示重 20N 的物体在斜面上匀速下滑,斜面的倾角为 37°,求:

①物体与斜面间的动摩擦因数. ②要使物体沿斜面向上匀速运动,应沿斜面向上施加一个多大的推力?(sin37°=0.6, cos37°=0.8, 要求画出物体受力分析图. )

2015-2016 学年广东省东莞实验中学高三(上)第一次月 考物理试卷
参考答案与试题解析

二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中,第 14~18 题只有一 项符合题目要求,第 19~21 题有多项符合题目要求.全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分. 2 1.某航母跑道长 200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为 6m/s ,起飞需要的最低速度为 50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为( ) A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s 【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】已知飞机的末速度、加速度和位移,代入公式,即可求出初速度. 【解答】解:由运动学公式 v ﹣v0 =2as 代人数据得:
2 2

m/s,故选 B 正确. 故选:B. 【点评】该题考察导出公式的应用,直接代入公式即可. 2.甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的 v﹣t 图象如图所示,在 3s 末两质点在途中 相遇,两质点出发点间的距离是( )

A.甲在乙之前 2 m B.乙在甲之前 2 m C.乙在甲之前 4 m D.甲在乙之前 4 m 【考点】匀变速直线运动的图像. 【专题】运动学中的图像专题. 【分析】解答本题应抓住:速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移,即可分别两质点在 s 内通过的位移,两位移之差等于两质点出发点间的距离. 【解答】解:根据速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移,得 3s 内甲的位移为 x 甲 = m=2m,乙的位移为 x 乙= m=6m. 由于 3s 末两质点在途中相遇, 则两质点出发点间的距离是 s=x 乙﹣x 甲=4m, 即甲在乙之前 4m. 故选 D

【点评】本题一要掌握速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移,二是抓住两质点出发点的 距离与两位移的关系,即可求解. 3.在机场,常用输送带运送行李箱.如图所示,a 为水平输送带,b 为倾斜输送带.当行李箱 随输送带一起匀速运动时,下列判断中正确的是( )

A.a、b 两种情形中的行李箱都受到两个力作用 B.a、b 两种情形中的行李箱都受到三个力作用 C.情形 a 中的行李箱受到两个力作用,情形 b 中的行李箱受到三个力作用 D.情形 a 中的行李箱受到三个力作用,情形 b 中的行李箱受到四个力作用 【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】物体做匀速直线运动,所受合力为零,抓住合力为零,分析物体所受的力. 【解答】解:在水平传送带上,物体受重力、支持力,两个力的合力为零,若再受到摩擦力, 不可能平衡,所以只受两个力作用. 在倾斜传送带上,物体处于平衡状态,受重力、支持力、静摩擦力平衡,受三个力作用.故 C 正确,A、B、D 错误. 故选 C. 【点评】解决本题的关键抓住合力为零,运用假设法进行分析. 4.如图,一固定斜面上两个质量相同的小滑块 A 和 B 紧挨着匀速下滑,A 与 B 的接触面光 滑.已知 A 与斜面间的动摩擦因数是 B 与斜面间的动摩擦因数的 2 倍,斜面倾角为 α,B 与 斜面间的动摩擦因数是( )

A. tanα B. cotα C.tanα D.cotα 【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 AB 整体进行研究,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件列方程求解. 【解答】解:设每个物体的质量为 m,B 与斜面之间动摩擦因数为 μ.以 AB 整体为研究对象. 根据平衡条件得 2mgsinα=μAmgcosα+μBmgcosα=2μmgcosα+μmgcosα 解得 μ= tanα 故选 A.

【点评】本题是力平衡问题,研究对象也可以采用隔离法研究,要注意斜面对两个物体的支 持力相等. 5.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. 【专题】共点力作用下物体平衡专题. 【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 【点评】对于弹簧问题,往往先分析弹簧原来的状态,再分析变化后弹簧的状态,找出物体 移动距离与弹簧形变之间的关系.

6.如图所示,一个质量为 3.0kg 的物体,放在倾角为 θ=30°的斜面上静止不动,若用竖直向上 的力 F=5.0N 提物体,物体仍静止,下述结论正确的是( )

A.物体受到的摩擦力减小 2.5N B.物体对斜面的作用力减小 5.0N C.斜面受到的压力减小 5.0N D.物体受到的合外力减小 5.0N 【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】无拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解 各个力;有拉力 F 作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,根 据共点力平衡条件求解各个力. 【解答】解:A、C、物体不受拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如图:

根据共点力平衡条件,有 f=mgsinθ, N=mgcosθ 有拉力 F 作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,如图:

根据共点力平衡条件,有 f1=(mg﹣F)sinθ N1=(mg﹣F)cosθ 故 f﹣f1=Fsin30°=2.5N

N1﹣N2=Fcos30°=

N,故 A 正确,C 错误;

B、开始时,物体对斜面的作用力大小等于物体的重力,当受到向上的拉力 F=5N 时,物体对 斜面的作用力减小了 5N,故 B 正确; D、力 F 作用前后,物体均处于平衡状态,因此合外力均为零,故合外力没有变化,故 D 错 误.

故选:AB. 【点评】本题关键是对物体受力分析后,根据共点力平衡条件用正交分解法列方程求解,施 加向上的拉力后,可以等效为将物体的重力减小. 7.如图所示,物体 A、B、C 叠放在水平桌面上,水平力 F 作用于 C 物体上,使 A、B、C 以 共同速度 v 向右匀速运动,且三者相对静止,那么关于摩擦力的说法,正确的是( )

A.C 不受摩擦力作用 B.B 不受摩擦力作用 C.A 受摩擦力的合力为零 D.以 A、B、C 为整体,整体受到的摩擦力为零 【考点】静摩擦力和最大静摩擦力. 【专题】摩擦力专题. 【分析】B 随 A 一起匀速运动,合力为零,B 不受摩擦力.以 C 为研究对象,所受的摩擦力 与拉力 F 平衡.以 A 为研究对象,A 受到 C 的摩擦力和地面的摩擦力. 【解答】解:A、以 C 为研究对象,水平受到拉力 F 与静摩擦力,两力平衡,则 C 受到的摩 擦力方向水平左.故 A 错误. B、以 B 为研究对象,B 随 A 一起匀速运动,合力为零,B 不受摩擦力,否则 B 受力不 平衡,不会做匀速运动.故 B 正确. C、以 A 为研究对象,分析可知,A 匀速运动,受力平衡,水平方向受到摩擦力作用,合 力为 0.故 C 正确. D、以整体为研究对象,合力为零,可知地面对 A 摩擦力与拉力平衡.故 D 错误. 故选 BC 【点评】本题涉及多个物体平衡,关键要灵活选择研究对象,整体法与隔离法可交叉使用. 8. ,一物块在 t=0 时刻滑上一固定斜面,其运动的 v﹣t 图线如图(b)所示,若重力加速度及 图中的 v0,v1,t1 均为已知量,则可求出( )

A.斜面的倾角 B.物块的质量 C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度 【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】由图 b 可求得物体运动过程及加速度,再对物体受力分析,由牛顿第二定律可明确 各物理量是否能够求出.

【解答】解:由图 b 可知,物体先向上减速到达最高时再向下加速;图象与时间轴围成的面 积为物体经过的位移,故可出物体在斜面上的位移; 图象的斜率表示加速度,上升过程及下降过程加速度均可求,上升过程有: mgsinθ+μmgcosθ=ma1;下降过程有:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2;两式联立可求得斜面倾角及动 摩擦因数; 但由于 m 均消去,故无法求得质量;因已知上升位移及夹角,则可求得上升的最大高度; 故选:ACD. 【点评】本题考查牛顿第二定律及图象的应用,要注意图象中的斜率表示加速度,面积表示 位移;同时注意正确的受力分析,根据牛顿第二定律明确力和运动的关系. 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生都 必须作答.第 33 题~第 40 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题(共 129 分) 9.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为 50Hz, 记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选取 0,1,2,3,4,5 的 6 个计数点,相邻两计数 点之间还有四个点未画出.纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点 对齐,由图可以读出三个计数点 1、3、5 跟 0 点的距离 d1、d2、d3 填入下列表格中. d d d 距离 1.20 5.40 12.00 测量值/cm

并计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为 v2= 0.2 m/s,小车的加速度是 a= 0.6 m/s, (计 算结果保留一位小数) 【考点】探究小车速度随时间变化的规律. 【专题】实验题. 【分析】根据匀变速直线运动中,中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸 2 带上 3 点时小车的瞬时速度大小, 根据匀变速直线运动的推论公式△ x=aT 可以求出加速度的 大小. 【解答】解:毫米刻度尺的最小位数是毫米,要估读一位,则:d1=1.20cm,d3=5.40cm, d5=12.00cm. 相邻两计数点之间还有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔为 t=0.1s,根据匀变速 直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,

得:v2=

=

m/s≈0.2m/s;

从图中可以读出 x13、x35 间的距离,它们的时间间隔 T=0.2s,根据匀变速直线运动的推论公 2 式△ x=aT , 2 得:x35﹣x13=△ x=aT 整理:

a=

=

m/s =0.6m/s

2

2

故答案为:1.20,5.40,12.00,0.2,0.6. 【点评】利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知 识的理解与应用,提高解决问题能力. 10.某同学探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数 k.做法是先将待测弹簧的一端 固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指 针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作 L0;弹簧下端挂一个 50g 的砝码时,指针指示的刻度数值记作 L1;弹簧下端挂两个 50g 的砝码时,指针指示的刻度数 值记作 L2;…挂七个 50g 的砝码时,指针指示的刻度数值记作 L7. (1)下表记录的是该同学已测出的 6 个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号 分别是 L5 和 L6 .测量记录表: 代表 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 符号 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1 刻度数值 1.70 /cm (2)实验中,L3 和 L7 两个值还没有测定,请你根据如图将这两个测量值填入记录表中. (3)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个 差值: d1=L4﹣L0=6.90cm;d2=L5﹣L1=6.90cm; d3=L6﹣L2=7.00cm; 请你给第四个差值:d4= L7﹣L3 = 7.20 cm. (4)根据以上差值,可以求出每增加 50g 砝码的弹簧平均伸长量△ L.△ L 用 d1、d2、d3、d4

表示的式子为△ L= (5)计算弹簧的劲度系数 k=
2

,代入数据解得△ L= 28.0 N/m. (g 取 9.8m/s )

1.75 cm.

【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系. 【专题】实验题;弹力的存在及方向的判定专题. 【分析】用毫米刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位,即要有估读的. 按照 d1、d2、d3 的表达式的规律表示出 d4. 充分利用测量数据,根据公式△ F=k△ x 可以计算出弹簧的劲度系数 k.其中△ x 为弹簧的形变 量 【解答】解: (1)尺的最小分度值为 1mm,所以长度 L5 应为 10.30cm,L6 为 12.10cm,故它 们的代表符号分别是 L5,L6. (2)根据图所示读出指针指示的刻度数值: L3=6.85cm, L7=14.05cm (3)为了充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,根据题意: d4=L7﹣L3=14.05cm﹣6.85cm=7.20cm. (4)d1、d2、d3、d4 分别表示挂相差四个 50g 的砝码时弹簧伸长量,所以每增加 50g 砝码的 弹簧平均伸长量为:

△ L= (5)充分利用测量数据,有: k= =

=1.75cm

=28.0N/m

故答案为: (1) L5, L6; (2) 6.85, 14.05; (3) L7﹣L3, 7.20; (4) 1.75; (5)28.0 【点评】弹簧测力计的原理是在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比. 对于实验问题,我们要充分利用测量数据求解可以减少误差



11.如图所示,公路上一辆汽车以 v1=10m/s 的速度匀速行驶,汽车行至 A 点时,一人为搭车, 从距公路 30m 的 C 处开始以 v2=3m/s 的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车做 匀减速运动,结果车和人同时到达 B 点,已知 AB=80m,问:汽车在距 B 多远处开始刹车, 刹车后汽车的加速度有多大?

【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】汽车在反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,根据位移公式求出 两段位移之和,通过速度时间公式求出运动时间. 【解答】解:由题意人从 C 到 B 用时为:t= , 所以汽车在 10s 内汽车由 A 到 B 且停在 B 点,设车过 A 经 t1 开始刹车,有:

v1t1+(10﹣t1)×

=x,

把 x=80m,v1=10 m/s 代入得:t1=6 s,x1=v1t1=60m
2 2 2

刹车时的加速度为:a=

m/s =2.5 m/s

答:在距 B 点 20m 远处开始刹车时加速度大小为:2.5 m/s 【点评】解决本题的关键理清汽车的运动情况,结合运动学公式灵活求解.不难属于基础题. 12.如图甲、乙所示,传送带上有质量均为 m 的三个木块 1、2、3,中间均用原长为 L、劲度 系数为 k 的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为 μ,其中木块 1 被与传送带平 行的细线拉住,弹簧在弹性限度内,细绳不被拉断.传送带按图示方向匀速运动,三个木块 处于平衡状态.求: (1)在图甲状态下,1、3 两木块之间的距离是多大? (2)在图乙状态下,细线的拉力是多大?木块 1、3 之间的距离又是多大?

【考点】胡克定律.

【分析】先对木块 3 受力分析,根据平衡条件列式求解出弹簧的弹力,根据胡克定律求解伸 长量;再对木块 2、3 整体受力分析,再次根据平衡条件列式求解出弹簧的弹力,根据胡克定 律求解伸长量. 【解答】解: (1)如图甲所示,当三木块达到平衡状态后,对木块 3 进行受力分析,可知 2 和 3 间弹簧的弹力等于木块 3 所受的滑动摩擦力,μmg=kx3

解得 2 和 3 间弹簧伸长量为 同理以 2 木块为研究对象得 kx2=kx3+μmg; 即 1 和 2 间弹簧的伸长量为 ;

1、3 两木块之间的距离等于弹簧的原长加上伸长量,即 ; (2)以木块 1、2、3 为系统,由平衡条件可得:T=f123+3mgsinα 其中:f123=μ?3mgcosα; 联立解得:绳的拉力 T=3mg(sinα+μcosα) ; 对木块 3 进行受力分析,可知 2 和 3 间弹簧的弹力等于木块 3 所受的滑动摩擦力, μmgcosα+mgsinα=kx3 解得 2 和 3 间弹簧伸长量为 x3= 同理以 2 木块为研究对象得 kx2=kx3+μmgcosα+mgsinα,

即 1 和 2 间弹簧的伸长量为 x2= 1、3 两木块之间的距离等于弹簧的原长加上伸长量,即



x=2L+x2+x3=2L+



答(1)在图甲状态下,1、3 两木块之间的距离是 ; (2)在图乙状态下,细线的拉力是 3mg(sinα+μcosα) ,木块 1、3 之间的距离又是

2L+



【点评】本题关键是灵活地选择研究对象,然后根据共点力平衡条件列式求解出弹簧的伸长 量,不难. (二)选考题:共 45 分.请考生从给出的 3 道物理题中任选一题作答,并用 2B 铅笔在答题 卡上把所选题目的题号涂黑.注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选 答区域指定位置答题.如果多做,则按所做的第一题计分. (注:本次考试没有设选考题,三 题均为指定选考题) 【物理】 13.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小 F 和弹簧长度 L 的关系 如图所示,则由图线可知: (1)弹簧的劲度系数 200N/m .

(2)弹簧的弹力为 5N 时,弹簧的长度为 12.5cm 或 7.5cm .

【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系. 【专题】实验题. 【分析】由弹簧的长度 L 和弹力 f 大小的关系图象,读出弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的 原长. 由图读出弹力为 F=10N,弹簧的长度为 x=5cm,求出弹簧压缩的长度,由胡克定律求出弹簧 的劲度系数. 根据胡克定律求出弹簧的弹力为 5N,弹簧的长度. 【解答】解: (1)由图读出,弹簧的弹力 F=0 时,弹簧的长度为 L0=10cm,即弹簧的原长为 10cm, 由图读出弹力为 F1=10N,弹簧的长度为 L1=5cm,弹簧压缩的长度 x1=L0﹣L1=5cm=0.05m, 由胡克定律得弹簧的劲度系数为 k= =200N/m

(3)弹簧的弹力为 5N,弹簧的形变量△ x= =2.5cm 弹簧的原长为 10cm,所以弹簧的长度为 12.5cm 或 7.5cm, 故答案为:200N/m,12.5cm 或 7.5cm 【点评】胡克定律公式 f=kx 中,x 是弹簧伸长或压缩的长度,不是弹簧的长度.第(2)问也 可以直接由图象读出结果. 14.如图所示重 20N 的物体在斜面上匀速下滑,斜面的倾角为 37°,求:

①物体与斜面间的动摩擦因数. ②要使物体沿斜面向上匀速运动,应沿斜面向上施加一个多大的推力?(sin37°=0.6, cos37°=0.8, 要求画出物体受力分析图. ) 【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】 (1)对物体受力分析,正交分解,根据平衡条件求解支持力和摩擦力大小,根据滑 动摩擦力公式求动摩擦因数; (2)物体沿斜面向上匀速运动,受到沿斜面向下的滑动摩擦力,而摩擦力大小不变,根据平 衡条件求施加的力 F. 【解答】解:①物体在斜面上匀速下滑,对物体受力分析如图:

根据平衡条件有:mgsinθ﹣f=0 N﹣mgcosθ=0 ② f=μN ③



由①②③得:μ=tan37°=0.75 ②设沿斜面向上施加一个大小为 F 推力,可使物体沿斜面向上匀速运动, 物体受力如图:

由平衡条件得:mgsinθ+f﹣F=0 ④ N﹣mgcosθ=0 ⑤ f=μN ⑥ 由④⑤⑥得:F=2mgsinθ=2×20×0.6=24N 答:①物体与斜面间的动摩擦因数为 0.75. ①要使物体沿斜面向上匀速运动,应沿斜面向上施加一个 24N 的推力. 【点评】本题考查共点力的平衡条件及滑动摩擦力的计算方法,要注意滑动摩擦力的大小不 只是能用 μFN 求出,还可以根据共点力平衡及牛顿第二定律等方法求出.


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