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文档简介

2015-2016学年山西省忻州市河曲县巡镇中学高三(上)第二次月考物理试卷一、选择题(每题4分,共48分其中1-8为单选,9-12为多选)1下列说法正确的是()a牛顿做了著名的斜面实验,得出轻重物体自由下落一样快的结论b胡克用逻辑推理的方法得出了胡克定律c伽利略开创了科学实验之先河,他把科学的推理方法引入了科学研究d亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因2如图所示,一光滑半圆形碗固定于水平面上,质量为m1的小球分别用轻质弹簧和轻绳连接质量分别为m2和m3的物体,此时小球恰好与碗之间没有弹力作用,则三个物体的质量之比为()a1:2:3b2:1:1c2:1d2:1:3a、b、c三质点运动的xt图象如图所示,则下列说法中正确的是()a在0t0这段时间内,三质点位移关系为xaxcxbb在t0时刻a、b、c运动方向相同c在0t0这段时间内,三质点的平均速度相等db质点做匀加速直线运动,a、c加速度方向相反4一轻弹簧上端固定,下端挂一物块甲,甲和乙用一细线相连,如图所示,甲的质量为2m,乙的质量为m,两者均处于静止状态当甲、乙之间的细线被剪断的瞬间,甲、乙的加速度大小记作a甲、a乙,那么()aa甲=0 a乙=gba甲= a乙=gca甲=0 a乙=0da甲=g a乙=g5为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示当此车减速上坡时,乘客()a处于超重状态b处于失重状态c受到向前的摩擦力作用d所受力的合力沿斜面向上6如图所示,光滑球的质量为m,放在竖直挡板和倾角为的固定斜面间若缓慢转动挡板至与斜面垂直,此过程中()am对挡板的压力先减小后增大bm对挡板的压力逐渐减小cm对斜面的压力先减小后增大dm对斜面的压力逐渐增大7如图,一个人站在水平地面上的长木板上用力f向右推箱子,木板、人、箱子均处于静止状态,三者的质量均为m,重力加速度为g,则()a箱子受到的摩擦力方向向右b地面对木板的摩擦力方向向左c木板对地面的压力大小为3mgd若人用斜向下的力推箱子,则木板对地面的压力会大于3mg8如图所示,一斜面体静止在粗糙的水平地面上,一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑若沿平行于斜面的方向用力f 向下推此物体,使物体加速下滑,斜面体依然和地面保持相对静止,则斜面体受地面的摩擦力()a大小为零b方向水平向右c方向水平向左d大小和方向无法判断9一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中,其vt图象如图所示下列说法正确的是()a前2s内该同学处于失重状态b前2s内该同学的加速度大小是最后1s内的2倍c最后1秒内该同学对地板的压力大于地板对他的支持力d该同学在10s内的平均速度是1.7m/s10一物体从某行星表面竖直向上抛出从抛出瞬间开始计时,得到物体相对于抛出点的位移x与所用时间t的关系如图所示,忽略大气阻力以下说法中正确的是()a物体上升的最大高度为16mb8s末物体上升到最高点c该行星表面的重力加速度大小为2m/s2d物体抛出时的初速度大小为4m/s11如图所示为某质点的vt图象,向右为运动的正方向,关于这个质点在4s内的运动情况,下列说法中正确的是()a02s内质点做直线运动,24s内质点做曲线运动b2s末质点离出发点最远c24s内质点的平均速度为1m/sd4s末质点位于出发点左侧12如图所示为粮袋的传送装置,已知ab间长度为l,传送带与水平方向的夹角为,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为,正常工作时工人在a点将粮袋轻放到运行中的传送带上,关于粮袋从a到b的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()a粮袋到达b点的速度与v比较,可能大,可能小,也可能相等b粮袋开始运动的加速度为g(sincos)c若tan,则粮袋从a到b一定一直做加速运动d不论大小如何,粮袋从a到b可能一直匀加速运动,且agsin二、实验题(共14分)13某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度电源频率f=50hz,在纸袋上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点因保存不当,纸带被污染,如图所示,a、b、c、d是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:sa=16.6mm,sb=126.5mm,sd=624.5mm若无法再做实验,可由以上信息推知:打c点时物体的速度大小为m/s(取2位有效数字)物体的加速度大小为(用sa、sb、sd和f表示)14如图甲所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图(1)实验中,两位同学安装好实验装置后,首先平衡摩擦力,他们将长木板的一端适当垫高些后,在不挂砝码盘的情况下,使小车靠近打点计时器后,先接通电源,后用手轻拨小车,小车便拖动纸带在木板上自由运动若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏(从打出的点的先后顺序看),则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加(选填“高”或“低”)些;重复以上操作步骤,直到打点计时器在纸带上打出一系列的计时点,便说明平衡摩擦力合适(2)平衡摩擦力后,在的条件下,两位同学可以认为砝码盘(连同砝码)的总重力近似等于小车的所受的合外力(3)接下来,两位同学先保持小车的质量不变的条件下,研究小车的加速度a与受到的合外力的关系如图乙所示是根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象设图中直线斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车的质量m为(重力加速度g不已知)(4)然后,两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下,研究小车的加速度a与其质量m的关系他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量m,得到小车的加速度a与质量m的数据,画出a图线后,发现:当 较大时,图线发生弯曲于是,两位同学又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,那么,两位同学的修正方案可能是a改画a与(m+m)的关系图线 b改画a与 的关系图线c改画a与 的关系图线 d改画a与的关系图线(5)探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后,两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块,使得长木板平放在了实验桌上,并把长木板固定在实验桌上,具体的实验装置如图丙所示;在砝码盘中放入适当的砝码后,将小车靠近打点计时器,接通电源后释放小车,打点计时器便在纸带上打出了一系列的点,并在保证小车的质量m、砝码(连同砝码盘)的质量m不变的情况下,多次进行实验打出了多条纸带,分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度a,并求出平均加速度,则小车与长木板间的动摩擦因数=(用m、m、g表示)三、计算题(共38分)15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36s中的加速度大小;(3)物块与地面间的动摩擦因数16如图所示,倾角=37的斜面固定在水平面上质量m=1.0kg的小物块受到沿斜面向上的f=9.0n的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动小物块与斜面间的动摩擦因数=0.25(斜面足够长,取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)(1)求小物块运动过程中所受摩擦力的大小;(2)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小;(3)若在小物块沿斜面向上运动0.80m时,将拉力f撤去,求此后小物块沿斜面向上运动的距离17如图,长为l=2m、质量ma=4kg的木板a放在光滑水平面上,质量mb=1kg的小物块(可视为质点)位于a的中点,水平力f作用于aab间的动摩擦因素=0.2(ab间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)求:(1)为使ab保持相对静止,f不能超过多大?(2)若拉力f=12n,物块b从a板左端滑落时木板a的速度为多大?2015-2016学年山西省忻州市河曲县巡镇中学高三(上)第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(每题4分,共48分其中1-8为单选,9-12为多选)1下列说法正确的是()a牛顿做了著名的斜面实验,得出轻重物体自由下落一样快的结论b胡克用逻辑推理的方法得出了胡克定律c伽利略开创了科学实验之先河,他把科学的推理方法引入了科学研究d亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因【考点】物理学史【专题】常规题型【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解:a、伽利略做了著名的斜面实验,得出轻重物体自由下落一样快的结论,故a错误;b、胡可用实验的方法得出了胡克定律,故b错误;c、伽利略开创了科学实验之先河,他把科学的推理方法引入了科学研究,故c正确;d、亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因,故d错误;故选:c【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一2如图所示,一光滑半圆形碗固定于水平面上,质量为m1的小球分别用轻质弹簧和轻绳连接质量分别为m2和m3的物体,此时小球恰好与碗之间没有弹力作用,则三个物体的质量之比为()a1:2:3b2:1:1c2:1d2:1:【考点】共点力平衡的条件及其应用【专题】万有引力定律在天体运动中的应用专题【分析】对碗内的小球受力分析,根据共点力平衡条件,运用合成法求解【解答】解:对碗内的小球m1受力分析,受重力、两个细线的两个拉力,由于碗边缘光滑,故相当于动滑轮,故细线对物体m2的拉力等于m2g,细线对物体m1的拉力等于m1g,如图根据共点力平衡条件,两个拉力的合力与重力等值、反向、共线,有g2=g1cos30g3=g1sin30故m1:m2:m3=2:1故选:c【点评】本题关键是对碗内小球受力分析,根据三力平衡条件可知,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,然后运用合成法作图,根据几何关系得到三个物体的重力之比3a、b、c三质点运动的xt图象如图所示,则下列说法中正确的是()a在0t0这段时间内,三质点位移关系为xaxcxbb在t0时刻a、b、c运动方向相同c在0t0这段时间内,三质点的平均速度相等db质点做匀加速直线运动,a、c加速度方向相反【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】位移时间图线的斜率表示速度,根据纵坐标的变化量表示位移平均速度等于位移与时间的比值【解答】解:a、由图知,在0t0这段时间内,三质点的起点相同,终点也相同,所以位移相同,故a错误b、根据斜率表示速度,可知b与c的速度方向相同,与a的速度方向相反,故b错误c、在0t0这段时间内,三质点的位移相等,时间相等,则平均速度相等,故c正确d、b质点做匀速直线运动,a先减速后加速,c一直加速,则a与c的加速度方向先相反后相同,故d错误故选:c【点评】本题是位移时间图象问题,抓住图象的数学意义:斜率等于物体的速度,来分析物体的运动情况4一轻弹簧上端固定,下端挂一物块甲,甲和乙用一细线相连,如图所示,甲的质量为2m,乙的质量为m,两者均处于静止状态当甲、乙之间的细线被剪断的瞬间,甲、乙的加速度大小记作a甲、a乙,那么()aa甲=0 a乙=gba甲= a乙=gca甲=0 a乙=0da甲=g a乙=g【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】根据平衡求出弹簧的弹力大小,抓住剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,分别对甲乙研究,根据牛顿第二定律求出瞬时加速度【解答】解:对甲乙整体分析,弹簧的弹力为:f=3mg,剪断细线的瞬间,对甲有:,方向向上对乙有:,方向向下故选:b【点评】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题,抓住剪断细线瞬间,弹簧弹力不变,结合牛顿第二定律进行求解5为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示当此车减速上坡时,乘客()a处于超重状态b处于失重状态c受到向前的摩擦力作用d所受力的合力沿斜面向上【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】当此车减速上坡时,整体的加速度沿斜面向下,对乘客进行受力分析,乘客受重力,支持力,根据加速度方向知道合力方向,根据合力方向确定摩擦力方向【解答】解:a、b、当此车减速上坡时,整体的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的加速度,所以处于失重状态,故a错误,b正确c、对乘客进行受力分析,乘客受重力,支持力,由于乘客加速度沿斜面向下,而静摩擦力必沿水平方向,所以受到水平向左的摩擦力作用故c错误d、由于乘客加速度沿斜面向下,根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下故d错误故选:b【点评】该题考查受力分析的一般应用,解答的关键是结合运动状态对物体受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解6如图所示,光滑球的质量为m,放在竖直挡板和倾角为的固定斜面间若缓慢转动挡板至与斜面垂直,此过程中()am对挡板的压力先减小后增大bm对挡板的压力逐渐减小cm对斜面的压力先减小后增大dm对斜面的压力逐渐增大【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】在挡板所受的三个力中,重力大小方向都不变,斜面支持力方向不变,三力的合力为零,作出几个有代表性的图进行分析【解答】解:受力分析如图,将f1与f2合成,其合力与重力等大反向如图:挡板转动时,挡板给球的弹力f1与斜面给球的弹力f2合力大小方向不变,其中f2的方向不变,作辅助图如上,挡板转动过程中,f1的方向变化如图中a、b的规律变化,为满足平行四边形定则,其大小变化规律是逐渐的变小,其中挡板与斜面垂直时为最小与此对应,f2的大小为一直减小根据牛顿第三定律,m对挡板的压力始终与f1大小相等方向相反,所以m对挡板的压力逐渐减小;同理,m对斜面的压力与f2大小相等方向相反,所以m对斜面的压力逐渐减小故选:b【点评】本题关键是对小球受力分析,然后根据平衡条件并运用合成法分析;要明确三力平衡中,任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线7如图,一个人站在水平地面上的长木板上用力f向右推箱子,木板、人、箱子均处于静止状态,三者的质量均为m,重力加速度为g,则()a箱子受到的摩擦力方向向右b地面对木板的摩擦力方向向左c木板对地面的压力大小为3mgd若人用斜向下的力推箱子,则木板对地面的压力会大于3mg【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】对箱子受力分析,根据平衡条件判断其受静摩擦力方向;对三个物体的整体受力分析,根据平衡条件判断地面对整体的支持力和静摩擦力情况【解答】解:a、人用力f向右推箱子,对箱子受力分析,受推力、重力、支持力、静摩擦力,根据平衡条件,箱子受到的摩擦力方向向左,与推力平衡,故a错误;b、对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,不是静摩擦力,否则不平衡,故地面对木板没有静摩擦力,故b错误;c、对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,根据平衡条件,支持力等于重力;根据牛顿第三定律,支持力等于压力;故压力等于重力,为3mg;故c正确;d、若人用斜向下的力推箱子,三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,故压力依然等于3mg,故d错误;故选:c【点评】本题关键是采用隔离法和整体法灵活地选择研究对象,然后根据共点力平衡条件列式判断,基础题目8如图所示,一斜面体静止在粗糙的水平地面上,一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑若沿平行于斜面的方向用力f 向下推此物体,使物体加速下滑,斜面体依然和地面保持相对静止,则斜面体受地面的摩擦力()a大小为零b方向水平向右c方向水平向左d大小和方向无法判断【考点】牛顿第二定律;共点力平衡的条件及其应用【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑时,斜面不受地面的摩擦力作用,分析此时斜面的受力情况若沿平行于斜面的方向用力f向下推此物体,使物体加速下滑时,再分析斜面的受力情况,根据物体对斜面的作用有无变化,确定地面对斜面体有无摩擦【解答】解:由题物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑时,斜面不受地面的摩擦力作用,此时斜面体受到重力、地面的支持力、物体对斜面的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力若沿平行于斜面的方向用力f向下推此物体,使物体加速下滑时,物体对斜面的压力没有变化,则对斜面的滑动摩擦力也没有变化,所以斜面体的受力情况没有改变,则地面对斜面体仍没有摩擦力,即斜面体受地面的摩擦力为零故选:a【点评】本题中推力f与斜面体之间没有直接的关系,关键抓住物体对斜面体的压力和摩擦力没有改变进行分析9一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中,其vt图象如图所示下列说法正确的是()a前2s内该同学处于失重状态b前2s内该同学的加速度大小是最后1s内的2倍c最后1秒内该同学对地板的压力大于地板对他的支持力d该同学在10s内的平均速度是1.7m/s【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】运动学中的图像专题【分析】根据加速度的方向判断超失重情况,图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移的大小【解答】解:a、从六楼下到一楼的过程中,前2s内物体做匀加速直线运动,加速度方向向下,该同学处于失重状态故a正确b、前2s内同学的加速度大小=1m/s2,最后1s内加速度的大小知前2s内该同学的加速度是最后1s内的一半故b错误c、从六楼下到一楼的过程中,最后1秒内该同学对地板的压力大于地板对他的支持力是作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反故c错误;d、图线与时间轴围成的面积表示位移,则10s内的位移为:x=m,平均速度为: m/s故d正确故选:ad【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线与时间轴围成的面积表示位移,图线的斜率表示加速度10一物体从某行星表面竖直向上抛出从抛出瞬间开始计时,得到物体相对于抛出点的位移x与所用时间t的关系如图所示,忽略大气阻力以下说法中正确的是()a物体上升的最大高度为16mb8s末物体上升到最高点c该行星表面的重力加速度大小为2m/s2d物体抛出时的初速度大小为4m/s【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】从图上可以读出上升的最大高度和竖直上抛的时间,根据h=求出星球表面的重力加速度初速度可以根据v0=vgt求解;【解答】解:a、由图象可知:最大高度为16m,4s末到达最高点,故a正确,b错误;c、整个竖直上抛的时间为8s,竖直上抛运动的上升过程和下降过程具有对称性,所以下降时间为4s根据h=得:t=m/s2,故c正确;d、根据v0=vgt得:v0=0(104)m/s=40m/s,故d错误故选ac【点评】解决本题的关键掌握竖直上抛运动的上升过程和下降过程具有对称性,以及掌握自由落体运动的公式h=11如图所示为某质点的vt图象,向右为运动的正方向,关于这个质点在4s内的运动情况,下列说法中正确的是()a02s内质点做直线运动,24s内质点做曲线运动b2s末质点离出发点最远c24s内质点的平均速度为1m/sd4s末质点位于出发点左侧【考点】匀变速直线运动的图像;平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】运动学中的图像专题【分析】根据速度的正负判断速度的方向速度图象的斜率等于加速度,图象与坐标轴围成的面积表示位移,根据图线速度变化的变化分析物体做什么运动【解答】解:a、由图看出,在前2s内,物体沿负方向做直线运动,在后2s内物体沿正方向做直线运动,故a错误;b、图象与坐标轴围成的面积表示位移,根据图象可知,2s末位移最大,质点离出发点最远,故b正确;c、若24s内做匀加速直线运动,则平均速度,根据图象可知,实际运动位移小于匀加速直线运动的位移,所以24s内质点的平均速度小于1m/s故c错误c、物体在前2s内向负方向做匀减速运动后2s内向正方向做加速直线运动,后2s的位移小于前2s的位移,则4s末质点位于出发点左侧,故d正确故选:bd【点评】根据速度图象直接速度加速度的方向,由斜率大小求出加速度的大小,图象与坐标轴围成的面积求解位移是基本能力,要熟练掌握12如图所示为粮袋的传送装置,已知ab间长度为l,传送带与水平方向的夹角为,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为,正常工作时工人在a点将粮袋轻放到运行中的传送带上,关于粮袋从a到b的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()a粮袋到达b点的速度与v比较,可能大,可能小,也可能相等b粮袋开始运动的加速度为g(sincos)c若tan,则粮袋从a到b一定一直做加速运动d不论大小如何,粮袋从a到b可能一直匀加速运动,且agsin【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】定性思想;合成分解法;牛顿运动定律综合专题;传送带专题【分析】粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达b点时的速度小于v;可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达b点时速度与v相同;也可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动,到达b点时的速度大于v;粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,加速度为g(sin+cos);若tan,粮袋从a到b一直做加速运动;只要传送带足够短时,粮袋就可能从a到b一直匀加速运动,且agsin【解答】解:a、粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达b点时的速度小于v;可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达b点时速度与v相同;也可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动,到达b点时的速度大于v,a正确;b、粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,大小为mgcos,根据牛顿第二定律得到加速度=g(sin+cos),b错误;c、若tan,粮袋一开始受到沿传送带向下的合力的作用向下做加速运动,如果传送带够长,粮袋会加速度到与传送带速度相同,此时摩擦力反向,但是tan,则沿传送带方向的重力分力mgsinf=mgcos,依然是向下加速运动,c正确;d、由上分析可知,粮袋从a到b可能一直匀加速运动d正确故选:acd【点评】本题考查分析物体运动情况的能力,而要分析物体的运动情况,首先要具有物体受力情况的能力传送带问题,物体的运动情况比较复杂,关键要考虑物体的速度能否与传送带相同二、实验题(共14分)13某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度电源频率f=50hz,在纸袋上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点因保存不当,纸带被污染,如图所示,a、b、c、d是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:sa=16.6mm,sb=126.5mm,sd=624.5mm若无法再做实验,可由以上信息推知:打c点时物体的速度大小为2.5m/s(取2位有效数字)物体的加速度大小为(用sa、sb、sd和f表示)【考点】测定匀变速直线运动的加速度【专题】实验题【分析】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,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,可以求出打纸带上c点时小车的瞬时速度大小【解答】解:打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为t=0.1s根据间的平均速度等于点的速度得vc=2.5m/s匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以at2均匀增大,即x=at2,所以有:xbc=xab+at2,xcd=xbc+at2=xab+2at2,xbd=2xab+3at2,所以物体的加速度大小a=故答案为:2.5,【点评】要提高应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14如图甲所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图(1)实验中,两位同学安装好实验装置后,首先平衡摩擦力,他们将长木板的一端适当垫高些后,在不挂砝码盘的情况下,使小车靠近打点计时器后,先接通电源,后用手轻拨小车,小车便拖动纸带在木板上自由运动若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏(从打出的点的先后顺序看),则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加低(选填“高”或“低”)些;重复以上操作步骤,直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的计时点,便说明平衡摩擦力合适(2)平衡摩擦力后,在盘及盘中砝码的总质量远小于小车质量的条件下,两位同学可以认为砝码盘(连同砝码)的总重力近似等于小车的所受的合外力(3)接下来,两位同学先保持小车的质量不变的条件下,研究小车的加速度a与受到的合外力的关系如图乙所示是根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象设图中直线斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车的质量m为(重力加速度g不已知)(4)然后,两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下,研究小车的加速度a与其质量m的关系他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量m,得到小车的加速度a与质量m的数据,画出a图线后,发现:当 较大时,图线发生弯曲于是,两位同学又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,那么,两位同学的修正方案可能是ca改画a与(m+m)的关系图线 b改画a与 的关系图线c改画a与 的关系图线 d改画a与的关系图线(5)探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后,两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块,使得长木板平放在了实验桌上,并把长木板固定在实验桌上,具体的实验装置如图丙所示;在砝码盘中放入适当的砝码后,将小车靠近打点计时器,接通电源后释放小车,打点计时器便在纸带上打出了一系列的点,并在保证小车的质量m、砝码(连同砝码盘)的质量m不变的情况下,多次进行实验打出了多条纸带,分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度a,并求出平均加速度,则小车与长木板间的动摩擦因数=(用m、m、g表示)【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【专题】实验题;定性思想;推理法;牛顿运动定律综合专题【分析】在“验证牛顿第二定律”的实验中,为使绳子拉力为小车受到的合力,应先平衡摩擦力;为使绳子拉力等于砝码和砝码盘的重力,应满足砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量,乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量m,故小车的质量应为m+m,作图时应作出a图象,结合牛顿第二定律求解动摩擦因数【解答】解:(1)若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏,说明小车做加速运动,即平衡摩擦力过度,所以第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加低,重复以上操作步骤,直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的点;(2)当盘及盘中砝码的总质量远小于小车质量时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力;(3)对小车,根据牛顿第二定律得:f=(m+m)a,变形得+m图线的斜率表示,则k=,m图象的截距为所以m=(4)乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量m,故小车的质量应为m+m,作图时应作出a图象,故c正确故选:c(5)对小车和砝码(连同砝码盘)整体进行受力分析,砝码(连同砝码盘)的重力和摩擦力的合力提供加速度,根据牛顿第二定律得:解得:故答案为:(1)低;间隔均匀;(2)盘及盘中砝码的总质量远小于小车质量;(3);(4)c; (5)【点评】明确实验原理是解决有关实验问题的关键在验证牛顿第二定律实验中,注意以下几点:(1)平衡摩擦力,这样绳子拉力才为合力;(2)满足砝码(连同砝码盘)质量远小于小车的质量,这样绳子拉力才近似等于砝码(连同砝码盘)的重力;(3)用“二分法”求出小车的加速度三、计算题(共38分)15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36s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【专题】牛顿运动定律综合专题【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69s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36 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vt图象可知,物块在69 s内做匀速运动,由ft图象知,69 s 的推力f3=4 n,故ff=f3=4 n(2)由vt图象可知,36 s内做匀加速运动,由a=得a=2 m/s2(3)在36 s内,由牛顿第二定律有f2ff=ma,得m=1 kg且ff=fn=mg,则=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36s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ft图象和vt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16如图所示,

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