2011届高三物理备考“好题速递”系列（30）

20102010 年高三备考物理年高三备考物理 好题速递好题速递 系列 系列 3030 1 在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块 木块和车厢通过一根轻质弹 簧相连接 弹簧的劲度系数为k 在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小 球 某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为 在这段时间内木块与车厢保持相对 静止 如图 1 所示 不计木块与车厢底部的摩擦力 则在这段时间内弹簧的形变为 A 伸长量为 B 压缩量为 C 伸长量为 D 压缩量为 2 如图 2 所示 在光滑的水平面上 A B两物体的质量mA 2mB A物体与轻质弹簧相连 弹簧的另一端固定在竖直墙上 开始时 弹簧处于自由状态 当物体B沿水平向左运 动 使弹簧压缩到最短时 A B两物体间作用力为F 则弹簧给A物体的作用力的大 小为 图 2 A F B 2F C 3F D 4F 3 如图 3 所示 车厢里悬挂着两个质量不同的小球 上面的球比下面的球质量大 当车厢向右做匀加速运动时 空气阻力不计 两个小球稳定后所处的位置下列 各图中正确的是 4 如图 4 所示 在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A B两物体 B的质量是A的 2 倍 B受到向右的恒力FB 2 N A受到的水平力FA 9 2t N t的单位是 s 从 t 0 开始计时 则 A A物体在 3 s 末时刻的加速度是初始时刻的倍 5 11 B t 4 s 后 B物体做匀加速直线运动 C t 4 5 s 时 A物体的速度为零 D t 4 5 s 后 A B的加速度方向相反 5 如图 5 所示 质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上 物体距传送带左端的 距离为L 稳定时绳与水平方向的夹角为 当传送带分别以v1 v2的速度作逆时针 转动时 v1 v2 绳中的拉力分别为F1 F2 若剪断细绳时 物体到达左端的时间分 别为t1 t2 则下列说法正确的是 A F1 F2 B F1 F2 C t1一定大于t2 D t1可能等于t2 6 探究加速度与物体质量 物体受力的关系 的实验装置如图 6 所示 1 在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中 打出了一条纸带如图 7 所示 计时器打 点的时间间隔为 0 02 s 从比较清晰的点起 每 5 个点取一个计数点 量出相 邻计数点之间的距离 该小车的加速度a m s2 结果保留两位有效 数字 图 6 图 7 2 平衡摩擦力后 将 5 个相同的砝码都放在小车上 挂上砝码盘 然后每次从小车 上取一个砝码添加到砝码盘中 测量小车的加速度 小车的加速度a与砝码盘中 砝码总重力F的实验数据如下表 砝码盘中砝码总 重力 F N 0 1960 3920 5880 7840 980 加速度a m s 2 0 691 181 662 182 70 请根据实验数据作出a F的关系图象 3 根据提供的实验数据作出的a F图线不通过原点 请说明主要原因 7 如图 8 所示为某钢铁厂的钢锭传送装置 斜坡长为 L 20 m 高为h 2 m 斜坡上紧 排着一排滚筒 长为l 8 m 质量为m 1 103 kg 的钢锭ab放在滚筒上 钢锭与滚 筒间的动摩擦因数为 0 3 工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动 使钢 锭沿斜坡向上移动 滚筒边缘的线速度均为v 4 m s 假设关闭电动机的瞬时所有滚 筒立即停止转动 钢锭对滚筒的总压力近似等于钢锭的重力 取当地的重力加速度 g 10 m s2 试求 1 钢锭从坡底 如图 8 所示位置 由静止开始运动 直到b端到达坡顶所需的最短 时间 2 钢锭从坡底 如图 8 所示位置 由静止开始运动 直到b端到达坡顶的过程中电 动机至少要工作多长时间 图 8 参考答案 1 解析 分析m2的受力情况可得 m2gtan m2a 得出 a gtan 再对m1应用牛 顿第二定律 得 kx m1a x 因a的方向向左 故弹簧处于伸长状态 故 A 正确 答案 A 2 解析 对B由牛顿第二定律得F mBa 对A B整体由牛顿第二定律得F弹 mA mB a mA 2mB 由 得 F弹 3F 所以选项 C 正确 答案 C 3 解析 两个小球稳定后与车厢一起向右做匀加速运动 它们的加速度相同 先使用整体 法求得a gtan 再使用隔离法研究B物体a gtan 与竖直方向的角度相同 所以OA与AB在一条线上 B 正确 答案 B 4 解析 对于A B整体根据牛顿第二定律有FA FB mA mB a 开始时合力为 11 N 3 秒末合力为 5 N 故 A 正确 设A B间的作用力为FN 则对B进行分析 由牛顿第二 定律可得 FN FB mBa 解得FN mB FB N 当t 4 s 时 FA FB mA mB 16 4t 3 FN 0 A B两物体开始分离 此后B做匀加速直线运动 故 B 正确 而A做加速度 逐渐减小的加速运动 当t 4 5 s 时 A物体的加速度为零而速度不为零 故 C 错 误 t 4 5 s 后 A所受合外力反向 即A B的加速度方向相反 故 D 正确 当 t 4 s 时 A B的加速度均为a 综上所述 选项 A B D 正确 FA FB mA mB 答案 ABD 5 解析 皮带以不同的速度运动 物体所受的滑动摩擦力相等 物体仍处于静止状态 故 F1 F2 物体在两种不同速度下运动时有可能先加速再匀速 也可能一直加速 故t1 可能等于t2 答案 BD 6 解析 根据 x aT2 可计算小车的加速度 a 0 16 m s2 运用表格中给出的数据 可 0 绘出图象 图象不过原点的主要原因是未计入砝码盘的重力 答案 1 0 16 0 15 也可 2 见右图 3 未计入砝码的重力 7 解析 1 钢锭开始受到的滑动摩擦力为Ff mg 3 103 N 由牛顿第二定律有Ff mgsin ma1 解得a1 2 m s2 钢锭做匀加速运动的时间t1 2 s 位移x1 a1t 4 m v a1 1 22 1 要使b端到达坡顶所需要的时间最短 需要电动机一直工作 钢锭先做匀加速直线运 动 当它的速度等于滚筒边缘的线速度后 做匀速直线运动 钢锭做匀速直线运动的 位移x2 L l x1 8 m 做匀速直线运动的时间t2 2 s 所需最短时间 x2 v t t1 t2 4 s 2 要使电动机工作的时间最短 钢锭的最后一段运动要关闭电动机 钢锭匀减速上 升 b端到达坡顶时速度刚好为零