高中物理人教版第四章牛顿运动定律 名师获奖

新人教版必修1《第4章牛顿运动定律》单元测试卷（河南省安阳市汤阴一中）一、选择题（每小题4分，共40分）．1．如图所示，一倾角θ=30°的斜面体放在水平地面上，其上表面放一物块A，两者均处于静止状态．现将倾角θ增大7°（斜面体质量不变），物块A和斜面体仍保持静止，则下列说法中正确的是（）A．物块A对斜面体的摩擦力减小B．物块A对斜面体的压力增大C．斜面体对地面的摩擦力增大D．斜面体对地面的压力不变2．南京青奥会开幕式中，河南少林塔沟武术学校的学员，在滑轮的拖拽下高高飞起，和他的同学们一起完成了筑梦之塔的实验，现在把他们某次训练过程中的情节简化成如下模型：地面上的人通过定滑轮用钢丝将某学员拉到24m高处静止，然后将其拉到42m高处静止，如图所示．忽略滑轮与轴之间的摩擦以及钢丝的质量，前后两次比较（）A．地面上的人受到的支持力变小B．地面上的人受到的摩擦力变大C．该学员受钢丝拉力变小D．滑轮受到钢丝的作用力变大3．截面为直角三角形的木块A质量为m，放在倾角为θ的斜面上，当θ=37°时，木块恰能静止在斜面上，如图甲所示．现在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，如图乙所示，已知sin37°=，cos37°=，则（）A．A、B仍静止于斜面上B．A受到斜面的摩擦力大小为C．A受到斜面的摩擦力大小为D．A、B之间弹力大小为mgsinθ4．如图所示，A、B两个物体质量之比mA：mB=1：2，叠放在水平地面上，A、B之间的接触面是粗糙的，地面是光滑的，若用水平力拉A物体，当拉力增大到F1时，A、B之间即将发生相对滑动；若用水平力拉B物体，当拉力变为F2时，A、B之间即将发生相对滑动，则F1：F2等于（）A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．2：15．如图所示，质量为M=10kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=10N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到s时，在其右端轻轻放上一质量m=的小黑煤块（小黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数μ=．假定小车足够长．则下列说法正确的是（）A．煤块在整个运动过程中先做匀加速直线运动稳定后做匀速直线运动B．小车一直做加速度不变的匀加速直线运动C．煤块在3s内前进的位移为9mD．小煤块最终在小车上留下的痕迹长度为6．如图所示，两根粗糙的直木棍AB和CD相互平行，固定在同一个水平面上．一个圆柱形工件P架在两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，向右做匀加速运动．若保持两木棍在同一水平面内，但将它们间的距离稍微减小一些后固定，仍将圆柱形工件P架在两木棍之间，用同样大小的水平推力F向右推该工件，则下列说法中正确的是（）A．可能静止不动 B．向右做匀速运动C．一定向右减速运动 D．一定向右加速运动7．如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（）A．O～q段图象可能是直线 B．q﹣段图象可能是直线C．q= D．p=8．如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动，在水平轨道AB上运动时，两小球的速度均为5米/秒，相距10米，水平轨道AB和水平轨道CD的高度差为米，水平段与斜坡段间均有光滑小圆弧连接，且两小球在运动中始终未脱离轨道，关于两小球在轨道CD上的运动情况，下列说法正确的是（）A．两小球在水平轨道CD上运动时仍相距10米B．两小球在水平轨道CD上运动时相距14米C．两小球到达图示位置P点的时间差为2秒D．两小球到达图示位置P点的时间差为秒9．如图甲，轻弹簧上端固定在升降机顶部，下端悬挂重为G的小球，小球随升降机在竖直方向上运动．t=0时，升降机突然停止，其后小球所受弹簧的弹力F随时间t变化的图象如图乙，取F竖直向上为正，以下判断正确的是（）A．升降机停止前一定向上运动B．0﹣2t0时间内，小球先处于失重状态，后处于超重状态C．t0﹣3t0时间内，小球向下运动，在t0﹣3t0两时刻加速度相同D．2t0﹣4t0时间内，小球处于超重重状态10．如图所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与小球P、Q相连．已知两球在图示P、Q位置静止．则下列说法中正确的是（）A．若两球质量相同，则P球对槽的压力较小B．若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等C．若P球的质量大，则O′P弹簧的劲度系数大D．若P球的质量大，则O′P弹簧的弹力大二、填空题（每小题5分，共20分）11．城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂．如图是这类结构的一种简化模型，硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动，右端O点通过钢索挂于A点，钢索和硬杆所受的重力均可忽略．有一质量不变的重物悬挂于O点，现将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动，以保证硬杆始终处于水平．则在上述变化过程中，钢索对O点的拉力，硬杆对O点的弹力，钢索和硬杆对O点的作用力的合力（填“变大”、“变小”或“不变”）．12．一物块静置于水平面上，现用一与水平方向成37°角的拉力F使物体开始运动，如图（a）所示．其后一段时间内拉力F随时间变化和物体运动速度随时间变化的图象如图（b）所示，已知物块的质量为，g=10m/s2．根据图象可求得，物体与地面间的动摩擦系数为，0～1s内拉力的大小为N．（sin37°=，cos37°=）13．如图所示，足够长的斜面倾角θ=37°，一物体以v0=24m/s的初速度从斜面上A点处沿斜面向上运动；加速度大小为a=8m/s2，g取10m/s2，sin37°=，cos37°=，则物体沿斜面上滑的最大距离x=，物体与斜面间的动摩擦因数μ=．14．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）为了“探究加速度与质量”的关系，应保持不变，为了直观地判断加速度a与质量M的数量关系，应作图象（选填“a﹣M”或“a﹣”）；（2）某同学采用了如图所示的实验装置，为了使实验中能将砝码和砝码盘的总重力当作小车受到的合外力，以下步骤必须采用的有A．保证小车下面的长木板水平放置B．将小车下面的长木板右端适当垫高以平衡摩擦力C．使小车质量远远大于砝码和砝码盘的总质量D．使小车质量远远小于砝码和砝码盘的总质量．（3）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图中给出的数据，求出小车运动的加速度a=．（结果保留三位有效数字）三、计算题（每小题10分，共40分）15．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具，如图所示，设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g．某同学用该拖把在水平地板上拖地，前后两次分别沿拖杆方向推、拉拖把时，拖杆与竖直方向的夹角均为θ．（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推动拖把与拉动拖把时推力与拉力的大小之比；（2）若μ=，θ=30°，试分析用多大的推力才能推动拖把．16．如图所示，一物体重为G=46N，放在水平面上，物体和水平面间的动摩擦系数μ=．现用与水平方向成α=37°的恒力F拉动物体，物体恰好可匀速前进，求：（sin37°=，cos37°=）（1）拉力F的大小；（2）地面对物体支持力的大小．17．在太原市迎泽公园的游乐场中，有一台大型游戏机叫“跳楼机”，乘坐的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面H=36m高处，然后由静止释放，座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到地面时速度刚好减小到零，这一下落全过程经历的时间是t=6s，求：（不计空气阻力，取g=10m/s2）（1）游客下落过程中的最大速度；（2）已知游客质量为60kg，则匀减速过程中人受到的弹力是多大？18．物体A的质量M=2kg，静止在光滑水平面上，平板车B的质量为m=、长L=1m．某时刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力．忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数μ=，取重力加速度g=1m/s2，试求：（1）若F=2N，物体A在小车B上相对小车B滑行的时间和最大距离；（2）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F的大小应满足的条件．

新人教版必修1《第4章牛顿运动定律》单元测试卷（河南省安阳市汤阴一中）参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分，共40分）．1．如图所示，一倾角θ=30°的斜面体放在水平地面上，其上表面放一物块A，两者均处于静止状态．现将倾角θ增大7°（斜面体质量不变），物块A和斜面体仍保持静止，则下列说法中正确的是（）A．物块A对斜面体的摩擦力减小B．物块A对斜面体的压力增大C．斜面体对地面的摩擦力增大D．斜面体对地面的压力不变【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】物块A和斜面保持静止，受力都平衡，分析物块A的受力情况，由平衡条件求出斜面对物块A和支持力和摩擦力，分析其变化，从而得到物块对斜面的压力和摩擦力的变化．对整体研究，分析地面对斜面的支持力和摩擦力，再研究斜面对地面的压力和摩擦力．【解答】解：A、设物块A的重力是G，物块A受力分析如图所示，由平衡条件可得：物块A受到的静摩擦力f=Gsinθ，则f随θ的增大而增大．则物块A对斜面的摩擦力增大．故A错误．B、斜面对物块A的支持力N=Gcosθ，由牛顿第三定律知，物块A对斜面的压力N′=N=Gcosθ，θ增大，N′减小，故B错误．CD、对斜面和物块A整体研究可知，地面对斜面的摩擦力为零，地面对斜面的支持力等于两者的重力之和，可知斜面对地面的摩擦力为零不变，斜面对地面的压力不变，故C错误，D正确．故选：D2．南京青奥会开幕式中，河南少林塔沟武术学校的学员，在滑轮的拖拽下高高飞起，和他的同学们一起完成了筑梦之塔的实验，现在把他们某次训练过程中的情节简化成如下模型：地面上的人通过定滑轮用钢丝将某学员拉到24m高处静止，然后将其拉到42m高处静止，如图所示．忽略滑轮与轴之间的摩擦以及钢丝的质量，前后两次比较（）A．地面上的人受到的支持力变小B．地面上的人受到的摩擦力变大C．该学员受钢丝拉力变小D．滑轮受到钢丝的作用力变大【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】学员保持静止，对绳子的拉力等于重力；再对他的同学们受力分析，根据共点力平衡条件列式分析各个力的变化情况．【解答】解：A、B、C、学员保持静止，对绳子的拉力等于重力，即：T=mg…①再对他的同学们受力分析，如图所示：根据共点力平衡条件，有：Mg﹣Tcosθ﹣N=0…②f﹣Tsinθ=0…③联立①②③解得：N=Mg﹣mgcosθf=Tsinθ由于角度θ增大，故支持力增大，静摩擦力增大；故A错误，B正确，C错误；D、由于滑轮受到两侧钢绳的夹角增大，故滑轮受到钢丝的作用力变小，故D错误；故选：B．3．截面为直角三角形的木块A质量为m，放在倾角为θ的斜面上，当θ=37°时，木块恰能静止在斜面上，如图甲所示．现在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，如图乙所示，已知sin37°=，cos37°=，则（）A．A、B仍静止于斜面上B．A受到斜面的摩擦力大小为C．A受到斜面的摩擦力大小为D．A、B之间弹力大小为mgsinθ【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】当θ=37°时，木块恰能静止在斜面上，重力沿斜面向下的分力等于最大静摩擦力，放上B球后，分析A的受力情况，判断其状态．结合平衡条件和摩擦力公式求解摩擦力和弹力．【解答】解：A、当θ=37°时，木块恰能静止在斜面上，重力沿斜面向下的分力等于最大静摩擦力，则有：μmgcos37°=mgsin37°；代入数据解得：μ=．在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，对A受力分析可知，斜面对A的支持力不变，则A所受的最大静摩擦力不变，由于B球对A有沿斜面向下的压力，所以A将沿斜面向下运动，故A错误．BC、A受到斜面的滑动摩擦力大小为f=μmgcos37°=，故B错误，C正确．D、设AB整体下滑的加速度为a．根据牛顿第二定律得：对AB整体有：（m+m）gsin37°﹣μmgcos37°=（m+m）a对B球有：mgsin37°﹣N=ma联立解得N=，即A、B之间弹力大小为，故D错误．故选：C4．如图所示，A、B两个物体质量之比mA：mB=1：2，叠放在水平地面上，A、B之间的接触面是粗糙的，地面是光滑的，若用水平力拉A物体，当拉力增大到F1时，A、B之间即将发生相对滑动；若用水平力拉B物体，当拉力变为F2时，A、B之间即将发生相对滑动，则F1：F2等于（）A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．2：1【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】先隔离分析，根据牛顿第二定律求出最大的加速度，再对整体分析，根据牛顿第二定律求出恒力F1、F2的比值．【解答】解：设A、B间的最大静摩擦力为f，当F1作用在A上时，B的最大加速度为：，再对整体分析，有：F1=（mA+mB）amB=；当F2作用在B时，A的最大加速度为：，再对整体分析，有：；则：．故B正确，ACD错误．故选：B．5．如图所示，质量为M=10kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=10N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到s时，在其右端轻轻放上一质量m=的小黑煤块（小黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数μ=．假定小车足够长．则下列说法正确的是（）A．煤块在整个运动过程中先做匀加速直线运动稳定后做匀速直线运动B．小车一直做加速度不变的匀加速直线运动C．煤块在3s内前进的位移为9mD．小煤块最终在小车上留下的痕迹长度为【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】分别对滑块和平板车进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自加速度，物块在小车上停止相对滑动时，速度相同，根据运动学基本公式即可以求出时间．通过运动学公式求出位移【解答】解：AB、根据牛顿第二定律，刚开始运动时对小黑煤块有：，，代入数据解得：刚开始运动时对小车有：，解得：，经过时间t，小黑煤块和车的速度相等，小黑煤块的速度为：，车的速度为：，，解得：t=2s，以后煤块和小车一起运动，根据牛顿第二定律：，一起以加速度做运动加速运动，故选项AB错误；CD、在2s内小黑煤块前进的位移为：，然后和小车共同运动1s时间，此1s时间内位移为：，故煤块在3s内前进的位移为4+=，故选项C错误；在2s内小黑煤块前进的位移为：，小车前进的位移为：，两者的相对位移为：，故选项D正确．故选：D6．如图所示，两根粗糙的直木棍AB和CD相互平行，固定在同一个水平面上．一个圆柱形工件P架在两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，向右做匀加速运动．若保持两木棍在同一水平面内，但将它们间的距离稍微减小一些后固定，仍将圆柱形工件P架在两木棍之间，用同样大小的水平推力F向右推该工件，则下列说法中正确的是（）A．可能静止不动 B．向右做匀速运动C．一定向右减速运动 D．一定向右加速运动【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】沿工件的轴线方向，作出受力的侧视图，分析工件所受的支持力的变化，确定摩擦力的变化，判断工件的运动情况．【解答】解：工件受力的侧视图如图，由平衡条件得：2Ncosθ=G木棍的间距稍微减小时，θ减小，cosθ增大，则木棍对工件的支持力N减小，工件与木棍间的摩擦力减小，开始工件向右做匀加速直线运动，由于F不变，摩擦力减小，则工件一定向右加速运动．故D正确，ABC错误．故选：D7．如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（）A．O～q段图象可能是直线 B．q﹣段图象可能是直线C．q= D．p=【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】半球体受重力、支持力和摩擦力，开始时不滑动，是静摩擦力，根据平衡条件列式求解静摩擦力表达式分析；滑动后是滑动摩擦力，根据滑动摩擦定律列式分析．【解答】解：C、半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是：mgsinθ=μmgcosθ，故有：μ=tanθ，解得：θ=，即q=，故C错误；AB、θ在0﹣之间时，Ff是静摩擦力，大小为mgsinθ；θ在﹣之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为μmgcosθ；综合以上分析得其Ff与θ关系如图中实线所示，故A、B错误；D、当θ=时，Ff=mgsin，即p=，故D正确．故选：D8．如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动，在水平轨道AB上运动时，两小球的速度均为5米/秒，相距10米，水平轨道AB和水平轨道CD的高度差为米，水平段与斜坡段间均有光滑小圆弧连接，且两小球在运动中始终未脱离轨道，关于两小球在轨道CD上的运动情况，下列说法正确的是（）A．两小球在水平轨道CD上运动时仍相距10米B．两小球在水平轨道CD上运动时相距14米C．两小球到达图示位置P点的时间差为2秒D．两小球到达图示位置P点的时间差为秒【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】（1）在水平轨道AB上运动时，两小球的速度相同，知道相互之间的距离，可求两球先后到达斜面顶端的时间差，而两球在斜面上的平均速度相同，所以在斜面上的时间相同，进而求出两球先后到达斜面低端的时间差，进一步得出甲乙在CD面上距离；（2）在水平轨道AB上运动时，两小球的速度相同，知道相互之间的距离，可求两球先后到达斜面顶端的时间差，而两球在斜面上的平均速度相同，所以在斜面上的时间相同，进而求出两球先后到达斜面低端的时间差，而CD表面是光滑的，甲乙速度相同，可求甲乙到达P点的时间间隔．【解答】解：AB、在水平轨道AB上运动时，两小球的速度均为5m/s，相距s=10m，当乙球斜面开始下落后2s甲才到达斜面；两球在斜面上的平均速度相同，在斜面上的时间相同，所以当乙到达斜面低端后2s甲才到达斜面低端，可见当乙在CD面上运动2s后甲才到达CD面，所以甲乙在CD面上距离s=vt=7m/s×2s=14m，故A错误B正确；CD、在水平轨道AB上运动时，两小球的速度均为5m/s，相距s=10m，当乙球斜面开始下落后2s甲才到达斜面；两球在斜面上的速度相同，在斜面上的时间相同，所以当乙到达斜面低端后2s甲才到达斜面低端，可见当乙在CD面上运动2s后甲才到达CD面，而CD表面是光滑的，甲乙速度相同，所以甲乙到达P点的时间间隔还是2s，故C正确、D错误．故选：BC．9．如图甲，轻弹簧上端固定在升降机顶部，下端悬挂重为G的小球，小球随升降机在竖直方向上运动．t=0时，升降机突然停止，其后小球所受弹簧的弹力F随时间t变化的图象如图乙，取F竖直向上为正，以下判断正确的是（）A．升降机停止前一定向上运动B．0﹣2t0时间内，小球先处于失重状态，后处于超重状态C．t0﹣3t0时间内，小球向下运动，在t0﹣3t0两时刻加速度相同D．2t0﹣4t0时间内，小球处于超重重状态【考点】牛顿运动定律的应用﹣超重和失重；物体的弹性和弹力．【分析】由图象看出，升降机停止后弹簧的拉力变小，说明小球向上运动，说明升降机停止前在向上运动．根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态．拉力小于重力，小球处于失重状态；拉力大于重力，小球处于超重状态．t0～3t0时间小球向下运动，3t0时刻小球到达最低点，弹簧处于伸长状态，速率最小，动能最小．3t0～4t0时间，小球重力做功为零根据系统机械能守恒分析弹簧弹性势能变化量与小球动能变化量的关系【解答】解：A、由图象看出，t=0时刻，弹簧的弹力为mg，升降机停止后弹簧的拉力变小，合力向下，小球可能向下加速，也可能向上减速；若向下加速，弹力增大，加速度增大，根据对称性可知，最低点的拉力就大于2mg，由图知不可能，故升降机停止前在向上匀速运动．故A正确．B、t0时刻弹簧的拉力是0，所以t0时刻弹簧处于原长状态；由于t0时刻之后弹簧的拉力又开始增大说明弹簧开始变长，所以t0～2t0时间小球向下运动，t3时刻小球到达最低点，弹簧处于最长状态，t0～2t0时间内小球向下运动，拉力小于重力，所以小球始终处于失重状态．故B错误．C、t0～2t0时间拉力小于重力，小球处于失重状态，加速度的方向向下，2t0～3t0时间拉力大于重力，加速度的方向向上．故C错误．D、由图可知，2t0～4t0时间内，弹簧的拉力始终大于小球的重力，小球处于超重状态．故D正确．故选：AD10．如图所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与小球P、Q相连．已知两球在图示P、Q位置静止．则下列说法中正确的是（）A．若两球质量相同，则P球对槽的压力较小B．若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等C．若P球的质量大，则O′P弹簧的劲度系数大D．若P球的质量大，则O′P弹簧的弹力大【考点】共点力平衡的条件及其应用；胡克定律．【分析】对两小球受力分析，画出受力分析图，根据平行四边形定则做出力的平行四边形，根据三角形的相似比列式求解．【解答】解：对两小球受力分析如图所示，都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力，两小球静止，受力平衡，根据平行四边形定则作平行四边形，有几何关系可知：△QGQ′NQ∽△OO′Q，△PGP′NP∽△OO′P，则有：，即支持力始终与重力相等，若两球质量相等，重力相等，则所受支持力相等，对槽的压力必然相等，故A错误、B正确；得：，得：由图可知O′P＞O′Q，又GP＞GQ，则FP＞FQ，根据胡克定律F=k△x，两弹簧的形变量未知，则劲度系数的大小关系无法确定，故C错误，D正确．故选：BD二、填空题（每小题5分，共20分）11．城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂．如图是这类结构的一种简化模型，硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动，右端O点通过钢索挂于A点，钢索和硬杆所受的重力均可忽略．有一质量不变的重物悬挂于O点，现将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动，以保证硬杆始终处于水平．则在上述变化过程中，钢索对O点的拉力增大，硬杆对O点的弹力增大，钢索和硬杆对O点的作用力的合力不变（填“变大”、“变小”或“不变”）．【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】以O点为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解钢索AO对O点的拉力和杆BO对O点的支持力．将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动时，θ减小，分析钢索和硬杆对O点的作用力的变化．B0始终水平，O点始终平衡，AO对O点拉力与杆BO对O点支持力的合力与重力平衡，保持不变．【解答】解：以O点为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件得：钢索AO对O点的拉力FAOsinθ=G=mg，则FAO=，杆BO对O点的支持力FBO=Gcotθ=mgcotθ，将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动，θ减小，则FAO增大，FBO增大，B0始终水平，O点始终平衡，钢索和硬杆对O点的作用力的合力与重力平衡，保持不变．故答案为：增大；增大；不变12．一物块静置于水平面上，现用一与水平方向成37°角的拉力F使物体开始运动，如图（a）所示．其后一段时间内拉力F随时间变化和物体运动速度随时间变化的图象如图（b）所示，已知物块的质量为，g=10m/s2．根据图象可求得，物体与地面间的动摩擦系数为，0～1s内拉力的大小为N．（sin37°=，cos37°=）【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】由速度时间图象抓住1～t1时间内做匀速直线运动，根据共点力平衡求出动摩擦因数，从图象中求出物体运动的加速度，由牛顿第二定律可求得物体受到的拉力的大小．【解答】解：物体在0～1s内做匀加速直线运动，在1～t1时间内做匀速直线运动，最好做匀减速直线运动．对于匀速直线运动阶段，有：Fcos37°=f，f=μ（mg﹣Fsin37°）解得：．在0～1s内，做匀加速直线运动，加速度a=4m/s2．F1cos37°﹣μ（mg﹣F1sin37°）=ma解得F1=．故答案为：，13．如图所示，足够长的斜面倾角θ=37°，一物体以v0=24m/s的初速度从斜面上A点处沿斜面向上运动；加速度大小为a=8m/s2，g取10m/s2，sin37°=，cos37°=，则物体沿斜面上滑的最大距离x=36m，物体与斜面间的动摩擦因数μ=．【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】（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出物体沿斜面上滑的最大距离．（2）根据牛顿第二定律，结合沿斜面方向上产生加速度，垂直斜面方向上合力为零，求出动摩擦因数的大小．【解答】解：（1）由运动学公式得：==36m（2）由牛顿第二定律得有：沿斜面方向上：mgsinθ+f=ma…（1）垂直斜面方向上：mgcosθ﹣N=0…（2）又：f=μN…（3）由（1）（2）（3）得：μ=故答案为：36m．．14．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）为了“探究加速度与质量”的关系，应保持细线对车的拉力F不变，为了直观地判断加速度a与质量M的数量关系，应作a﹣图象（选填“a﹣M”或“a﹣”）；（2）某同学采用了如图所示的实验装置，为了使实验中能将砝码和砝码盘的总重力当作小车受到的合外力，以下步骤必须采用的有BCA．保证小车下面的长木板水平放置B．将小车下面的长木板右端适当垫高以平衡摩擦力C．使小车质量远远大于砝码和砝码盘的总质量D．使小车质量远远小于砝码和砝码盘的总质量．（3）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图中给出的数据，求出小车运动的加速度a=s2．（结果保留三位有效数字）【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）“探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究三者关系必须运用控制变量法，正确理解控制变量法的应用即可解答；（2）理解该实验的实验原理和数据处理以及注意事项，知道实验误差的来源；（3）根据运动学公式△x=aT2求解加速度．【解答】解：（1）要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持细线对车的拉力F不变，根据a=可知，为了直观地判断加速度a与质量M的数量关系，应做出a﹣图象；（2）A、该实验要平衡摩擦力，让绳子的拉力等于合外力，所以要将小车下面的长木板右端适当垫高以平衡摩擦力，故A错误，B正确；C、当砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量时才可以用砝码和砝码盘的重力来表示小车的拉力，故C正确，D错误．故选：BC（3）相邻两记数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为采用逐差法求解加速度，根据运动学公式得：△x=aT2得：a==s2．故答案为：（1）细线对车的拉力F；a﹣；（2）BC；（3）s2三、计算题（每小题10分，共40分）15．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具，如图所示，设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g．某同学用该拖把在水平地板上拖地，前后两次分别沿拖杆方向推、拉拖把时，拖杆与竖直方向的夹角均为θ．（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推动拖把与拉动拖把时推力与拉力的大小之比；（2）若μ=，θ=30°，试分析用多大的推力才能推动拖把．【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】（1）当推力或拉力再水平方向的分力达到最大静摩擦力时，拖把头能在地板上迅速移动，据此列式求解即可；（2）设物体匀速运动时的推力为F，根据平衡条件列式求出F的表达式求解即可．【解答】解：（1）设推拖把时推力为F1，则有：F1sinθ=μ（mg+F1cosθ）拉拖把时，有：F2sinθ=μ（mg﹣F2cosθ）解得：（2）设物体匀速运动时的推力为F，则有：Fsin30°﹣=0Fcos30°+mg=FN解得：F=所以只有改变F的方向拖把才能运动，即无论推力多大都不能推动拖把．答：（1）若拖把头在地板上迅速移动，推动拖把与拉动拖把时推力与拉力的大小之比为；（2）若μ=，θ=30°，无论推力多大都不能推动拖把．16．如图所示，一物体重为G=46N，放在水平面上，物体和水平面间的动摩擦系数μ=．现用与水平方向成α=37°的恒力F拉动物体，物体恰好可匀速前进，求：（sin37°=，cos37°=）（1）拉力F的大小；（2）地面对物体支持力的大小．【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】对物体受力分析，然后根据共点力平衡条件，选择水平方向与竖直方向建立平面直角坐标系，并结合正交分解法列式求解即可．【解答】解：对物体受力分析，受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，如图所示：共点力平衡条件有：水平方向：Fcos37°﹣f=0竖直方向：N+Fsin37°=mg其中摩擦力为：f=μN联立解得：F=10N，N=40N．答：（1）拉力F的大小为10N；（2）地面对物体支持力的大小为40N．17．在太原市迎泽公园的游乐场中，有一台大型游戏机叫“跳楼机”，乘坐的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面H=36m高处，然后由静止释放，座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到地面时速度刚好减小到零，这一下落全过程经历的时间是t=6s，求：（不计空气阻力，取g=10m/s2）（1）游客下落过程中的最大速度；（2）已知游客质量为60kg，则匀减速过程中人受到的弹力是多大？【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】（1）分别对自由落体运动和匀减速运动两过