时间:2019-06-23 22:32:14
1、填空题 如图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．盘和重物的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．
（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端定滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是______（填写所选选项的序号）．
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在盘和重物的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．
B．将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去盘和重物，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．
C．将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及盘和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．
（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是______．
A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（3）图2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，量出相邻的计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6．已知相邻的计数点之间的时间间隔为T，关于小车的加速度a的计算方法，产生误差较小的算法是______
A．
| x2-x1 T2 |
| (x2-x1)+(x3-x2)+(x4-x3)+(x5-x4)+(x6-x5) 5T2 |
| x6-x1 5T2 |
| (x6-x3)+(x5-x2)+(x4-x1) 9T2 |
参考答案：（1）要使小车受到的合力等于细线的拉力，实验前应平衡摩擦力，具体做法是：将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，故选B．
（2）当m＜＜M时，即当盘和重物的总质量m远远小于小车和砝码的总质量M时，绳子的拉力近似等于盘和重物的总重力，由题意可知，最合理的一组m与M值是C．
（3）应用△x=aT2求加速度时，为减小测量误差，△x常采用不相邻点间的位移差，并且采用逐差法，由各选项可知，误差最小的算法是D．
故选：C．
故答案为：（1）B；（2）C；（3）D．
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 （附加题）
一物体以一定的初速沿斜面向上运动,设它沿斜面向上能达到的最大位移为x。若斜面倾角不同时对应的最大位移x与斜面倾角α的关系如图所示，α可在0°～90°之间变化(g=10m/s2)。求：
（1）根据α=0°和α=90°得到的x的特殊值，能够得到哪些有用的结论？
（2）当α=60°时，物体到达最高点后，又回到出发点时，物体速度为多少？
（3）当α为多大时，x有最小值？这最小值为多大？ 
参考答案：解：（1）当α=90°时，物体做竖直上抛运动，2g (1.25
)=
，得到v0=5m/s，
当α=0°时，由2a（1.25
）=
和a=μg，可得：μ=
/3，
（2）当α=60°时，物体上向滑行过程中，mgsin60°+μmgcos60°=ma1，
得到a1=
m/s2，则物体上行的最大距离为x=
=
m，
物体下滑过程中，mgsin60°－μmgcos60°=ma2，得到a2=
m/s2，
物体回到出发点时速度为：v2=2a2x=
，v=
m/s；
（3）对某一角度α，物体上向滑行过程中，mgsinα+μmgcosα=ma，加速度a=g（sinα+μcosα），
上行的最大距离为x=
=
根据辅助角公式：asinα+bcosα=
sin(α+
)，其中tan
=
，
可以得到：tan
=μ=
/3，
=30°
和sinα+μcosα=
sin(α+30°)，
当α=60°时，sin(α+30°)=1，x=
最小，代入v和μ的值， x=
m最小。
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 在绝缘水平面上固定着带电小球A，其质量为M，所带电量为Q。带电小球B与A之间相距为r，质量为m，所带电量为q。现将小球B无初速释放，求：
（1）刚释放小球B的加速度为多大？
（2）释放后B做什么运动？
参考答案：解：（1）由库仑定律及牛顿第二定律得
（2）由于小球B逐渐远离小球A，即r变大，F变小，a变小，小球B做加速度减小的加速运动
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图甲所示，质量为m的木块放在动摩擦因数为μ的水平面上静止不动．现对木块施加水平推力F的作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，则图丙反映的可能是木块的哪两物理量之间的关系（ ）
A．x轴表示力F，y轴表示加速度a
B．x轴表示时间t，y轴表示加速度a
C．x轴表示时间t，y轴表示速度v
D．x轴表示时间t，y轴表示位移x
参考答案：A、根据牛顿第二定律得，a=F-μmgm=Fm-μg，发现a与F成一次函数关系，符合丙图线．故A正确．
B、因为F与t成正比，即F=kt，所以a=ktm-μg，则a与t成一次函数关系，符合丙图线．故B正确．
C、因为a随时间的变化在变化，所以速度、位移与时间不成一次函数关系．故C、D错误．
故选AB．
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 （15分）如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并恰能到达B点.求：
（1）到达B点的速度大小?（2）释放点距A点的竖直高度;（3）小球落到斜面上C点时的速度大小和方向.
参考答案：（1）
?（2）
?（3）
,与水平方向夹角的正切值是2
本题解析：（1）小球到达B点：由
解得：
（2）设小球的释放点距A点高度为
，由机械能守恒定律得：
解得：
（3）小球落到C点时：由
，得：
解得：
小球落到C点得速度大小：
小球落到C点时，速度与水平方向夹角为
：
本题难度：一般