时间:2019-07-03 00:27:56
1、实验题 如图（a），磁铁A、B的同名磁极相对放置，置于水平气垫导轨上。A固定于导轨左端，B的质量m=0.5kg，可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量B在不同位置处的速度，得到B的势能随位置x的变化规律，见图（c）中曲线I。若将导轨右端抬高，使其与水平桌面成一定角度θ[如图（b）所示]，则B的总势能曲线如图（c）中II所示（设B在x=0处时重力势能为零）。在图（b）的情况下，若将B放在x=15.0cm处，则B在该位置时的重力势能为?________J, 气垫导轨的倾角θ为?________；若将B在x=15.0cm处静止释放，则它能达到的最大速度为________ m/s，此时B受到的磁场力为________ N。（计算时取g=10m/s2）
参考答案：0.60（2分），53.1°（2分），0.85（±0.01）（2分），4.0（2分）
本题解析：
分析：根据曲线I读出在x=15.0cm处的势能是0.1J，根据曲线II读出在x=15.0cm处的总势能是0.7J，运用能量守恒求出B在该位置时的重力势．
根据重力势能的定义求出倾角θ．
根据功能关系可知，当势能最小时，动能最大．由图得出释放时的势能便是整个运动过程中的总能量，根据能量转化与守恒可知势能最小时动能最大，据此可求得最大速度．
解：根据曲线I读出在x=15.0cm处的势能是0.1J，根据曲线II读出在x=15.0cm处的总势能是0.7J，
运用能量守恒得
x=15.0cm处，则B在该位置时的重力势能为0.7J-0.1J=0.6J
根据重力势能的定义Ep=mgh
所以h=0.12m
所以sinθ=
，即θ=53.1°
由图读得释放处（x=15.0cm处）势能Ep=0.70J，此即B的总能量．由于运动中总能量守恒，
因此在势能最小处动能最大，由图象得最小势能为0.5J，
则最大动能为Ekm=0.7-0.52=0.18J
最大速度为vm=
=0.85（m/s）
最大速度位置B的加速度为零，所以B受到的磁场力为mgsinθ=4.0N．
故答案为：0.6，53.1°，0.85（±0.01），4.0．
本题难度：一般
2、选择题 如图，用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接．在下列四种情况下，相同的拉力F均作用在m1上，使m1、m2作加速运动：①拉力水平，m1、m2在光滑的水平面上加速运动．②拉力水平，m1、m2在粗糙的水平面上加速运动．③拉力平行于倾角为θ的斜面，m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动．④拉力平行于倾角为θ的斜面，m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动．以△L1、△L2、△L3、△L4依次表示弹簧在四种情况下的伸长量，则有（ ）
A．△L2＞△L1
B．△L4＞△L3
C．△L1＞△L3
D．△L2=△L4
参考答案：根据牛顿第二定律得
①以整体为研究对象，a1=Fm1+m2，对m2：k△L1=m2a1=m2Fm1+m2
②以整体为研究对象，a2=F-μ(m1+m2)gm1+m2=Fm1+m2-μg，对m2：k△L2=μm2g+m2a1=m2Fm1+m2
③以整体为研究对象，a3=F-(m1+m2)gsinθm1+m2=Fm1+m2-gsinθ，对m2：k△L3=m2gsinθ+m2a3=m2Fm1+m2
④以整体为研究对象，a4=F-(m1+m2)gsinθ-μ(m1+m2)gcosθm1+m2=Fm1+m2-gsinθ-μgcosθ，
对m2：k△L4=m2gsinθ+μm2gcosθ+m2a3=m2Fm1+m2
可见△L1=△L2=△L3=△L4
故选D
本题解析：
本题难度：简单
3、实验题 根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目．
（1）有关实验以及数据处理，下列说法正确的是 _____________ ．
A．应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码的总质量m2；根据公式a＝m1g／m2求出小车的加速度
C．处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差
D．处理实验数据时采用a－1／M图象，是为了便于根据图线直观地作出判断
（2）某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到的a－F关系可用下图中的哪个表示?_________（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）
（3）某学生将实验装置按如图所示安装好，准备接通电源后开始做实验．他的装置图中，明显的错误是__________________________________________。
参考答案：（1）ACD. （2）C. （3）使用了直流电源；没有平衡摩擦力.
本题解析：（1）只有当沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量时，绳子对小车的拉力才可以近似的等于沙子和小桶的重力，A正确。要用整体法——系统所受和外力
， 总质量
?，所以
，求出小车的加速度，B错误。采用描点法画图可以减小实验误差，C正确。因为加速度和质量成反比，并且直线更能直观的让人做出判断，所以处理实验数据时采用a－1／M图象，D正确
（2）倾斜角过大，使得小车在小桶的拉力为零时，仍有加速度，所以C正确。
（3）打点计时器用的是交流电源，并且该实验装置没有平衡摩擦力，
本题难度：一般
4、实验题 （5分）为了测量某材质木块与牛皮纸之间的动摩擦因数，一位同学设计了如下实验：如图所示，在斜面和水平面上贴上待测牛皮纸，保证木块放在斜面顶端时能加速下滑，斜面与水平面间平滑连接。让木块从斜面顶端由静止开始下滑时，该同学只用一把刻度尺就完成了测量任务（重力加速度g为已知）。
（1）该同学需要测量的物理量是___________________________。（用文字和字母符号来表示）
（2）动摩擦因数的表达式
=______________（用所测量物理量的符号表示）。
参考答案：（1）释放点与水平面的高度差h，木块静止点与释放点间的水平距离s
（2）h/s
本题解析：由题意知，木块在斜面上做匀加速直线运动，在水平面上做匀减速直线运动，最后静止在水平面上，设BC间的距离为s1，由动能定理得到
，
，
，联立解得
，所以该同学需要测得物理量为释放点与水平面的高度差h，木块静止点与释放点间的水平距离s 。
点评：学生明确木块在斜面上和水平面上的运动性质，能熟练运用动能定理，滑动摩擦力公式解题。
本题难度：简单
5、简答题 如图所示，物体A用轻绳系住，轻绳的另一端跨过定滑轮用一力F拉住，并使A沿水平面做向右匀速运动，若A与水平面间的动摩擦因素为定值，则A在向右运动的过程中，拉力F的大小变化是（ ）
A．一定一直增大
B．一定一直减小
C．可能先增大后减小
D．可能先减小后增大
参考答案：在向右拉动的过程中，由于A越来越靠近滑轮，则绳子与竖直方向的夹角越来越大；设绳子与水平方向夹角为θ，物体做匀速直线运动，
由平衡条件得：Fcosθ=f，N+Fsinθ=mg，f=μN，
F=μmg(cosθ+μsinθ)=μmg
本题解析：
本题难度：一般