时间:2019-07-03 00:29:39
1、实验题 （4分）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，某小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的个数，确定加速度与细线上拉力F的关系。
(1)下列图象中能表示该同学实验结果的是_____
(2)某次实验中打出如图所示的纸带（打点计时器电源的频率为50Hz），则这个加速度值a =___________m/s2．（计算结果保留两位有效数字）
参考答案：(1)A? (2) 0.80?每空2分
本题解析：（1）已经正确平衡摩擦力，那么拉力F即为合力，根据牛顿第二定律，小车质量不变，拉力与加速度成正比，且拉力为0加速度为0，选项A对。
（2）分析纸带，点迹间隔为
，
和
对应的时间都是5个间隔即
，它们中间的间隔也是，根据匀变速直线运动
可得
整理得
。
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，质量为10kg的物体拴在一个被拉伸的弹簧的左端，弹簧的另一端固定在小车上，当小车不动时弹簧的弹力为5N，此时A静止在小车．当小车向右做变加速运动，其加速度由0逐渐增加到1m/S2的过程中，下列说法中正确的是（ ）
①物体受到的弹簧的弹力变大
②物体相对于小车仍是静止的
③物体受到的摩擦力大小不变
④物体受到的摩擦力先变后小变大，但不会超过5N．
A．②③
B．②④
C．①④
D．①③
参考答案：物体开始时受弹力F=5N，而处于静止状态，说明受到的静摩擦力为5N，则物体的最大静摩擦力Fm≥5N．
当物体相对于小车向左恰好发生滑动时，加速度为a0=F+Fmm≥5+510=1m/s2，所以加速度由0逐渐增加到1m/s2的过程中，物块A相对小车仍静止，故②正确；
因为物体A相对于小车静止，所以弹力不变．故①错误；
根据牛顿第二定律得：小车加速度由0逐渐增加到1m/s2的过程中，弹力水平向右，大小始终为5N，摩擦力方向先向右，大小为5N，然后逐渐减小，后方向向右，逐渐增大到5N，故③错误，④正确．
故选B
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，一轻质弹簧竖直固定在地面上，上面连接一个质量m1=1.0kg的物体A，平衡时物体下表面距地面h1= 40cm，弹簧的弹性势能E0=0.50J。在距物体m1正上方高为h= 45cm处有一个质量m2=1.0kg的物体B自由下落后，与物体Ａ碰撞并立即以相同的速度运动（两物体粘连在一起），当弹簧压缩量最大时，物体距地面的高度h2=6.55cm。g=10m/s2。
（1）已知弹簧的形变（拉伸或者压缩）量为x时的弹性势能
，式中k为弹簧的劲度系数。求弹簧不受作用力时的自然长度l0；
（2）求两物体做简谐运动的振幅;
（3）求两物体运动到最高点时的弹性势能。
参考答案：（1）0.50m?（2）23.45cm?（3）6.0×10-2J
本题解析：（1）设物体A在弹簧上平衡时弹簧的压缩量为x1，弹簧的劲度系数为k
根据力的平衡条件有?m1g=k x1
而
解得：k=100N/m，?x1=0.10m
所以，弹簧不受作用力时的自然长度l0=h1+x1=0.50m
（2）两物体运动过程中，弹簧弹力等于两物体总重力时具有最大速度，此位置就是两物体粘合后做简谐运动的平衡位置
设在平衡位置弹簧的压缩量为x2，则?（m1+ m2）g=kx2，解得：x2=0.20m，
设此时弹簧的长度为l2，则?l2=l0-x2? ,解得：l2="0.30m" ,
当弹簧压缩量最大时，是两物体振动最大位移处，此时弹簧长度为h2=6.55cm
两物体做简谐运动的振幅A=l2-h2 =23.45cm
（3）设物体B自由下落与物体A相碰时的速度为v1，则?
解得：v1=3.0m/s，
设A与B碰撞结束瞬间的速度为v2，根据动量守恒?m2 v1=（m1+ m2）v2，
解得：v2="1.5" m/s，
由简谐运动的对称性，两物体向上运动过程达到最高点时，速度为零，弹簧长度为l2+A=53.45cm
碰后两物体和弹簧组成的系统机械能守恒，设两物体运动到最高点时的弹性势能EP，则?
解得EP＝6.0×10-2J。
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，静止的弹簧测力计受到大小都为40N的F1，F2的作用，弹簧测力计的示数为? ( )
A．0N
B．40N
C．80N
D．无法确定
参考答案：B
本题解析：测力计上的示数，即为秤钩上的拉力，所以为40N，选B
本题难度：简单
5、简答题 一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，另一端施一水平拉力F．（?g=10m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）
（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至14cm时，物体恰好被拉动，弹簧的劲度系数多大？
（2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为多少？
（3）物体静止时，若将弹簧拉长至13cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？
参考答案：
（1）由题意得，物体与地面间最大静摩擦力
? fmax=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
物体恰好被拉动，物体所受弹力等于最大静摩擦力：
? F1=kx1=fmax
得k=F1x1=fmaxx1=0.2×2×10(14-10)×10-2N/m=100N/m
（2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体相对地面滑动，受到滑动摩擦力为
? f2=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
（3）弹簧弹力F3=kx3=100×（13-10）×10-2N=3N＜fmax
物体受到静摩擦力，大小为f3=F3=3N．
答：（1）弹簧的劲度系数100N/m；
? （2）若将弹簧拉长至11cm时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为4N；
? （3）物体静止时，若将弹簧拉长至13cm，物体所受到的摩擦力大小为3N．
本题解析：
本题难度：一般