时间:2019-07-03 00:42:42
1、填空题 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．
现利用图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器（没有画出）．此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游标卡尺测量小滑块的上部挡板的宽度d，卡尺数如图丙所示．
（1）读出滑块挡板的宽度d=______cm．
（2）滑块通过光电门1的速度v1=______m/s，滑块通过光电门2的速度v2=______m/s．
（3）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是______（说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）．
（4）用（3）中各量求解动摩擦因数的表达式μ=______?（用字母表示）．
参考答案：（1）由图示游标卡尺可得，主尺示数为5cm，游标尺示数为3×0.05=0.15mm=0.015cm，
宽度d=5cm+0.015cm=5.015cm．
?（2）速度v1=dt1≈1m/s，v2=dt2≈2.5m/s．
（3）测出滑块经过两光电门的速度、两光电门间的距离，由匀变速运动的速度位移公式可以求出加速度，
要测动摩擦因数，需要知道斜面的倾角，因此需要测出：P点到桌面高度h；重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a；
斜面的长度b．
（4）滑块做匀加速直线运动，由匀变速运动的速度位移公式可得：V22-V12=2aL，
设斜面倾角为θ，对滑块，由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，
?其中sinθ=hb，cosθab，解得：μ=ha-b(v22-v12)2Lga；?
故答案为：（1）5.015；（2）1； 2.5；（3）P点到桌面高度h；重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a；斜面的长度b；
（4）ha-b(v22-v12)2Lga．
本题解析：
本题难度：简单
2、选择题 如图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置，使OA水平，然后在外端挂上一些不太重的物品，这时针脚A、B对手指和手掌均有作用力，对这两个作用力方向的判断，下列各图中大致正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：由题，在圆规外端挂上物品，针脚A相对于手指有向左运动的趋势，手指对针脚有向右的静摩擦力，根据牛顿第三定律得知，针脚A对手指有向左的静摩擦力．挂上物品后，针脚B对手产生斜向右下方的压力．
故选C
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 如图所示，甲和乙分别是边长为10cm的正方体的铁块和铝块，甲放在水平地面上，乙悬挂在绳子的自由端．若动滑轮重10N，则铁块对地面的压强为（ρ铁=7.9×l03kg/m3，ρ铝=2.7×103kg/m3，取g=l0N/kg）（ ）
A．7.9×103Pa
B．3.95×103Pa
C．3.5×103Pa
D．2.5×103Pa
参考答案：根据平衡条件得到，绳子对乙的拉力大小T1=m乙g=ρ铝a3g=2.7×103×0.13×10N=27N．
设绳子对甲的拉力大小为T2，以动滑轮为研究对象，得
? T2+G动=2T1，得到T2=2T1-G动=44N
则铁块对地面的压力为F=ρ铁a3g-T2=7.9×l03×0.13×10N-44N=35N
铁块对地面的压强为P=FS=Fa2=350．12Pa=3.5×103Pa
故选C
本题解析：
本题难度：简单
4、简答题 如图，质量为m=8.0kg的物体放在倾角θ=53°的固定斜面上，计算中取g=10m/s2．
（1）若物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.50，对物体施加一水平力F，恰好能使物体沿斜面匀速上升．cos53°=0.6．求F的大小；
（2）若改变斜面的倾角θ，而不改变动摩擦因数μ，当θ取某些值时，无论用多大的水平推力F都无法使物体沿斜面匀速上滑，求满足这种情况的θ的取值范围．
参考答案：（1）分析物体的受力情况如图，因物块匀速上升，故物块受力平衡
，则有
? Fcosθ-mgsinθ-f=0
?N-mgcosθ-Fsinθ=0
又f=μN
联立解得，F=440N
（2）要使物体不能再向上滑应满足
?Fcosθ≤mgsinθ+μ（mgcosθ+Fsingθ）
得（F-μmg）cosθ≤（mg+μF）sinθ
解得? tanθ≥F-μmgmg+μF=1-μmgFmgF+μ
当F为∞时
tanθ≥1μ=2
故θ≥arctan2
答：（1）F的大小是440N．
（2）当θ≥arctan2时，无论用多大的水平推力F都无法使物体沿斜面匀速上滑．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图所示并处于平衡状态（ ）
A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态
B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态
D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态
参考答案：由于N弹簧上面与细线相连，故N弹簧可能处于原长也可能被拉伸；
当N弹簧处于原长时，细线的拉力为零，M弹簧在a物体的作用下处于压缩状态，故A正确；
当N弹簧处于拉伸状态时，细线对a又拉力，当拉力小于a物体的重力时，M弹簧处于压缩状态；当拉力等于a物体的重力时，M弹簧处于原长状态；当拉力大于a物体的重力时，M弹簧处于伸长状态；故D正确；
从上面的分析中发现共有四种情况，即：
①N处于伸长状态而M处于压缩状态；
②N处于伸长状态而M处于伸长状态；
③N处于伸长状态而M处于不伸长不压缩状态；
④N不伸不缩，M压缩状态；
故B、C选项中的状态不存在；
故选AD．
本题解析：
本题难度：一般