高一物理拓展精练38.doc

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1、拓展精练（38）1．（6分）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将几个相同的大砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次另取一个较小质量的砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.691

2、.181.662.182.70请根据实验数据在图丙所示的坐标系中作出a－F的关系图象．图丙(1)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，请说明主要原因．。2.（8分）一辆长20m的货车和一辆长6m的汽车正以20m/s的速度一前一后在平直公路上匀速行驶，两车相距25m。现汽车以0.5m/s2的加速度超车，汽车超过货车30m后才从超车道进入行车道。求：（1）汽车超车所用的时间和在这段时间内行驶的距离；（2）汽车完成超车后的末速度。3．（8分）固定光滑细杆与地面成一定倾角α，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下沿杆向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度

3、g＝10m/s2.求：(1)小环的质量m；(2)细杆与地面间的倾角α.4．（9分）为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上）5．（14分）如图所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m＝1.0kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动，拉力F＝10.0N，方向平行斜面向

4、上，经时间t1＝4.0s绳子突然断了，(sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，g＝10m/s2)求：(1)绳断时物体的速度大小；(2)从绳子断开到物体再返回到斜面底端的运动时间？参考答案1．(1)0.16(0.15也可)(2)如图所示(3)未计入砝码盘的重力解析本题主要考查“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”这一探究性实验，题中用到的知识点有纸带的处理、表格数据的处理以及图象问题．意在考查考生对实验的探究能力．以及熟练运用学过知识处理问题、分析问题的能力及绘图的能力，根据Δx＝aT2可计算小车的加速度，a＝0.16m/s2，运用表格中绘出的数据可绘出图象，图象不过原点的主要原因是

5、未计入砝码盘的重力．2．答案：（1）18s441m（2）29m/s解析：（1）以货车为参考系则汽车做初速度为0，加速度为0.5m/s2的匀加速度运动由几何关系知：s=20+6+25+301=×0.5t2，解得时间t=18s2在此时间内汽车行驶距离的距离为：s=v0t+12at2代入数值有s=20×18+1×0.5×182＝441m。2（2）由速度关系式有：vt=v0+at=20m/s+0.5×18m/s=29m/s。3．答案：(1)1kg(2)30°解析：(1)0～2s内F1－mgsinα＝ma①由题图知a＝0.5m/s22s后F2＝mgsinα②由①②得F1－F2＝ma，0.5所以m＝0.

6、5kg＝1kg.(2)由②式得α＝30°.4．解析：固定时示数为F1，对小球F1=mgsinθ①整体下滑：（M+）msinθ-μ(M+m)gcoθs=(M+m)a②下滑时，对小球：mgsinθ-F2=ma③由式①、式②、式③得μ=F2tanθF15．答案：(1)8m/s(2)(1＋10)s解析：(1)物体在绳断前受重力、支持力、拉力、摩擦力四力匀加速沿斜面向上运动，由牛顿第二定律得F－mgsinθ－μmgcoθs＝ma1又v＝a1t1解得v＝8m/s.(2)绳断前的位移为x＝0＋v12t1＝16m绳断后，物体受三个力匀减速运动直到停止，由牛顿第二定律mgsinθ＋μmgcoθs＝ma2v＝a

7、2t2解得t2＝1sx2＝0＋vt2＝4m2物体从斜面下滑的位移为：x＝x1＋x2＝20m加速下滑的加速度为a3＝mgsinθ－μmgcoθs＝4m/s2＝10s下滑的时间为t3＝2xa3故从绳子断开到物体再返回到斜面底端的运动时间t＝t2＋t3＝(1＋10)s.