為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學(xué)經(jīng)查閱資料知道：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復(fù)原長過程中，彈力所做的功為

1

2

kx²．于是他設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：
第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；
第二步：將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài)．
回答下列問題：
（1）對(duì)于松手后滑塊在水平桌面上滑動(dòng)過程中有關(guān)物理量的描述，下列說法正確的是

D

D

A．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，滑塊的加速度達(dá)最大值
B．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，滑塊的速度達(dá)最大值
C．滑塊的加速度先增大后減小，然后保持不變
D．滑塊的加速度先減小后增大，然后保持不變
（2）你認(rèn)為該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號(hào)表示）：_

彈簧的原長L₀，彈簧被壓縮時(shí)的長度L₁，滑塊滑行的距離S，彈簧懸掛滑塊時(shí)的長度L₂，

彈簧的原長L₀，彈簧被壓縮時(shí)的長度L₁，滑塊滑行的距離S，彈簧懸掛滑塊時(shí)的長度L₂，

．
（3）用直接測得的物理量表示滑塊與水平桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的計(jì)算式μ=

(l0-l1)2

2(l2-l0)S

(l0-l1)2

2(l2-l0)S

．

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為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學(xué)經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由壓縮量為x至恢復(fù)到原長的過程中，彈力所做的功為

kx2

2

．于是他設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)：
第一步：如圖將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平面上滑行一段距離后停下；
第二步：將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài)．
回答下列問題：
（1）對(duì)于松手后滑塊在水平桌面上滑動(dòng)過程中有關(guān)物理量的描述，正確的是

 

①當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，滑塊的加速度達(dá)到最大值　�、诋�(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，滑塊的速度達(dá)到最大值
③滑塊的加速度先增大，后減小，然后保持不變　�、芑瑝K的加速度先減小，后增大，然后保持不變
A．①③B．②④C．③D．④
（2）你認(rèn)為該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號(hào)表示；當(dāng)?shù)刂亓�加速度g為已知）

 

（3）用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的計(jì)算式．（寫出運(yùn)算過程）

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為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學(xué)經(jīng)查閱資料得知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由壓縮量為x到恢復(fù)到原長過程中，彈力所做的功為

1

2

kx²．于是他設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：（1）將彈簧的一端固定在豎直的墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮如圖（a），松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止．停止時(shí)滑塊已和彈簧分離如圖（b）．
（2）將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài)如圖（c）．回答下列問題：
①你認(rèn)為，該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號(hào)表示）

 

．
②用測得的物理量表示滑塊與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的計(jì)算式為μ=

 

．

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為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ(設(shè)為定值)，某同學(xué)經(jīng)查閱資料知，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復(fù)到原長的過程中，彈力做功為kx²，于是他設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：

圖5-6-10

a.如圖5-6-10所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，彈簧處于原長時(shí)另一端在A點(diǎn).現(xiàn)推動(dòng)滑塊將彈簧壓縮至B點(diǎn)，松手后滑塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)一段距離，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)停止；

b.將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài).

請回答下列問題：

(1)你認(rèn)為，該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量有哪些(寫出名稱并用符號(hào)表示)?

(2)用測得的物理量表示滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

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一、不定項(xiàng)選擇題（40分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

B

BD

BD

CD

D

A

C

BC

D

BD

二、實(shí)驗(yàn)題（20分）

11．(1)0.97 m/s　　(2)0.48 J　0.47 J

(3)重錘下落時(shí)受到空氣阻力以及紙帶受到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力作用，重錘機(jī)械能減小．

12．(1)D

(2)彈簧的原長l₀　第一步中的彈簧壓縮后的長度l₁　滑塊的總位移s　第二步中靜止?fàn)顟B(tài)下彈簧的長度l₂　

(3)

三、計(jì)算題（90分）

13．解：設(shè)經(jīng)過時(shí)間ｔ，物體到達(dá)Ｐ點(diǎn)

　?（1）ｘ_Ｐ＝ｖ_０ｔ，ｙ_Ｐ＝（1/2）（Ｆ/ｍ）ｔ²，ｘ_Ｐ／ｙ_Ｐ＝cot37°，

　?聯(lián)解得

　?ｔ＝3ｓ，ｘ＝30ｍ，ｙ＝22.5ｍ，坐標(biāo)（30ｍ，22.5ｍ）

　?（2）ｖ_y＝（Ｆ/ｍ）ｔ＝15ｍ/ｓ，

　?∴ｖ＝ｍ/ｓ，

　?tanα＝ｖ_y／ｖ₀＝15/10＝3/2，

　?∴　　α＝arctan(3/2)，α為ｖ與水平方向的夾角.

14．(1)F=12N    (2)μ=0.2

15．解：啟動(dòng)前Ｎ_１＝ｍｇ，

　?升到某高度時(shí)�。�₂＝（17/18）Ｎ_１＝(17/18)ｍｇ，

　?對(duì)測試儀�。�₂－ｍｇ′＝ｍａ＝ｍ(ｇ/2)，

　?∴�。纭洌�(8/18）ｇ＝（4/9）ｇ，

　?ＧｍＭ/Ｒ²＝ｍｇ，ＧｍＭ/(Ｒ＋ｈ)²＝ｍｇ′，解得：ｈ＝(1/2)Ｒ．

16．解：由勻加速運(yùn)動(dòng)的公式　ｖ^２＝ｖ_０^２＋2ａｓ

　?得物塊沿斜面下滑的加速度為

　?ａ＝ｖ²／2ｓ＝1.4²／（2×1．4）＝0.7ｍ/ｓ^２，

由于ａ＜ｇｓｉｎθ＝5ｍ/ｓ^２，

　?可知物塊受到摩擦力的作用．

　?分析物塊受力，它受3個(gè)力，如圖3．對(duì)于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛頓定律有

　?ｍｇｓｉｎθ－ｆ_１＝ｍａ，

　?ｍｇｃｏｓθ－Ｎ_１＝0，

　?分析木楔受力，它受5個(gè)力作用，如圖3所示．對(duì)于水平方向，由牛頓定律有

　?ｆ₂＋ｆ_１ｃｏｓθ－Ｎ_１ｓｉｎθ＝0，

　?由此可解得地面的作用于木楔的摩擦力

　?ｆ₂＝ｍｇｃｏｓθｓｉｎθ－（ｍｇｓｉｎθ－ｍａ）ｃｏｓθ＝ｍａｃｏｓθ＝1×0.7×（／2）＝0.61Ｎ

　?此力的方向與圖中所設(shè)的一致（即：水平向左）．

17．解：（1）開始Ａ、Ｂ處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，有

　?ｋｘ_０－（ｍ_Ａ＋ｍ_Ｂ）ｇｓｉｎ30°＝0，　�、�

　?設(shè)施加Ｆ時(shí)，前一段時(shí)間Ａ、Ｂ一起向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為ａ，ｔ＝0.2ｓ，Ａ、Ｂ間相互作用力為零，對(duì)Ｂ有：

　?ｋｘ－ｍ_Ｂｇｓｉｎ30°＝ｍ_Ｂａ，　　②

　?ｘ－ｘ_０＝（1／2）ａｔ²，　　③

　?解①、②、③得：

　?ａ＝5ｍ/ｓ²，ｘ_０＝0.05ｍ，ｘ＝0.15ｍ，

　?初始時(shí)刻Ｆ最小

　?Ｆ_ｍｉｎ＝（ｍ_Ａ＋ｍ_Ｂ）ａ＝60Ｎ．

　?ｔ＝0.2ｓ時(shí)，Ｆ最大

　?Ｆ_ｍａｘ－ｍ_Ａｇｓｉｎ30°＝ｍ_Ａａ，

　?Ｆ_ｍａｘ＝ｍ_Ａ（ｇｓｉｎ30°＋ａ）＝100Ｎ，

　?（2）ΔＥ_ＰＡ＝ｍ_ＡｇΔｈ＝ｍ_Ａｇ（ｘ－ｘ_０）ｓｉｎ30°＝5Ｊ．

18．(1)    (2)