上海市浦东新区南汇中学2015学年高一(上)期末物理试卷

上海市浦东新区2014-2015学年高一上学期期末物理试卷

一、单项选择题（共6小题，每小题3分，共18分，每小题只有一个正确选项）

1．（3分）下列关于质点的说法中正确的是（）

A．只要是体积很小的球体就一定可以视为质点

B．研究一汽车从上海到南京的运动时间时可以将其视为质点

C．因为太阳的体积太大了，所以任何情况下都不可以将其视为质点

D．质量很大的物体无论在任何情况下都不能看成质点

2．（3分）最早通过斜面实验对自由落体运动进行科学研究的科学家是（）

A．伽利略B．牛顿C．亚里士多德D．笛卡尔

3．（3分）可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的仪器是（）

A．米尺、弹簧秤、秒表B．米尺、弹簧秤、光电门

C．量筒、天平、秒表D．米尺、天平、秒表

4．（3分）孔明灯又叫天灯，相传是由三国时的诸葛孔明所发明．现有一孔明灯升空后向右偏上方向匀速上升（如图所示），孔明灯质量为m，重力加速度为g，则此时孔明灯所受空气的作用力的合力的大小和方向是（）

A．0B．m g，竖直向上

C．m g，向右偏上方向D．mg，向左偏上方向

5．（3分）如图有一贴着圆锥面作匀速圆周运动的光滑小球，那么小球（）

A．一定受到重力、弹力、细线拉力三个力的作用

B．一定受到重力、弹力、细线拉力和向心力四个力的作用

C．可能受到重力、细线拉力和向心力三个力的作用

D．可能受到重力、细线拉力两个力的作用

6．（3分）一物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图，每个小方格边长表示1N，这三个力的合力大小为（）

A．12N B．8N C．6N D．4N

二．单项选择题（共6小题，每小题4分，共24分，每小题只有一个正确选项）

7．（4分）P、Q、R三点在同一条直线上，一物体从P点静止开始做匀加速直线运动，经过Q点的速度为v，到R点的速度为4v，则PQ：QR等于（）

A．1：4 B．1：8 C．1：15 D．1：16

8．（4分）物体受到如图所示斜向下的推力F作用，仍静止在水平面上，则（）

A．物体对水平面的压力大小等于F2

B．物体受到的摩擦力大小等于F1

C．若F大小不变而增大，物体所受摩擦力也增大

D．物体受到重力、支持力、摩擦力和F、F1、F2共六个力的作用

9．（4分）某汽车以10m/s的速度匀速驶向路口．当车离路口的停车线22m处时，前方绿灯还有3s熄灭，在绿灯熄灭时该车刚好停在停车线处．则该车在这3s内运动的v﹣t图象可能是（）

A．B．C．D．

10．（4分）机械手表中的分针与秒针均可视作匀速转动，两针从第一次重合到第二次重合所经历的时间为（）

A．1min B．min C．min D．min

11．（4分）如图底座A上装有一根长杆，总质量为M，杆上套有质量为m的环B，它与杆间有摩擦，重力加速度为g，当环沿杆以初速度v减速下滑过程中，底座对地面的压力将（）

A．等于（M+m）g B．小于（M+m）g C．大于（M+m）g D．无法判断

12．（4分）如图有两个围绕各自固定轴匀速转动的圆盘A、B，A盘上固定信号发射器P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm．B盘上固定带窗口的红外线接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm．P、Q转动的线速度相同，都是4π m/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q窗口，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（）

A．0.56s B．0.28s C．0.16s D．0.07s

三．填空题（每小题4分，共20分）

13．（4分）一根0.5m长的绳子能承受的最大拉力是10N，现将其一端固定，另一端拴一个质量为0.2kg的小球，使它在光滑水平面上做匀速圆周运动，允许的最大角速度是rad/s，最大线速度是m/s．

14．（4分）一个离地面30m高的小球由静止开始做自由落体运动，落地后被地面粘住不再反弹，则小球到达地面时的速度大小为m/s，小球从开始运动起的第一秒内、第二秒内、第三秒内位移之比为（g取10m/s2）．

15．（4分）如图有一个表面光滑、截面是等腰三角形的轻质尖劈，其倾角为θ，插在缝A、B之间，若在尖劈上加一个大小不变方向竖直向下的力F，当θ变小时，则对A、B两侧的作用力（填：变大、变小或不变），尖劈对缝的左侧压力大小为．

16．（4分）如图三个完全相同、质量均为m=1kg的光滑球A、B、C，放在竖直挡板和倾角θ=37°的斜面间处于静止，重力加速度取g=10m/s2，则C球对B球的弹力大小为N；斜面对C球的弹力大小为N．

17．（4分）如图在倾角为θ的光滑斜面顶端有一质点A自静止开始自由下滑，同时另一质点B自静止开始由斜面底端向左以恒定加速度沿光滑水平面运动，A滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝B追去，则质点A在光滑斜面下滑时的加速度大小为；为使A能追上B，B的加速度最大值为．

四．实验题（6+4=10分）

18．（6分）“研究共点力的合成”的实验情况如图（a），其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图（b）是在白纸上根据实验结果画出的图示．（1）图（b）中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是．

（2）（单选）本实验采用的科学方法是

（A）理想实验法（B）等效替代法（C）控制变量法（D）建立物理模型法

（3）（多选）下列注意事项中正确的是

（A）两个分力F1、F2的大小要适当大一些

（B）两个分力F1、F2间夹角越大越好

（C）拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

（D）AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时拉力要适当大些．

19．（4分）图a表示用水平恒力F拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度a也会变化，a和F的关系如图b，则该物体的质量是kg，物体与水平面间的动摩擦因数是（g取10m/s2）．

四．计算题（共28分）

20．（14分）如图物块的质量m=30kg，细绳一端与物块相连，另一端绕过光滑的轻质定滑轮，当人用100N的力斜向下拉绳子时，滑轮两侧细绳与水平方向的夹角均为30°，物体在水平面上保持静止，滑轮上端的悬绳竖直（取g=10m/s2）．求：

（1）地面对物体的弹力的大小；

（2）地面对物体的摩擦力的大小；

（3）滑轮上方竖直悬绳的拉力大小．

21．（14分）如图自然长度为L0，劲度系数为k的轻弹簧，其一端固定于倾角为45°的光滑斜面体的顶端P处，另一端拴一质量为m的小球．

（1）当斜面体以多大的加速度向左加速运动时，球对斜面的压力为零？

（2）当斜面体以a=2g的加速度向左加速运动时，轻弹簧的长度为多少？

上海市浦东新区2014-2015学年高一上学期期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题（共6小题，每小题3分，共18分，每小题只有一个正确选项）

1．（3分）下列关于质点的说法中正确的是（）

A．只要是体积很小的球体就一定可以视为质点

B．研究一汽车从上海到南京的运动时间时可以将其视为质点

C．因为太阳的体积太大了，所以任何情况下都不可以将其视为质点

D．质量很大的物体无论在任何情况下都不能看成质点

考点：质点的认识．

专题：常规题型．

分析：质点就是有质量但不存在体积与形状的点．在物体的大小和形状不起作用，或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时，我们近似地把该物体看作是一个具有质量大小和形状可以忽略不计的理想物体，称为质点．

解答：解：A、体积小的物体不一定能看成质点，物体能否看成质点，关键看大小和形状在研究的问题中能否忽略．故A错误．

B、研究一汽车从上海到南京的运动路线时，汽车大小与路程比很小，可以将其视为质点，故B正确；

C、太阳的体积很大，但研究太阳绕银河系中心的公转时，其大小同样可以忽略不计，可以简化为点，故C错误；

D、能否看作质点与物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略．与质量大小无关，故D错误．

故选：B

点评：解决本题的关键掌握物体可以看成质点的条件，关键看物体的大小和形状在研究的问题中能否忽略．

2．（3分）最早通过斜面实验对自由落体运动进行科学研究的科学家是（）

A．伽利略B．牛顿C．亚里士多德D．笛卡尔

考点：物理学史．

分析：本题比较简单，考查了对自由落体运动进行科学研究并得出正确结论这一物理学史．解答：解：亚里士多德提出了力是维持物体运动原因这一错误观点，笛卡尔重要贡献是建立笛卡尔坐标系，牛顿主要提出牛顿三定律等，伽利略对自由落体运动进行科学研究并得出正确结论，故A正确，BCD错误．

故选：A．

点评：要了解物理中一些伟大科学家的贡献，培养为科学奋斗的精神．

3．（3分）可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的仪器是（）

A．米尺、弹簧秤、秒表B．米尺、弹簧秤、光电门

C．量筒、天平、秒表D．米尺、天平、秒表

考点：力学单位制．

分析：力学的三个基本物理量分别为长度、时间、质量．

解答：解：A、米尺是测量长度的仪器，秒表是测量时间的仪器，弹簧秤是测量力的仪器．力不是基本物理量．故A错误．

B、米尺是测量长度的仪器，弹簧秤是测量力的仪器，光电门是测速度的，故B错误．

C、量筒是测量体积的仪器，天平是测量质量的仪器，秒表是测量时间的仪器，体积不是基本物理量．故C错误．

D、米尺是测量长度的仪器，天平是测量质量的仪器，秒表是测量时间的仪器，长度、时间、质量都是基本物理量．故D正确．

故选：D．

点评：解决本题的关键知道力学的三个基本物理量以及对应的基本单位，需识记．

4．（3分）孔明灯又叫天灯，相传是由三国时的诸葛孔明所发明．现有一孔明灯升空后向右偏上方向匀速上升（如图所示），孔明灯质量为m，重力加速度为g，则此时孔明灯所受空气的作用力的合力的大小和方向是（）

A．0B．m g，竖直向上

C．m g，向右偏上方向D．mg，向左偏上方向

考点：共点力平衡的条件及其应用．

专题：共点力作用下物体平衡专题．

分析：孔明灯做匀速运动，加速度为零，合力为零；只受重力和空气的作用力，根据平衡条件得到空气的作用力的大小和方向．

解答：解：孔明灯升空后向右偏上方向匀速上升，加速度为零，合力为零；

只受重力和空气的作用力，根据平衡条件得到空气的作用力的大小为mg，方向竖直向上；故选：B．

点评：本题关键是明确孔明灯的运动情况，得到加速度后进一步确定受力情况，基础题．

5．（3分）如图有一贴着圆锥面作匀速圆周运动的光滑小球，那么小球（）

A．一定受到重力、弹力、细线拉力三个力的作用

B．一定受到重力、弹力、细线拉力和向心力四个力的作用

C．可能受到重力、细线拉力和向心力三个力的作用

D．可能受到重力、细线拉力两个力的作用

考点：向心力．

专题：匀速圆周运动专题．

分析：小球沿圆锥面做匀速圆周运动，合外力充当向心力；则由受力分析可得出物体的受力情况．

解答：解：小球沿圆锥面做圆周运动，则合外力一定指向圆心；若重力与细线的拉力的合力指向圆心，则小球恰好对斜面没有压力；小球只受两个力；

若角速度增大，小球将离开斜面，同样受两个力；

若角速度减小，则小球一定受到斜面的弹力；即受重力、弹力和细线的拉力；

故ABC错误，D正确；

故选：D．

点评：受力分析分析的应为性质力；而向心力为效果力，在做受力分析时，不能出现向心力；

6．（3分）一物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图，每个小方格边长表示1N，这三个力的合力大小为（）

A．12N B．8N C．6N D．4N

考点：力的合成．

专题：平行四边形法则图解法专题．

分析：先根据平行四边形定则求出F1、F2的合力，再跟F3合成，求出最终三个力的合力．

解答：解：根据平行四边形定则，出F1、F2的合力如图，大小等于8N，方向与F2相同，再跟F3合成，两个力同向，则三个力的合力为12N．故A正确，B、C、D错误．

故选：A．

点评：解决本题的关键知道合力与分力遵循平行四边形定则，会根据作图法，运用平行四边形定则求合力．

二．单项选择题（共6小题，每小题4分，共24分，每小题只有一个正确选项）

7．（4分）P、Q、R三点在同一条直线上，一物体从P点静止开始做匀加速直线运动，经过Q点的速度为v，到R点的速度为4v，则PQ：QR等于（）

A．1：4 B．1：8 C．1：15 D．1：16

考点：匀变速直线运动的速度与时间的关系．

专题：直线运动规律专题．

分析：根据匀变速直线运动的速度位移公式分别求出PQ和QP的距离，从而得出距离之比．解答：解：根据匀变速直线运动的速度位移公式得，PQ间的距离，QR间的距离

，则PQ：QR=1：15．

故选：C．

点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用，基础题．8．（4分）物体受到如图所示斜向下的推力F作用，仍静止在水平面上，则（）

A．物体对水平面的压力大小等于F2

B．物体受到的摩擦力大小等于F1

C．若F大小不变而增大，物体所受摩擦力也增大

D．物体受到重力、支持力、摩擦力和F、F1、F2共六个力的作用

考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

专题：共点力作用下物体平衡专题．

分析：对物体受力分析，由共点力的平衡条件及力的合成与分解可以得出推力F和物体受到的摩擦力的合力方向．

解答：解：A、物体受重力、支持力、推力及摩擦力而处于平衡状态，根据共点力的平衡条件可知，

支持力N=mg+F2，摩擦力f=F1，故A错误，B正确；

C、若F大小不变而θ增大，则F1=Fcosθ变小，物体所受摩擦力变小，故C错误；

D、物体受到重力、支持力、摩擦力和F，四个力作用，故D错误．

故选：B

点评：本题要求学生灵活应用共点力的平衡条件，注意合力与分力是等效替代的关系，难度不大，属于基础题．

9．（4分）某汽车以10m/s的速度匀速驶向路口．当车离路口的停车线22m处时，前方绿灯还有3s熄灭，在绿灯熄灭时该车刚好停在停车线处．则该车在这3s内运动的v﹣t图象可能是（）

A．B．C．D．

考点：匀变速直线运动的图像．

专题：运动学中的图像专题．

分析：此题应先根据V﹣t图象所围成的面积表示位移，来计算或估算位移的大小．

解答：解：A、S A=3×10×=15m，故A错误；

B、s B=10×1=20m，故B错误；

C、由图可知22.5＞S C＞20m，故C正确；

D、由图可知S D＞10×=22.5m，故D错误

故选：C

点评：本题主要考查了V﹣t图象的应用，知道V﹣t图象所围成的面积表示位移．

10．（4分）机械手表中的分针与秒针均可视作匀速转动，两针从第一次重合到第二次重合所经历的时间为（）

A．1min B．min C．min D．min

考点：匀速圆周运动；线速度、角速度和周期、转速．

专题：匀速圆周运动专题．

分析：分针的周期为1h，秒针的周期为1min，两者的周期比为T1：T2=60：1，分针与秒针从第1次重合到第2次重合，存在这样的关系ω1t+2π=ω2t，根据该关系求出所经历的时间．

解答：解：分针的周期为1h，秒针的周期为1min，两者的周期比为T1：T2=60：1，分针与秒针从第1次重合到第2次重合有：

ω1t+2π=ω2t，

即t+2π=t，

又T1=60，T2=60min，

所以t=min

故选：D．

点评：解决本题的关键知道分针和秒针的周期，以及知道分针与秒针从第1次重合到第2次重合存在这样的关系ω1t+2π=ω2t．

11．（4分）如图底座A上装有一根长杆，总质量为M，杆上套有质量为m的环B，它与杆间有摩擦，重力加速度为g，当环沿杆以初速度v减速下滑过程中，底座对地面的压力将（）

A．等于（M+m）g B．小于（M+m）g C．大于（M+m）g D．无法判断

考点：牛顿第二定律．

专题：牛顿运动定律综合专题．

分析：对环分析，根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小，再隔离对底座分析，根据平衡求出支持力的大小，从而得出底座对地面的压力．

解答：解：对环，根据牛顿第二定律得，f﹣mg=ma，解得f=mg+ma，

对底座分析，N=Mg+f=（M+m）g+ma＞（M+m）g，故C正确，A、B、D错误．

故选：C．

点评：本题考查分析物体运动情况和受力开情况的能力，抓住受力分析是关键．

12．（4分）如图有两个围绕各自固定轴匀速转动的圆盘A、B，A盘上固定信号发射器P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm．B盘上固定带窗口的红外线接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm．P、Q转动的线速度相同，都是4π m/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q窗口，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（）

A．0.56s B．0.28s C．0.16s D．0.07s

考点：线速度、角速度和周期、转速．

专题：匀速圆周运动专题．

分析：因为P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，再次被接收时，经历的时间都为各自周期的整数倍，分别求出各自的周期，求出周期的最小公倍数，从而求出经历的时间．

解答：解：P的周期为：T P===0.14s．

Q的周期为：T Q===0.08s．

因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56s，所以经历的时间最小为0.56s．

故选：A．

点评：解决本题的关键知道P发出的红外线恰好再次进入Q的接收窗口，所经历的时间为它们周期的整数倍，通过最小公倍数球最短时间间隔．

三．填空题（每小题4分，共20分）

13．（4分）一根0.5m长的绳子能承受的最大拉力是10N，现将其一端固定，另一端拴一个质量为0.2kg的小球，使它在光滑水平面上做匀速圆周运动，允许的最大角速度是10rad/s，最大线速度是5m/s．

考点：匀速圆周运动；线速度、角速度和周期、转速．

专题：匀速圆周运动专题．

分析：根据线速度和角速度的关系式得出小球的加速度大小，根据拉力提供向心力求出拉力的大小．

解答：解：

根据牛顿第二定律得，F=mrω2，10=0.2×0.5×ω2．

解得：

ω=10rad/s，

根据v=rω得，小球的线速度为：

v=0.5×10=5m/s．

故答案为：10；5．

点评：解决本题的关键知道线速度与角速度的关系，以及知道向心力与角速度、线速度的关系．

14．（4分）一个离地面30m高的小球由静止开始做自由落体运动，落地后被地面粘住不再反弹，则小球到达地面时的速度大小为24.5m/s，小球从开始运动起的第一秒内、第二秒内、第三秒内位移之比为1：3：5（g取10m/s2）．

考点：自由落体运动；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

专题：自由落体运动专题．

分析：小球做自由落体运动，由v2=2gh求的落地速度；由h=求的第1s，第二秒内，第三秒内的位移之比

解答：解：小球做自由落体运动，由v2=2gh得：

第一秒内的位移为：

第二秒内的位移为：

第三秒内的位移为：

故位移之比为：x1：x2：x3=1：3：5

故答案为：24.5，1：3：5．

点评：本题主要考查了自由落体运动，利用好速度位移公式和位移时间公式即可

15．（4分）如图有一个表面光滑、截面是等腰三角形的轻质尖劈，其倾角为θ，插在缝A、B之间，若在尖劈上加一个大小不变方向竖直向下的力F，当θ变小时，则对A、B两侧的

作用力变大（填：变大、变小或不变），尖劈对缝的左侧压力大小为．

考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

专题：共点力作用下物体平衡专题．

分析：尖劈受到F、左墙壁的与右墙壁的弹力T作用，作出尖劈的受力示意图，根据力的合成，由平衡条件求解．

解答：解：对尖劈受力分析，如图所示，

由平衡条件得：

=F

解得：T=，根据牛顿第二定律得：对A、B两侧的作用力N=T=，

当θ变小时N变大．

故答案为：变大，

点评：本题是简单的力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出受力的示意图，要培养良好的作图习惯．

16．（4分）如图三个完全相同、质量均为m=1kg的光滑球A、B、C，放在竖直挡板和倾角θ=37°的斜面间处于静止，重力加速度取g=10m/s2，则C球对B球的弹力大小为12N；斜面对C球的弹力大小为21.5N．

考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

专题：共点力作用下物体平衡专题．

分析：以AB整体为研究对象受力分析，根据平衡条件求C球对B球的弹力大小，以C为研究对象受力分析，根据平衡条件列方程求斜面对C的弹力大小．

解答：解：把AB球看成一个整体，受力分析可知，C球对B球的弹力等于AB整体重力沿斜面向下的压力，则有：

F弹=（m A+m B）gsin37°=2×10×0.6=12N，

对C球受力分析，C受到重力、斜面的支持力、挡板的弹力以及B对C的弹力作用，根据平衡条件得：

Tsin37°+F弹cos37°=N，

Tcos37°﹣F弹sin37°=mg

解得：T=21.5N

故答案为：12，21.5

点评：本题考查受力分析以及条件的应用，掌握隔离法受力分析是解决力学问题的基础．

17．（4分）如图在倾角为θ的光滑斜面顶端有一质点A自静止开始自由下滑，同时另一质点B自静止开始由斜面底端向左以恒定加速度沿光滑水平面运动，A滑下后能沿斜面底部

的光滑小圆弧平稳地朝B追去，则质点A在光滑斜面下滑时的加速度大小为gsinθ；为使A 能追上B，B的加速度最大值为．

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

专题：牛顿运动定律综合专题．

分析：根据牛顿第二定律求出A下滑的加速度大小．B做加速度为a的匀加速直线运动，A 先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，A要追上B，则追上B时的速度必大于等于B 的速度．求出临界情况，即当B的加速度最大时，此时A追上B时，两者速度恰好相等．根据位移关系，根据运动学公式去求加速度的最大值．

解答：解：A滑到底端后做匀速直线运动，在B的速度小于A之前，两者距离越来越小，若速度相等直线未追上B，速度相等后不会追上，因为AB距离又越来越大，可知A要追上B，则追上B时的速度必大于等于B的速度．

设A滑到底端的速度为v A，滑到底端的时间为t1，A追上B所用的时间为t．临界情况为当B的加速度最大时，此时A追上B时，两者速度恰好相等．

速度相等时，根据平均速度公式，B的位移

A做匀速运动的位移x A=v A（t﹣t1）

A追上B时，有x B=x A，即，解得

A做匀加速运动的加速度，又，

B做匀加速直线运动的加速度．

故答案为：gsinθ，gsinθ

点评：解决本题的关键知道要追上B，则追上B时的速度必大于等于B的速度．然后根据临界情况去解决问题，即当B的加速度最大时，此时A追上B时，两者速度恰好相等．

四．实验题（6+4=10分）

18．（6分）“研究共点力的合成”的实验情况如图（a），其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图（b）是在白纸上根据实验结果画出的图示．（1）图（b）中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′．

（2）（单选）本实验采用的科学方法是B

（A）理想实验法（B）等效替代法（C）控制变量法（D）建立物理模型法

（3）（多选）下列注意事项中正确的是ACD

（A）两个分力F1、F2的大小要适当大一些

（B）两个分力F1、F2间夹角越大越好

（C）拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

（D）AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时拉力要适当大些．

考点：验证力的平行四边形定则．

专题：实验题．

分析：在“验证力的平行四边形定则”实验中：需要注意的问题是：①弹簧秤与木板平面平行；②确定力的方向时取点越远越好，即绳越细越长越好；③确定方向时不能碰到线；④夹角既不能太大也不能太小；⑤画力的图示时使用同一的标度；⑥将节点拉到相同的位置保证效果相同，了解这些注意事项即可正确解答本题．

解答：解：（1）实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，方向一定沿AO方向的是F′．

（2）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法．

故选：B

（3）A、B、实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，夹角不宜太大，也不宜太小，合力太小，读数的相对误差大，故A正确，B错误；

C、D、拉力应该平行与纸面，否则方向无法准确表示，合力适当大些同样是为减小读数的相对误差，为了效果相同两次都要将橡皮筋拉至结点O，故C正确，D正确；

故选：ACD

故答案为：（1）F′；（2）B；（3）ACD

点评：解答实验的出发点为明确实验原理、实验步骤、数据处理，明确合力和分力之间的关系，同时注意应用所学物理基本规律解决实验问题，该题是考查基础知识的好题．

19．（4分）图a表示用水平恒力F拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度a也会变化，a和F的关系如图b，则该物体的质量是0.375kg，物体与水平面间的动摩擦因数是0.53（g取10m/s2）．

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

专题：牛顿运动定律综合专题．

分析：根据牛顿第二定律求出加速度的表达式，结合图线的截距和斜率求出物体的质量和动摩擦因数．

解答：解：根据牛顿第二定律得，a=，

图线的斜率k=，解得m=0.375kg．

当F=2N时，a=0，有0=，解得μ=0.53．

故答案为：0.375；0.53．

点评：解决本题的关键通过牛顿第二定律得出加速度与F的表达式，通过截距和斜率进行求解是处理图象问题常用的方法．

四．计算题（共28分）

20．（14分）如图物块的质量m=30kg，细绳一端与物块相连，另一端绕过光滑的轻质定滑轮，当人用100N的力斜向下拉绳子时，滑轮两侧细绳与水平方向的夹角均为30°，物体在水平面上保持静止，滑轮上端的悬绳竖直（取g=10m/s2）．求：

（1）地面对物体的弹力的大小；

（2）地面对物体的摩擦力的大小；

（3）滑轮上方竖直悬绳的拉力大小．

考点：牛顿第二定律．

专题：牛顿运动定律综合专题．

分析：对物体受力分析，根据共点力平衡，抓住竖直方向上平衡和水平方向上平衡求出支持力和摩擦力的大小．

对滑轮分析，根据共点力平衡求出滑轮上方竖直悬绳的拉力大小．

解答：解：（1）如图所示对物体受力分析并正交分解有

Fsin30°+F N=mg ①

Fcos30°=F f②

由①②，代入数据解得F N=250N

（2）F f==50N

（3）如图，对轻质定滑轮受力分析有

F T=2Fcos60°

代入数据解得F T=100N．

答：（1）地面对物体的弹力的大小为250N；

（2）地面对物体的摩擦力的大小为N；

（3）滑轮上方竖直悬绳的拉力大小为100N．

点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，难度不大．

21．（14分）如图自然长度为L0，劲度系数为k的轻弹簧，其一端固定于倾角为45°的光滑斜面体的顶端P处，另一端拴一质量为m的小球．

（1）当斜面体以多大的加速度向左加速运动时，球对斜面的压力为零？

（2）当斜面体以a=2g的加速度向左加速运动时，轻弹簧的长度为多少？

考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．

专题：牛顿运动定律综合专题．

分析：（1）受力分析后，根据牛顿第二定律列式求出支持力为零时滑块的加速度；（2）先判断小球是否脱离斜面飘起，再根据求解第二定律列式求解拉力的大小，最后结合胡克定律列式求解伸长量，得到长度．

解答：解：（1）对小球受力分析，受重力、拉力，根据牛顿第二定律，有：

水平方向：Fcos45°=ma

竖直方向：Fsin45°=mg

解得：

a=g

（2）当斜面体以a=2g的加速度向左运动时，对小球受力分析受重力和拉力，由于a=2g＞g，所以小球会飘起来，假设F与水平面夹角为θ，根据牛顿第二定律，有：

水平方向：Fcosθ=ma=2mg

竖直方向：Fsinθ=G

解得：

tanθ=

F==mg

根据胡克定律，伸长量为：

△L=

故长度为：L=

答：（1）当斜面体以加速度g向左加速运动时，球对斜面的压力为零；

（2）当斜面体以a=2g的加速度向左加速运动时，轻弹簧的长度为．

点评：解决本题的关键知道小球脱离斜面时的临界情况，结合牛顿第二定律进行求解，不难．