为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知道：一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复原长过程中，弹力所做的功为

1

2

kx²．于是他设计了下述实验：
第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止；
第二步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态．
回答下列问题：
（1）对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述，下列说法正确的是

D

D

A．当弹簧恢复原长时，滑块的加速度达最大值
B．当弹簧恢复原长时，滑块的速度达最大值
C．滑块的加速度先增大后减小，然后保持不变
D．滑块的加速度先减小后增大，然后保持不变
（2）你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：_

弹簧的原长L₀，弹簧被压缩时的长度L₁，滑块滑行的距离S，弹簧悬挂滑块时的长度L₂，

弹簧的原长L₀，弹簧被压缩时的长度L₁，滑块滑行的距离S，弹簧悬挂滑块时的长度L₂，

．
（3）用直接测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式μ=

(l0-l1)2

2(l2-l0)S

(l0-l1)2

2(l2-l0)S

．

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为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k的轻弹簧由压缩量为x至恢复到原长的过程中，弹力所做的功为

kx2

2

．于是他设计了下列实验：
第一步：如图将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平面上滑行一段距离后停下；
第二步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态．
回答下列问题：
（1）对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述，正确的是

 

①当弹簧恢复原长时，滑块的加速度达到最大值　　②当弹簧恢复原长时，滑块的速度达到最大值
③滑块的加速度先增大，后减小，然后保持不变　　④滑块的加速度先减小，后增大，然后保持不变
A．①③B．②④C．③D．④
（2）你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示；当地重力加速度g为已知）

 

（3）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式．（写出运算过程）

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为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料得知：一劲度系数为k的轻弹簧由压缩量为x到恢复到原长过程中，弹力所做的功为

1

2

kx²．于是他设计了下述实验：（1）将弹簧的一端固定在竖直的墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩如图（a），松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止．停止时滑块已和弹簧分离如图（b）．
（2）将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态如图（c）．回答下列问题：
①你认为，该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）

 

．
②用测得的物理量表示滑块与水平面间动摩擦因数μ的计算式为μ=

 

．

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为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设为定值)，某同学经查阅资料知，一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中，弹力做功为kx²，于是他设计了以下实验：

图5-6-10

a.如图5-6-10所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在A点.现推动滑块将弹簧压缩至B点，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达C点时停止；

b.将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态.

请回答下列问题：

(1)你认为，该同学应该用刻度尺直接测量的物理量有哪些(写出名称并用符号表示)?

(2)用测得的物理量表示滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ.

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一、不定项选择题（40分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

B

BD

BD

CD

D

A

C

BC

D

BD

二、实验题（20分）

11．(1)0.97 m/s　　(2)0.48 J　0.47 J

(3)重锤下落时受到空气阻力以及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤机械能减小．

12．(1)D

(2)弹簧的原长l₀　第一步中的弹簧压缩后的长度l₁　滑块的总位移s　第二步中静止状态下弹簧的长度l₂　

(3)

三、计算题（90分）

13．解：设经过时间ｔ，物体到达Ｐ点

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

　?联解得

　?ｔ＝3ｓ，ｘ＝30ｍ，ｙ＝22.5ｍ，坐标（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为ｖ与水平方向的夹角.

14．(1)F=12N    (2)μ=0.2

15．解：启动前Ｎ_１＝ｍｇ，

　?升到某高度时　Ｎ₂＝（17/18）Ｎ_１＝(17/18)ｍｇ，

　?对测试仪　Ｎ₂－ｍｇ′＝ｍａ＝ｍ(ｇ/2)，

　?∴　ｇ′＝(8/18）ｇ＝（4/9）ｇ，

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

16．解：由匀加速运动的公式　ｖ^２＝ｖ_０^２＋2ａｓ

　?得物块沿斜面下滑的加速度为

　?ａ＝ｖ²／2ｓ＝1.4²／（2×1．4）＝0.7ｍ/ｓ^２，

由于ａ＜ｇｓｉｎθ＝5ｍ/ｓ^２，

　?可知物块受到摩擦力的作用．

　?分析物块受力，它受3个力，如图3．对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛顿定律有

　?ｍｇｓｉｎθ－ｆ_１＝ｍａ，

　?ｍｇｃｏｓθ－Ｎ_１＝0，

　?分析木楔受力，它受5个力作用，如图3所示．对于水平方向，由牛顿定律有

　?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

　?此力的方向与图中所设的一致（即：水平向左）．

17．解：（1）开始Ａ、Ｂ处于静止状态时，有

　?ｋｘ_０－（ｍ_Ａ＋ｍ_Ｂ）ｇｓｉｎ30°＝0，　　①

　?设施加Ｆ时，前一段时间Ａ、Ｂ一起向上做匀加速运动，加速度为ａ，ｔ＝0.2ｓ，Ａ、Ｂ间相互作用力为零，对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，

　?初始时刻Ｆ最小

　?Ｆ_ｍｉｎ＝（ｍ_Ａ＋ｍ_Ｂ）ａ＝60Ｎ．

　?ｔ＝0.2ｓ时，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)