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為了只用一根彈簧和一把刻度尺測(cè)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(zhǎng)量為x至恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)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(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)．
回答下列問(wèn)題：
（1）對(duì)于松手后滑塊在水平桌面上滑動(dòng)過(guò)程中有關(guān)物理量的描述，下列說(shuō)法正確的是

D

D

A．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，滑塊的加速度達(dá)最大值
B．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)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(cè)量的物理量是（寫(xiě)出名稱并用符號(hào)表示）：_

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

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

．
（3）用直接測(cè)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(cè)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(zhǎng)的過(guò)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(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)．
回答下列問(wèn)題：
（1）對(duì)于松手后滑塊在水平桌面上滑動(dòng)過(guò)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(zhǎng)時(shí)，滑塊的加速度達(dá)到最大值　　②當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)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　　④滑塊的加速度先減小，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(cè)量的物理量是（寫(xiě)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(cè)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(xiě)出運(yùn)算過(guò)程）

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為了只用一根彈簧和一把刻度尺測(cè)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(zhǎng)過(guò)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(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)如圖（c）．回答下列問(wèn)題：
①你認(rèn)為，該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測(cè)量的物理量是（寫(xiě)出名稱并用符號(hào)表示）

 

．
②用測(cè)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(cè)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(zhǎng)量為x至恢復(fù)到原長(zhǎng)的過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài).

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

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

(2)用測(cè)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、選擇題：本大題共12小題，每題4分，共48分。每題至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，選錯(cuò)或不選得0分。

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

答案

b

d

a

d

a

c

題號(hào)

7

8

9

10

11

12

答案

abd

a

bc

c

bc

a

二．填空與實(shí)驗(yàn)題：本大題共5小題，13題10分，14題6分，15題3分，16題2分，17題2分，共23分。

13．⑴     △S為定值     ， 勻加速           。

⑵     V=,    0  .875   ,

1.225           ，     1.575      ,

      3.5  ,    A點(diǎn)的瞬時(shí)速度        。

14．⑴滑行的距離L,彈簧壓縮時(shí)的長(zhǎng)度X₁,彈簧的原長(zhǎng)L₀,豎直懸掛時(shí)彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度X₂                                                    ⑵ 。

15．⑴    10Hz        ⑵     1.5m/s        ⑶     2.5m/s

16．            ，          

17．     V₀tanθ                      。

三、計(jì)算題：本大題共4小題，其中17題6分，18題8分，19題8分，20題10分，共32分。要求寫(xiě)出必要的解題步驟，以及必要的文字說(shuō)明。

18．解析：物體位于Q點(diǎn)時(shí)，彈簧必處于壓縮狀態(tài)，對(duì)物體的彈力F_Q沿斜面向下；物體位于P點(diǎn)時(shí)，彈簧已處于拉伸狀態(tài)，對(duì)物體的彈力F_P沿斜面向上，P、Q兩點(diǎn)是物體靜止于斜面上的臨界位置，此時(shí)斜面對(duì)物體的靜摩擦力都達(dá)到最大值F_m，其方向分別沿斜面向下和向上.

根據(jù)胡克定律和物體的平衡條件得：

k（l₀－l₁）+mgsinα=F_m       k（l₂－l₀）=mgsinα+F_m

解得F_m=k（l₂－l₁）=×100×0.14 N=7 N.答案：7 N

19．（1）地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力提供作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力　　　　　　        　    

地面表面附近的重力加速度g = 　 把r＝2R代入，解方程可得  　　　　　　　

（2）衛(wèi)星下次通過(guò)該建筑物上方時(shí)，衛(wèi)星比地球多轉(zhuǎn)2p弧度，所需時(shí)間     　　  　

20．由圖知，探測(cè)器在0~9 s內(nèi)勻加速上升，上升的最大速度為64 m/s；9 s~25 s內(nèi)勻減速上升；25 s以后勻加速下落，直到落地.

（1）在上升過(guò)程中，由平均速度公式得=32 m/s

則探測(cè)器上升的最大高度為?H= (t₁+t₂)=32×25 m=800 m?

（2）探測(cè)器9 s~25 s內(nèi)只受重力，其運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度，則?

g= m/s²=4 m/s²?

（3）在0~9 s內(nèi)，由牛頓第二定律得?F-mg=ma₁?

由于a₁= m/s²=7.1 m/s²?則F=m(g+a₁)=1500×11.1 N=1.67×10⁴ N?

（4）探測(cè)器下落過(guò)程為自由落體運(yùn)動(dòng)，則其落地速度為?v′= m/s=80 m/s?

（5）探測(cè)器自由下落的時(shí)間為?t₃= s=20 s.?

故探測(cè)器發(fā)射后到落地所經(jīng)歷的時(shí)間為?t=t₁+t₂+t₃=9 s+16 s+20 s=45 s.