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2013年高考物理真题分类汇编 全部

A1 直线运动的概念、匀速直线运动5.A1E2[2013·江苏卷] 水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等.碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的( )A .30%B .50%C .70%D .90%5.A [解析] 从图中可看出,左边的白球间隔大,表示在相等的时间里运动的位移大,即速度大,右边的白球间隔小,表示速度小,所以白球是从左向右运动碰到静止的灰球,碰撞后分开运动.用刻度尺量出左边白球(碰撞前)的位移大小,约为1.35 cm ,可算作135等份;再用刻度尺量出右边灰球和白球(碰撞后)的位移大小,均约为1.15 cm ,可算作115等份.设照相机每隔时间t 闪光一次,小球的质量为m ,每等份的长度为L ,则白球碰撞前的动能为E k0=12mv 2=12m ⎝⎛⎭⎫135L 2t 2白球碰撞后的动能为E k1=12m ⎝⎛⎭⎫115L 3t 2灰球的动能与碰撞后的白球动能相等,这样就可算出损失的动能为E k0-2E k1,代入数据进而算出结果:E k0-2E k1E k0=0.36≈30%,故选项A 正确. A2 匀变速直线运动的规律及应用13.A2[2013·广东卷] 某航母跑道长200 m .飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s 2,起飞需要的最低速度为50 m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为( )A .5 m/s B. 10 m/sC. 15 m/sD. 20 m/s13.B [解析] 本题考查匀变速直线运动规律,要求学生具有应用公式解决运动学问题的能力.由v 2-v 20=2as 求得v 0=10 m/s ,B 正确.A3 自由落体运动11.A3[2013·江苏卷] (10分)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示.倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K ,电磁铁吸住第1个小球.手动敲击弹性金属片M ,M 与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M 迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球.当第1个小球撞击M 时,M 与触头分开,第2个小球开始下落…….这样,就可测出多个小球下落的总时间.(1)在实验中,下列做法正确的有________.A .电路中的电源只能选用交流电源B .实验前应将M 调整到电磁铁的正下方C .用直尺测量电磁铁下端到M 的竖直距离作为小球下落的高度D .手动敲击M 的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H =1.980 m ,10个小球下落的总时间T =6.5 s .可求出重力加速度g =________m/s 2.(结果保留两位有效数字)(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt 磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt ,这导致实验误差.为此,他分别取高度H 1 和H 2,测量n 个小球下落的总时间T 1 和T 2 .他是否可以利用这两组数据消除Δt 对实验结果的影响?请推导说明.________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________11.(1)BD(2)9.4(3)增加小球下落的高度,多次重复实验,结果取平均值.(4)由H 1=12g ⎝⎛⎭⎫T 1n -Δt 2和H 2=12g ⎝⎛⎭⎫T 2n -Δt 2 可得g =2n 2()H 1-H 22()T 1-T 22,因此可以消去Δt 的影响. [解析] (1)此处的电磁铁起条形磁铁的作用,故应选用直流电源,选项A 错误.用直尺测量电磁铁下端到M 的竖直距离再减去小球的直径作为小球下落的高度,选项C 错误.(2)1个小球下落的时间为0.65 s ,根据H =12gt 2,代入数据计算得g =9.4 m/s 2. (3)减小长度测量误差的办法是增加小球下落的高度.防止偶然误差的办法是多次重复实验,结果取平均值.其他答案只要合理也可.A4 竖直上抛运动19.A4[2013·全国卷] 将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s ,它们运动的v -t 图像分别如直线甲、乙所示,则( )A .t =2 s 时,两球高度相差一定为40 mB .t =4 s 时,两球相对于各自抛出点的位移相等C .两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D .甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等19.BD [解析] 本题关键的条件是抛出点距地面高度不同.t =2 s 时,甲离抛出点为40 m ,乙刚开始运动,若抛出点在同一高度,则甲、乙高度差为40 m ,但是抛出点距地面高度不同,故A 错误;t =4 s 时,甲正在下落,离抛出点为40 m ,乙正在上升,离抛出点也为40 m ,B 正确;两球从抛出到落回各自的抛出点时间相同,但是因为抛出点距地面高度不同,因此C 错误;两球从各自抛出点至达到最高点的时间都是3 s ,D 正确.A5 运动图象22.A5、F1、E1[2013·安徽卷] 一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F 随时间t 的变化情况如图2所示,物体相应的速度v 随时间t 的变化关系如图3所示.求:图1 图2 图3(1)0~8 s 时间内拉力的冲量;(2)0~6 s 时间内物体的位移;(3)0~10 s 时间内,物体克服摩擦力所做的功.22.[解析] (1)由图2知I =F 1Δt 1+F 2Δt 2+F 3Δt 3,I =18 N ·s.(2)由图3知物体的位移为x =6-22×3 m =6 m. (3)由图2知,在6~8 s 时间内,物体做匀速运动,于是有f =2 N由图3知在0~10 s 时间内物体的总位移为l =(8-6)+(10-2)2×3 m =15 m ,所以W =fl =2×15 J =30 J. 6.A5 [2013·四川卷] 甲、乙两物体在t =0时刻经过同一位置沿x 轴运动,其v -t 图像如图所示,则( )A.甲、乙在t=0到t=1 s之间沿同一方向运动B.乙在t=0到t=7 s之间的位移为零C.甲在t=0到t=4 s之间做往复运动D.甲、乙在t=6 s时的加速度方向相同6.BD[解析] 0~1 s内,甲的速度为正值,沿正方向运动,乙的速度由负值变为正值,先沿负方向运动后沿正方向运动,A错误;0~7 s内,乙的图像与坐标轴所围的面积为0,故位移为0,B正确;甲在0~1 s内沿正方向做匀加速运动,在1~2 s内沿正方向做匀减速运动,在2~3 s内沿正方向做匀加速运动,在3~4 s内沿正方向做匀减速运动,故甲在0~4 s内沿正方向做单方向上的直线运动,C错误;在t=6 s时甲、乙的图像斜率均小于0,故其速度方向都为负,D正确.19.A5[2013·新课标全国卷Ⅰ] 如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间(x-t)图线.由图可知()A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大19.BC[解析] 考查x-t图像.由图可知,在t1时刻是b车追上a车,A错误;图线的倾斜方向代表车的运动方向,向上倾斜代表与正方向相同,向下倾斜代表与正方向相反,图像的斜率的绝对值代表速率,B、C正确,D错误.A6 追及与相遇问题A7 实验:研究匀变速直线运动(长度的测量)21.A7[2013·浙江卷] (10分)如图所示,装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮,固定在小车上;装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端,另一端系在小车上.一同学用装置甲和乙分别进行实验,经正确操作获得两条纸带①和②,纸带上的a 、b 、c ……均为打点计时器打出的点.(1)任选一条纸带读出b 、c 两点间距离为________;(2)任选一条纸带求出c 、e 两点间的平均速度大小为________,纸带①和②上c 、e 两点间的平均速度v ①________v ②(填“大于”、“等于”或“小于”);(3)图中________(填选项).A .两条纸带均为用装置甲实验所得B .两条纸带均为用装置乙实验所得C .纸带①为用装置甲实验所得,纸带②为用装置乙实验所得D .纸带①为用装置乙实验所得,纸带②为用装置甲实验所得21.(1)2.10 cm 或2.40 cm(±0.05 cm ,有效数字不作要求)(2)1.13 m/s 或1.25 m/s(±0.05 cm/s ,有效数字不作要求) 小于 (3)C[解析](1)纸带①,b 点读数约为3.90 cm ,c 点读数约为6.00 cm ,b 、c 间距离约为2.10 cm.纸带②,b 点读数约为4.10 cm ,c 点读数约为6.50 cm ,b 、c 间距离约为2.40 cm.(2)c 、e 间的平均速度v -=Δx ce 2T,纸带①中对应的约为1.13 m/s ,纸带②中对应的约为1.25 m/s.(3)纸带①中两计时点间的距离越来越大,说明小车一直在加速,所以是用装置甲实验所得.纸带②中d 点以后的计时点间的距离不变,说明小车先加速后匀速,所以是用装置乙实验所得.34.A7[2013·广东卷] (1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如下图a 所示,其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50 Hz ,纸带上计数点的间距如图b 所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.a b图16①部分实验步骤如下:A.测量完毕,关闭电源,取出纸带.B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车.C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连.D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔.上述实验步骤的正确顺序是:____________________(用字母填写).②图b中标出的相邻两个计数点的时间间隔T=____________________s.③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_________________.④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=___________________.(2)下图a是测量电阻R x的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.图17(a)图17(b)图17(c)①根据原理图连接图b的实物图.②断开S2,合上S1;调节电源输出电压为 3.0 V时,单位长度电阻丝的电压u=________V/cm.记录此时电流表A1的示数.③保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同时调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值,测量数据已在图c中标出.写出R x与L、I、u的关系式R x=______________;根据图c用作图法算出R x=_____________________ Ω.34.(1)①DCBA ② 0.1 ③s 4+s 52T ④(s 4+s 5+s 6)-(s 1+s 2+s 3)9T 2[解析] ②每相邻两点之间还有4个记录点未画出,故T =5×0.02 s =0.1 s③中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,则v 5=s 4+s 52T. ④由逐差法得加速度a =s 4-s 13T 2+s 5-s 23T 2+s 6-s 33T 23=(s 4+s 5+s 6)-(s 1+s 2+s 3)9T 2. (2)①实物图连接如图所示 ②0.1 ③uL I619.A7,E4[2013·福建卷](1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):甲①下列说法哪一项是正确的________.(填选项前字母)A .平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B .为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量C .实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放乙②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O 、A 、B 、C 计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz ,则打B 点时小车的瞬时速度大小为________ m/s(保留三位有效数字).19.(1)①C ②0.653[解析] ①平衡摩擦力时必须让空车匀速滑下,而不能挂上钩码,A 错误;设小车质量为M ,钩码质量为m ,则绳子的拉力F =Ma =Mmg M +m =11+m M mg ,显然只有M m 时,才有m M→0,此时F ≈mg ,即钩码质量应远小于小车质量,B 错误.②对于匀加速直线运动,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,B 点的速度等于AC 段的平均速度,又AB 段的时间为T =5T 0=5f =0.1 s ,所以v B =v -AC =s AC 2T =s OC -s OA 2T =(18.59-5.53)×10-22×0.1 m/s =0.653 m/s.A8 直线运动综合24.A8[2013·新课标全国卷Ⅰ] 水平桌面上有两个玩具车A 和B ,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R.在初始时橡皮筋处于拉直状态,A 、B 和R 分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点.已知A 从静止开始沿y 轴正向做加速度大小为a 的匀加速运动;B 平行于x 轴朝x 轴正向匀速运动.在两车此后运动的过程中,标记R 在某时刻通过点(l ,l).假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B 运动速度的大小.24.[解析]设B 车的速度大小为v.如图,标记R 在时刻t 通过点K(l ,l),此时A 、B 的位置分别为H 、G.由运动学公式,H 的纵坐标y A 、G 的横坐标x B 分别为y A =2l +12at 2① x B =vt ②在开始运动时,R 到A 和B 的距离之比为2∶1,即OE ∶OF =2∶1由于橡皮筋的伸长是均匀的,在以后任一时刻R 到A 和B 的距离之比都为2∶1.因此,在时刻t 有HK ∶KG =2∶1③由于△FGH ~△IGK ,有HG ∶KG =x B ∶(x B -l)④HG ∶KG =(y A +l)∶(2l)⑤由③④⑤式得x B =32l ⑥ y A =5l ⑦联立①②⑥⑦式得 v =146al ⑧ 24.A8[2013·全国卷] (15分)一客运列车匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击.坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0 s .在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动.该旅客在此后的20.0 s 内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过.已知每根铁轨的长度为25.0 m ,每节货车车厢的长度为16.0 m ,货车车厢间距忽略不计.求:(1)客车运行速度的大小;(2)货车运行加速度的大小.24.[解析] (1)设连续两次撞击铁轨的时间间隔为Δt ,每根铁轨的长度为l ,则客车速度为 v =l Δt① 其中l =25.0 m ,Δt =10.016-1s ,得 v =37.5 m/s ②(2)设从货车开始运动后t =20.0 s 内客车行驶了s 1米,货车行驶了s 2米,货车的加速度为a ,30节货车车厢的总长度为L =30×16.0 m .由运动学公式有s 1=vt ③ s 2=12at 2④ 由题给条件有L =s 1-s 2⑤由②③④⑤式解得a =1.35 m/s 2⑥B1 力、重力、弹力B2 摩擦力17.C2、B2[2013·浙江卷] 如图所示,水平木板上有质量m =1.0 kg 的物块,受到随时间t 变化的水平拉力F 作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小.取重力加速度g =10 m/s 2,下列判断正确的是( )A .5 s 内拉力对物块做功为零B .4 s 末物块所受合力大小为4.0 NC .物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D .6 s ~9 s 内物块的加速度大小为2.0 m/s 217.D [解析] 从图可知,物块与木板之间的静摩擦力最大值为4 N ,滑动摩擦力大小为3 N .结合拉力和摩擦力的大小可判断物块的运动规律:在0~4 s 物块静止,4~5 s 物块做加速度逐渐增大的变加速直线运动,5 s 以后物块做匀加速直线运动.0~4 s 物块静止,拉力对物体不做功,但是4~5 s 物块运动,拉力对物体做正功,故A 错误.4 s 末,物块所受的合力由0突变为1 N ,故B 错误.物块与木板之间的动摩擦因数μ=F f mg =31×10=0.3,故C 错误.6~9 s 内,物块的加速度a =F -F f m =5-31m/s 2=2.0 m/s 2,故D 正确. B3 力的合成与分解B4 受力分析物体的平衡1.B4 [2013·重庆卷] 如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G ,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )A .GB .Gsin θC .Gcos θD .Gtan θ1.A [解析] 本题主要考查受力分析和平衡条件的应用. 以人为研究对象进行受力分析(如图所示),他受到竖直向下的重力和椅子对他竖直向上的合力而处于静止状态,由人受力平衡可知:椅子各部分对他的作用力的合力大小与重力大小相等,故选项A 正确.5.B4 [2013·天津卷] 如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O 点.现用水平力F 缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是( )A .F N 保持不变,F T 不断增大B .F N 不断增大,F T 不断减小C .F N 保持不变,F T 先增大后减小D .F N 不断增大,F T 先减小后增大5.D [解析] 小球缓慢移动,小球所受的合外力为零,小球受力如图所示,三个力的合力为零,三力构成首尾相接的三角形.随着斜面左移,绳的方向与F T 的方向相同,由图示位置向下移动慢慢变为三角形中的虚线位置,由三角形的变化可知,F N 不断变大,F T 先变小后变大,D 正确.10.B4、C2、E6、K3 [2013·四川卷] 在如图所示的竖直平面内,物体A 和带正电的物体B 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M 点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行.劲度系数 k =5 N/m 的轻弹簧一端固定在O 点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D 与A 相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM 垂直于斜面.水平面处于场强E =5×104 N/C 、方向水平向右的匀强电场中.已知A 、B 的质量分别为m A =0.1 kg 和m B =0.2 kg ,B 所带电荷量q =+4×10-6C.设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B 电量不变.取g =10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求B 所受静摩擦力的大小;(2)现对A 施加沿斜面向下的拉力F ,使A 以加速度a =0.6 m/s 2开始做匀加速直线运动.A 从M 到N 的过程中,B 的电势能增加了ΔE p =0.06 J .已知DN 沿竖直方向,B 与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.求A 到达N 点时拉力F 的瞬时功率.10.[解析] (1)F 作用之前,A 、B 处于静止状态.设B 所受静摩擦力大小为f 0,A 、B 间绳的张力为T 0,有对A :T 0=m A gsin θ 对B :T 0=qE +f 0联立,代入数据即可解得f 0=0.4 N(2)物体A 从M 点到N 点的过程中,A 、B 两物体的位移均为s ,A 、B 间绳子张力为T ,有qEs =ΔE pT -μm B g -qE =m B a设A 在N 点时速度为v ,受弹簧拉力为F 弹,弹簧的伸长量为Δx ,有 v 2=2as F 弹=k·ΔxF +m A gsin θ-F 弹sin θ-T =m A a 由几何关系知Δx =s (1-cos θ)sin θ设拉力F 的瞬时功率为P ,有P =Fv 联立,代入数据解得 P =0.528 W 15.B4[2013·山东卷] 如图所示,用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A 与竖直方向的夹角为30°,弹簧C 水平,则弹簧A 、C 的伸长量之比为( )A.3∶4 B .4∶3 C .1∶2 D .2∶115.D [解析] 弹簧A 、C 的伸长量之比等于弹力之比.设弹簧B 与水平方向的夹角为θ,对A 、B 间的小球受力分析可得F A sin30°=F B cos θ,对B 、C 间的小球受力分析可得F B cos θ=F C ,所以F C =F A sin30°,可得F A F C =21,D 正确.20.B4[2013·广东卷] 如图所示,物体P 静止于固定的斜面上,P 的上表面水平.现把物体Q 轻轻地叠放在P 上,则( )A .P 向下滑动B .P 静止不动C .P 所受的合外力增大D .P 与斜面间的静摩擦力增大20.BD [解析] 物体P 静止于斜面上,则mgsin θ≤μmgcos θ,把物体Q 轻轻地叠放在P 上时,P 、Q 整体质量增加,相对斜面仍然满足m′g sin θ≤μm ′gcos θ,故P 静止不动,所受的合外力为零,A 、C 错误,B 正确;P 所受的合外力为零,P 与斜面间的静摩擦力增大为m′g sin θ,D 正确.21.B4,C5[2013·福建卷] 质量为M 、长为3L 的杆水平放置,杆两端A 、B 系着长为3L 的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m 的小铁环.已知重力加速度为g ,不计空气影响.(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示.①求此状态下杆的加速度大小a;②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?21.[解析] (1)如图1,设平衡时,绳中拉力为T,有2Tcos θ-mg=0①由图知cos θ=6 3②由①②式解得T=64mg③图1(2)①此时,对小铁环受力分析如图2,有T′sin θ′=ma④T′+T′cosθ′-mg=0⑤由图知θ′=60°,代入④⑤式解得a=33g⑥图2②如图3,设外力F与水平方向成α角,将杆和小铁环当成一个整体,有Fcos α=(M +m)α⑦Fsin α-(M+m)g=0⑧由⑥⑦⑧式解得F=2 33(M+m)gtan α=3或(α=60°)图316.B4[2013·北京卷] 倾角为α、质量为M 的斜面体静止在水平桌面上,质量为m 的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是( )A .木块受到的摩擦力大小是mgcos αB .木块对斜面体的压力大小是mgsin αC .桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin αcos αD .桌面对斜面体的支持力大小是(M +m)g16.D [解析] 木块受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用,处于静止状态,合力为零,则有摩擦力f =mgsin α,支持力F N =mgcos α,由牛顿第三定律,木块对斜面体的压力F ′N =mgcos α,A 、B 两项错误.木块和斜面体整体处于静止状态,合力为零,则有桌面对斜面体的摩擦力为0,桌面对斜面体的支持力等于两物体的重力之和(M +m)g ,C 项错误,D 项正确.24.B4G1 [2013·安徽卷] 如图所示,质量为M 、倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为μ,斜面顶端与劲度系数为k 、自然长度为L 的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m 的物块.压缩弹簧使其长度为34L时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态.重力加速度为g.(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;(2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用x 表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动;(3)求弹簧的最大伸长量;(4)为使斜面体始终处于静止状态,动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?24.[解析] (1)设物块在斜面上平衡时,弹簧伸长量为ΔL ,有mgsin α-k ΔL =0, 解得ΔL =mgsin αk, 此时弹簧的长度为L +mgsin αk.(2)当物块的位移为x 时,弹簧伸长量为x +ΔL ,物块所受合力为F 合=mgsin α-k(x +ΔL),联立以上各式可得F 合=-kx ,可知物块做简谐运动;(3)物块做简谐运动的振幅为A =L 4+mgsin αk ,由对称性可知,最大伸长量为L 4+2mgsin αk.(4)设物块位移x 为正,则斜面体受力情况如图所示,由于斜面体平衡,所以有水平方向f +F N1sin α-Fcos α=0,竖直方向F N2-Mg -F N1cos α-Fsinα=0, 又F =k(x +ΔL),F N1=mgcos α,联立可得f =kxcos α,F N2=Mg +mg +kxsin α为使斜面体始终处于静止,结合牛顿第三定律,应有 |f|≤μF N2,所以μ≥|f|F N2=k|x|cos αMg +mg +kxsin α,当x =-A 时,上式右端达到最大值,于是有 μ≥(kL +4mgsin α)cos α4Mg +4mgcos 2α-kLsin α.B5 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系B6 实验:验证力的平行四边形定则B7力与平衡问题综合15.B7[2013·新课标全国卷Ⅱ] 如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0).由此可求出()A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力15.C[解析] 考查静摩擦力的临界平衡问题.当F为最大值时,此时F1=mgsinθ+F f①;当F为最小值时,此时F2=mgsinθ-F f②;由①②可知能求出最大静摩擦力,但不能求出物块的质量、斜面的倾角,C正确.C1牛顿第一定律、牛顿第三定律34.[物理——选修3-4](15分)C1[2013·新课标全国卷Ⅱ](1)(5分)如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b 两个小物块粘在一起组成的.物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0.当物块向右通过平衡位置时,a、b之间的粘胶脱开;以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T,则A________A0(填“>”“<”或“=”),T________T0(填“>”“<”或“=”).33.(1)<<34.(2)[2013·新课标全国卷Ⅱ] (10分)如图,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A =30°,∠B=60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜,在AC边发生反射后从BC边的M点射出.若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等,(ⅰ)求三棱镜的折射率;(ⅱ)在三棱镜的AC边是否有光线透出?写出分析过程.(不考虑多次反射)34.(2)[解析] (ⅰ)光路图如图所示,图中N点为光线在AC边发生反射的入射点,设光线在P点的入射角为i、折射角为r,在M点的入射角为r′、折射角依题意也为i,有i=60°①由折射定律有sini=nsinr②nsinr′=sini③由②③式得r=r′④OO′为过M点的法线,∠C为直角,OO′∥AC.由几何关系有∠MNC=r′⑤由反射定律可知∠PNA=∠MNC⑥联立④⑤⑥式得∠PNA=r⑦由几何关系得r=30°⑧联立①②⑧式得n=3⑨(ⅱ)设在N点的入射角为i″,由几何关系得i″=60°⑩此三棱镜的全反射临界角满足nsinθc=1○11由⑨⑩○11式得i″>θc○12此光线在N点发生全反射,三棱镜的AC边没有光线透出.14.C1[2013·新课标全国卷Ⅰ] 下图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表.表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的.根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是()A.物体具有惯性B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比14.C[解析] 通过第三列的数据可看出:130大概是32的4倍,而298大概是32的9倍…….依次类推,可看出物体运动的距离与时间的平方成正比,即C正确.14.C1[2013·新课标全国卷Ⅱ] 一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间关系的图像是()14.C [解析] 方法一:由于静摩擦力的作用,当F =0时并不会产生加速度,A 、B 、D 错误,C 正确;方法二:由牛顿第二定律有:F -μmg =ma ,可得:F =ma +μmg ,即F 是a 的一次函数,且截距为正,C 正确.C2 牛顿第二定律单位制23.D2、E3、C2[2013·浙江卷] (16分)山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤,其示意图如下.图中A 、B 、C 、D 均为石头的边缘点,O 为青藤的固定点,h 1=1.8 m ,h 2=4.0 m ,x 1=4.8 m ,x 2=8.0 m .开始时,质量分别为M =10 kg 和m =2 kg 的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头的A 点水平跳至中间石头.大猴抱起小猴跑到C 点,抓住青藤下端,荡到右边石头上的D 点,此时速度恰好为零.运动过程中猴子均可看成质点,空气阻力不计,重力加速度g =10 m/s 2.求:(1)大猴从A 点水平跳离时速度的最小值; (2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小; (3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小.23.[解析] (1)设猴子从A 点水平跳离时速度的最小值为v min ,根据平抛运动规律,有 h 1=12gt 2①x 1=v min t ②联立①②式,得v min =8 m/s ③(2)猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒,设荡起时的速度为v C ,有 (M +m)gh 2=12(M +m)v 2C ④ v C =2gh 2=80 m/s ≈9 m/s ⑤(3)设拉力为F T ,青藤的长度为L ,对最低点,由牛顿第二定律得 F T -(M +m)g =(M +m)v 2CL⑥由几何关系(L -h 2)2+x 22=L 2⑦ 得L =10 m ⑧综合⑤⑥⑧式并代入数据解得:F T =(M +m)g +(M +m)v 2CL=216 N ⑨17.C2[2013·福建卷] 在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有:m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培).导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为( )。

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