江苏省南通市如皋市2015-2016学年高一（上）期中物理试卷（解析版）

2015-2016学年江苏省南通市如皋市高一（上）期中物理试卷
　
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）
1．下列说法正确的是（　　）
A．很小的物体，比如原子核，一定能看成质点
B．物体做单方向的直线运动时，通过的路程就是位移
C．在空中运动的物体也可以选定为参考系
D．运动速度大的物体不容易停，是因为物体速度越大，惯性越大
　
2．飞机着落后以大小为6m/s2的加速度做匀减速直线运动，其着落速度为60m/s，则它着落后15s内滑行的距离为（　　）
A．225m B．300m C．450m D．400m
　
3．某物体以40m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，物体运动6s，则此过程中物体（　　）
A．通过的路程为60m
B．发生的位移大小为60m，方向竖直向上
C．速度改变量的大小为20 m/s
D．平均速度大小为10 m/s，方向竖直向下
　
4．重力为6N的水杯静止放在水平桌面上，下列说法正确的是（　　）
A．水杯的重力和它对桌面的压力是一对平衡力
B．水杯的重力和它对桌面的压力是作用力与反作用力
C．水杯的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
D．杯子受到的弹力是由于杯子发生弹性形变而产生的
　
5．重为10N的物体，在粗糙水平面上向右 ( http: / / www.21cnjy.com )运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.2，同时物体还受到一个大小为2N、方向水平向左的水平拉力F作用，如图所示，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是（　　）
A．4 N，水平向右 B．4 N，水平向左 C．2 N，水平向右 D．2 N，水平向左
　
6．一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡 ( http: / / www.21cnjy.com )时弹簧伸长4cm，现将重物向下拉2cm然后放开，则在刚放开的瞬时，重物体的加速度大小为（g=10m/s2）（　　）
A．5m/s2 B．7.5m/s2 C．10m/s2 D．15m/s2
　
7．如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之 ( http: / / www.21cnjy.com )间，设墙面对球的弹力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2，以木板与墙连接的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中（　　）
A．FN1始终减小，FN2始终增大
B．FN1始终减小，FN2始终减小
C．FN1先增大后减小，FN2始终减小
D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大
　
　
二、多项选择题（本大题共4 ( http: / / www.21cnjy.com )小题，每小题6分，共24分，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的不得分）
8．关于物体运动的速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．速度越大，加速度也一定越大
B．速度变化得越快，加速度一定越大
C．加速度的方向保持不变，速度方向也一定保持不变
D．加速度的方向总是与速度变化量的方向相同
　
9．如图所示，质量为m的物体放在水平桌 ( http: / / www.21cnjy.com )面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下向前匀速运动，已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，则下列判断正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．物体受到的摩擦力为F cosθ
B．物体受到的摩擦力为μmg
C．物体对地面的压力为mg
D．物体受到地面的支持力为mg﹣F sinθ
　
10．如图是物体做匀变速直线运动的v﹣t图象，设向右为速度正方向，关于物体的运动情况，下列说法中正确的有（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．前8 s内物体的位移为零
B．在4 s末物体回到出发点
C．4 s末物体的速度方向发生改变
D．前8 s内物体的加速度保持不变
　
11．如图所示，一条不可伸长的轻绳 ( http: / / www.21cnjy.com )绕过光滑的轻质定滑轮分别与物块A、B相连，细绳两部分分别处于水平和竖直状态，桌面光滑，物块A和B的质量分别为M和m，重力加速度为g．现将系统由静止释放，在B落地前，下列判断正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．物体B下降的加速度大小为
B．物体B下降的加速度大小为
C．物体A对桌面的压力的大小等于桌面对A的支持的大小
D．轻绳的张力为mg
　
　
三、实验题（本大题共1小题，每空3分，共18分，请将答案填写在答题纸相应的位置）
12．（18分）（2015秋 如皋市期中）某研究性学习小组在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，沙桶和沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到． ( http: / / www.21cnjy.com )
（1）本实验主要用到的物理思想方法是　　　　　　
A．理想实验法 B．控制变量法
C．假设法 D．极限法
（2）关于本实验，下列说法中正确的是　　　　　　
A．当m远大于M时，才可以认为绳对小车的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力
B．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=求出
C．改变小车的质量重复实验时，不需要重新平衡摩擦力
D．实验时，应先释放小车，后接通打点计时器的电源
（3）如图2所示为某次实验得到的一 ( http: / / www.21cnjy.com )条纸带示意图，相邻计数点间还有四个点没有画出．已知打点计时器所接电源的频率为50Hz．则打“2”点时对应的速度大小是　　　　　　m/s，纸带在0～6计数点间的加速度大小是　　　　　　 m/s2．（答案均保留两位有效数字），
（4）如图3所示是某同学在探究加速度与力的关 ( http: / / www.21cnjy.com )系时，根据测量数据作出的a﹣F图线．其中图线不过原点的原因是　　　　　　，图线在末端弯曲的原因是　　　　　　．
　
　
四、计算题：本题共2小题， ( http: / / www.21cnjy.com )共30分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
13．（14分）（201 ( http: / / www.21cnjy.com )5秋 如皋市期中）如图所示，用轻绳AC和BC吊一重物，绳与竖直方向的夹角分别为30°和60°，绳不可伸长，求（答案可以保留根号）：
（1）若重物的重力为G=10N，求绳AC和BC所受拉力分别为多大（绳子不断裂）？
（2）若绳AC能承受的最大拉力为10N，绳BC能承受的最大拉力为15N．为使绳不断裂，则所挂物体的重力不能超过多少？
( http: / / www.21cnjy.com )
　
14．（16分）（2015秋 如皋市期 ( http: / / www.21cnjy.com )中）一个质量为2kg的物体置于光滑的水平面上，受到一水平拉力F作用从静止开始出发，经2s速度增加到24m/s．（g取10m/s2）求：
（1）拉力F的大小？
（2）若撤去力F，改用大小与F相同，方向竖直向上的力F′来提升这个物体，物体的加速度为多大？
（3）若用第（2）问中的F′来提升整个重物，作用4s后撤去F′，物体上升的最大高度（离地）为多大？
　
　
2015-2016学年江苏省南通市如皋市高一（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
　
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）
1．下列说法正确的是（　　）
A．很小的物体，比如原子核，一定能看成质点
B．物体做单方向的直线运动时，通过的路程就是位移
C．在空中运动的物体也可以选定为参考系
D．运动速度大的物体不容易停，是因为物体速度越大，惯性越大
【考点】质点的认识；参考系和坐标系；惯性．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】参考系可以任意选取，能否看作质 ( http: / / www.21cnjy.com )点物体本身无关，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．位移是矢量，有大小，有方向，可以用由初始位置指向末位置的有向线段表示；路程表示运动轨迹的长度，在单向直线运动中，位移的大小等于路程．
【解答】解：A、原子的质量很小，在研究原子内部结构的时候是不能看成质点的，故A错误；
B、只有在单向直线运动中，位移的大小等于路程，但不能说路程就是位移，所以B错误；
C、参考系的选择是任意的，可以是相对地面不动的物体，也可以是相对地面运动的物体，故C正确；
D、惯性与速度无关，只与质量有关，故D错误．
故选：C
【点评】本题主要考查了参考系、质点、路程与位移的概念，注意惯性与速度无关，只与质量有关，难度不大，属于基础题．
　
2．飞机着落后以大小为6m/s2的加速度做匀减速直线运动，其着落速度为60m/s，则它着落后15s内滑行的距离为（　　）
A．225m B．300m C．450m D．400m
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题．
【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出飞机到停止所需的时间，再结合位移公式求出飞机着陆后15s内的位移．
【解答】解：飞机着陆到停止所需的时间t=s＜15s．
可知飞机在10s末停止运动，则飞机在前15秒内的位移等于10s内的位移，
x=m
故选：B
【点评】本题考查运动学中的刹车问题，知道飞机速度减为零后不再运动，是道易错题．
　
3．某物体以40m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，物体运动6s，则此过程中物体（　　）
A．通过的路程为60m
B．发生的位移大小为60m，方向竖直向上
C．速度改变量的大小为20 m/s
D．平均速度大小为10 m/s，方向竖直向下
【考点】竖直上抛运动；平均速度．
【专题】定量思想；方程法；直线运动规律专题．
【分析】物体竖直上抛后，只受重力， ( http: / / www.21cnjy.com )加速度等于重力加速度，可以把物体的运动看成一种匀减速直线运动，由速度关系公式求出最大位移，由位移时间关系公式求解位移，由△v=at求出速度的改变量，平均速率等于路程与时间的比值
【解答】解：A、上升到最高点时所需时间为t=
上升的高度为
下降2s的高度为
故6s内的路程为s=h1+h2=100m
故A错误
B、发生的位移为x=h1﹣h2=60m，方向向上，故B正确
C、6s末的速度为v=v0﹣gt=40﹣10×6m/s=﹣20m/s，速度变化量为△v=﹣20﹣40m/s=60m/s，故C错误
D、平均速度为，方向向上，故D错误
故选：B
【点评】对于竖直上抛运动，通常有两种处理方法，一种是分段法，一种是整体法，两种方法可以交叉运用
　
4．重力为6N的水杯静止放在水平桌面上，下列说法正确的是（　　）
A．水杯的重力和它对桌面的压力是一对平衡力
B．水杯的重力和它对桌面的压力是作用力与反作用力
C．水杯的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
D．杯子受到的弹力是由于杯子发生弹性形变而产生的
【考点】物体的弹性和弹力；弹性形变和范性形变．
【专题】定性思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题．
【分析】弹力是发生弹性形变的物体，由于要 ( http: / / www.21cnjy.com )恢复原状，而对与它接触的物体产生的作用力．压力和支持力都是弹力，其施力物体是发生弹性形变的物体．水杯对桌面的压力与水杯的重力是两回事，不能说压力就是水杯的重力．根据平衡条件可知，桌面水杯的支持力等于水杯的重力．
【解答】解：AB、水杯的重力与水杯对桌面的压力方向相同，不是平衡力、也不是作用力和反作用力，故AB错误；
C、水杯的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力，故C正确；
D、杯子受到的弹力是由于桌面发生弹性形变而产生的，故D错误．
故选：C．
【点评】本题中要注意压力和支持力都是弹力，弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，受力物体是与之接触的物体．
　
5．重为10N的物体，在粗糙水平面上 ( http: / / www.21cnjy.com )向右运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.2，同时物体还受到一个大小为2N、方向水平向左的水平拉力F作用，如图所示，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是（　　）
A．4 N，水平向右 B．4 N，水平向左 C．2 N，水平向右 D．2 N，水平向左
【考点】摩擦力的判断与计算．
【专题】定量思想；方程法；摩擦力专题．
【分析】滑动摩擦力方向与物体间相对运动 ( http: / / www.21cnjy.com )方向相反．题中物体相对于水平面向右运动，水平面对物体的滑动摩擦力方向向左．物体对水平面的压力大小等于物体的重力，根据f=μN求解滑动摩擦力大小．
【解答】解：物体相对于水平面向右运动，水平面对物体的滑动摩擦力方向向左．物体对水平面的压力大小N=G=10N，
则水平面对物体的摩擦力的大小f=μN=0.2×10N=2N，故D正确，ABC错误．
故选：D．
【点评】本题考查对滑动摩擦力大 ( http: / / www.21cnjy.com )小的计算能力和方向的判断能力．注意滑动摩擦力方向总是与物体间相对运动方向相反，不是一定与运动方向相反或拉力的方向相反．
　
6．一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物， ( http: / / www.21cnjy.com )平衡时弹簧伸长4cm，现将重物向下拉2cm然后放开，则在刚放开的瞬时，重物体的加速度大小为（g=10m/s2）（　　）
A．5m/s2 B．7.5m/s2 C．10m/s2 D．15m/s2
【考点】牛顿第二定律；胡克定律．
【专题】定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题．
【分析】根据平衡，结合胡克定律求出重物的质量的表达式，再根据牛顿第二定律求出物体的瞬时加速度．
【解答】解：根据平衡知，mg=kx1，则m=，
将重物向下拉2cm然后放开，则在刚放开的瞬时，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律得：
a===．
故选：A．
【点评】本题考查了牛顿第二定律和共点力平衡的基本运用，知道释放物体的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解．
　
7．如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之 ( http: / / www.21cnjy.com )间，设墙面对球的弹力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2，以木板与墙连接的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中（　　）
A．FN1始终减小，FN2始终增大
B．FN1始终减小，FN2始终减小
C．FN1先增大后减小，FN2始终减小
D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
【专题】共点力作用下物体平衡专题．
【分析】以小球为研究对象，分 ( http: / / www.21cnjy.com )析受力情况：重力、木板的支持力和墙壁的支持力，根据平衡条件得到两个支持力的情况；然后根据牛顿第三定律得知，木板对球的支持力大小等于球对木板的压力大小．
【解答】解：以小球为研究对象，分析受力情况：重力G、墙面的支持力N1和木板的支持力N2，如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
根据平衡条件得：FN1=Gcotθ，FN2=
木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置θ增大，则FN1始终减小，FN2始终减小；
故选：B．
【点评】本题运用函数法研究动态平衡问题，也可以运用图解法直观反映力的变化情况．
　
二、多项选择题（本大题共4小题，每小题 ( http: / / www.21cnjy.com )6分，共24分，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的不得分）
8．关于物体运动的速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．速度越大，加速度也一定越大
B．速度变化得越快，加速度一定越大
C．加速度的方向保持不变，速度方向也一定保持不变
D．加速度的方向总是与速度变化量的方向相同
【考点】加速度．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】根据加速度的定义式a=，加速度等于速度的变化率．物体的速度变化量大，加速度不一定大．加速度与速度无关．
【解答】解：A、速度大，加速度不一定大．比如以较大的速度做匀速直线运动，速度虽然很大，但加速度很小，为0．故A错误．
B、加速度是反映速度变化快慢的物理量．加速度大，速度变化快．故B正确．
C、加速度的方向保持不变，速度方向可以改变，例如平抛运动，故C错误
D、加速度的方向总是与速度变化量的方向相同，故D正确
故选BD．
【点评】本题考查加速度的定义式，只要理解了加速度的概念就能顺利解决．
　
9．如图所示，质量为m的物体放在水平桌 ( http: / / www.21cnjy.com )面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下向前匀速运动，已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，则下列判断正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．物体受到的摩擦力为F cosθ
B．物体受到的摩擦力为μmg
C．物体对地面的压力为mg
D．物体受到地面的支持力为mg﹣F sinθ
【考点】摩擦力的判断与计算．
【专题】摩擦力专题．
【分析】在与水平方向成θ的拉力F作用下加速往前运动，对此受力分析，运用力的合成，分别列出竖直方向平衡方程；水平方向由牛顿第二定律列出方程．
【解答】解：对物体受力分析，如图所示，则有
A、由共点力的平衡可知，物体受到的摩擦力等于F水平方向的分力，即f=Fcosθ；故A正确；
B、由滑动摩擦力公式可知，物体受到的摩擦力为f=μN=μ（mg﹣Fsinθ），故B错误；
C、物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力，而支持力等于mg﹣F sinθ，故C错误，D正确；
故选：AD．
( http: / / www.21cnjy.com )
【点评】本题考查学会对物体受力分析，并运 ( http: / / www.21cnjy.com )用力的平行四边形定则处理不在同一直线上但在同一平面上的力．对于滑动摩擦力，关键抓住滑动摩擦力与物体对地面的压力成正比，而不是与重力成正比．
　
10．如图是物体做匀变速直线运动的v﹣t图象，设向右为速度正方向，关于物体的运动情况，下列说法中正确的有（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．前8 s内物体的位移为零
B．在4 s末物体回到出发点
C．4 s末物体的速度方向发生改变
D．前8 s内物体的加速度保持不变
【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【专题】比较思想；图析法；运动学中的图像专题．
【分析】在速度时间图象中，每一点的纵坐标代表 ( http: / / www.21cnjy.com )瞬时速度，时间轴上方速度为正，时间轴下方速度为负；斜率代表加速度；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．结合这些知识分析．
【解答】解：A、根据速度图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负，则知前8s内物体的位移为零，故A正确．
B、前4s内物体一直向右运动，则4s末物体没有回到出发点，故B错误．
C、4s末物体的速度由向右变向左，速度方向发生改变，故C正确．
D、根据图象的斜率等于加速度，直线的斜率一定，可知前8 s内物体的加速度保持不变，故D正确．
故选：ACD．
【点评】解决本题的关键是理解速度时间图象点、斜率和面积的物理意义，可结合几何知识分析速度图象所反映的物体运动规律．
　
11．如图所示，一条不可伸长的轻绳绕 ( http: / / www.21cnjy.com )过光滑的轻质定滑轮分别与物块A、B相连，细绳两部分分别处于水平和竖直状态，桌面光滑，物块A和B的质量分别为M和m，重力加速度为g．现将系统由静止释放，在B落地前，下列判断正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．物体B下降的加速度大小为
B．物体B下降的加速度大小为
C．物体A对桌面的压力的大小等于桌面对A的支持的大小
D．轻绳的张力为mg
【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．
【专题】定量思想；方程法；牛顿运动定律综合专题．
【分析】隔离分析，在B落地前，抓住A、B的加速度大小相等，根据牛顿第二定律求出加速度大小，作用力与反作用大小相同，方向相反
【解答】解：A、对B，由牛顿第二定律得mBg﹣T=mBa1
同理，对A：T=mAa1
解得，F=故AD错误，B正确
C、物体A对桌面的压力与桌面对A的支持力为作用力和反作用力，故大小相等，故C正确；
故选：BC
【点评】本题考查了牛顿第二定律，抓住作用力与反作用力大小相同，方向相反即可
　
三、实验题（本大题共1小题，每空3分，共18分，请将答案填写在答题纸相应的位置）
12．（18分）（2015秋 如皋市期中）某研究性学习小组在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，沙桶和沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到． ( http: / / www.21cnjy.com )
（1）本实验主要用到的物理思想方法是　B　
A．理想实验法 B．控制变量法
C．假设法 D．极限法
（2）关于本实验，下列说法中正确的是　C　
A．当m远大于M时，才可以认为绳对小车的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力
B．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=求出
C．改变小车的质量重复实验时，不需要重新平衡摩擦力
D．实验时，应先释放小车，后接通打点计时器的电源
（3）如图2所示为某次实验得到的一条纸 ( http: / / www.21cnjy.com )带示意图，相邻计数点间还有四个点没有画出．已知打点计时器所接电源的频率为50Hz．则打“2”点时对应的速度大小是　0.81　m/s，纸带在0～6计数点间的加速度大小是　2.0　 m/s2．（答案均保留两位有效数字），
（4）如图3所示是某同学在探究加速度与力 ( http: / / www.21cnjy.com )的关系时，根据测量数据作出的a﹣F图线．其中图线不过原点的原因是　未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足　，图线在末端弯曲的原因是　不满足m＜＜M　．
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【专题】实验题；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题．
【分析】（1）在探究加速度与物体质量、受力关系的实验中，应该使用控制变量法．
（2）根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤．
（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点2的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．
（4）当F≠0时，a=0．也就是说 ( http: / / www.21cnjy.com )当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，否则图象将会发生弯曲．
【解答】解：（1）探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小；探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量；
这种实验方法是控制变量法．
（2）A、当m远小于M时，才可以认为绳对小车的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力，故A错误．
B、小车的加速度通过纸带进行求解，不能通过牛顿第二定律进行求解，故B错误．
C、改变小车的质量重复实验时，不需要重新平衡摩擦力，故C正确．
D、实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误．
故选：C．
（3）点2的瞬时速度m/s=0.81m/s，
根据△x=aT2，运用逐差法得，a===2.0m/s2．
（4）图线不过原点表明当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的．
图线在末端弯曲的原因是F较大时，钩码重力与绳的拉力有较大的差异，从而产生很大的误差．即不满足m＜＜M．
故答案为：（1）B （2）C （3）0.81，2.0 （4）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，不满足m＜＜M
【点评】解决实验问题首先要掌握该实验 ( http: / / www.21cnjy.com )原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．
　
四、计算题：本题共2小题，共30分．解 ( http: / / www.21cnjy.com )答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
13．（14分）（2015秋 ( http: / / www.21cnjy.com ) 如皋市期中）如图所示，用轻绳AC和BC吊一重物，绳与竖直方向的夹角分别为30°和60°，绳不可伸长，求（答案可以保留根号）：
（1）若重物的重力为G=10N，求绳AC和BC所受拉力分别为多大（绳子不断裂）？
（2）若绳AC能承受的最大拉力为10N，绳BC能承受的最大拉力为15N．为使绳不断裂，则所挂物体的重力不能超过多少？
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【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．
【专题】简答题；定性思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题．
【分析】以结点C为研究对象作出受力分析图，分析BC、AC两绳拉力的大小，确定哪根绳子的拉力先达到最大．再根据受力平衡列方程解得结果．
【解答】解：（1）重物对结点C的拉力等于重物的重力，对C点受力分析，如图所示：
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根据平衡条件得：FAC=Gsin30°=10×sin30°=5N
FBC=Gcos30°=10×cos30°=5N
（2）若绳子不断，当FAC=10N时，FBC==10＞15N，所以BC先断
当FBC=15N时，G'==10N
答：（1）若重物的重力为G=10N，则绳AC和BC所受拉力分别为5N和5N；
（2）若绳AC能承受的最大拉力为10N，绳BC能承受的最大拉力为15N．为使绳不断裂，则所挂物体的重力不能超过10N．
【点评】本题是动力学中临界问题，分析临界条件是关键．当绳子刚要被拉断时，绳子的拉力达到最大值，是常用的临界条件
　
14．（16分）（2015 ( http: / / www.21cnjy.com )秋 如皋市期中）一个质量为2kg的物体置于光滑的水平面上，受到一水平拉力F作用从静止开始出发，经2s速度增加到24m/s．（g取10m/s2）求：
（1）拉力F的大小？
（2）若撤去力F，改用大小与F相同，方向竖直向上的力F′来提升这个物体，物体的加速度为多大？
（3）若用第（2）问中的F′来提升整个重物，作用4s后撤去F′，物体上升的最大高度（离地）为多大？
【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】定量思想；方程法；牛顿运动定律综合专题．
【分析】（1）根据速度时间公式求的加速度
（2）根据牛顿第二定律求的加速度；
（3）由运动学公式分别求的加速和减速时的位移即可求得
【解答】解：（1）由v=v0+at得
则F=ma=2×12N=24N
（2）
（3）物体在拉力作用下上升的高度
撤去拉力时物体的速度为v=at=2×4m/s=8m/s
接下来物体做匀减速直线运动，速度为零时上升的高度
上升的最大高度为H=h1+h2=16m+3.2m=19.2m
答：（1）拉力F的大小为24N；
（2）若撤去力F，改用大小与F相同，方向竖直向上的力F′来提升这个物体，物体的加速度为2m/s2
（3）若用第（2）问中的F′来提升整个重物，作用4s后撤去F′，物体上升的最大高度（离地）为19.2m
【点评】本题考查了求速度、加速度、位移，分析清楚物体运动过程，应用牛顿第二定律、速度公式与速度位移公式即可正确解题
　
2016年1月10日