精品解析:上海市七宝中学2023-2024学年高一上学期期末复习物理试卷
2024-09-15
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内容正文:
上海市七宝中学2023-2024学年高一上学期期末复习物理试卷
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 第24届北京冬季奥林匹克运动会中,高山滑雪是重要的比赛项目之一,图甲是一名滑雪运动员在比赛过程中的示意图,运动员自身和所有装备的总质量为m,在倾角θ=37的斜坡向下滑动过程中,受滑动摩擦力和空气阻力作用,假设空气阻力与速度成正比,即f=kv,其中比例系数k=10P(P是k的单位)。运动员在比赛中的某段过程v-t图像如图乙中实线AD所示,AB是曲线最左端A点的切线,B点的坐标为(16,48),CD是曲线AD的渐近线,已知重力加速度为10m/s2,sin37=0.6,下列说法中正确的是( )
A. 题干中“k=10P”中的P为N•s/m
B. 当v0=16m/s时,运动员的加速度为3m/s2
C. 雪橇与斜坡间的动摩擦因数是0.25
D. 运动员自身和所有装备的总质量m=75kg
2. 如图所示,羽毛球运动员在比赛过程中用球拍回击飞过来的羽毛球,下列说法正确的( )
A. 球拍击羽毛球的力大于羽毛球撞击球拍的力
B. 羽毛球先对球拍有力的作用,球拍才对羽毛球有力的作用
C. 羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的
D. 羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对平衡力
3. 下列说法正确的是( )
A. 木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的
B. 质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上,也可能在物体外
C. 重力的方向总是垂直接触面向下的
D. 由磁铁间存在相互作用可知:力可以离开物体而单独存在
4. 下列物理量的单位中,属于国际单位制中基本单位的是( )
A. 速度 B. 力 C. 体积 D. 质量
5. 如图所示,人重600N,木块重400N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2,最初系统静止、细线水平伸直。不计滑轮摩擦和细绳质量。现在人用力拉绳,使他与木块均向右运动,则( )
A. 人拉绳的力至少为100N
B. 人拉绳的力至少为200N
C. 无论加速度多少,人和木块之间一定不会发生相对滑动
D. 加速度超过一定数值时,人和木块之间就会发生滑动
6. 如图,在水平桌面上放置一张白纸,用杯子压住白纸。现向右 轻轻拉白纸,白纸未被拉动。下列说法正确的是( )
A. 杯子受到向右的摩擦力 B. 杯子受到向左的摩擦力
C. 桌面受到向右的摩擦力 D. 桌面受到向左的摩擦力
7. 如图所示,一正方形木板绕其对角线上的O点在纸面内转动,四个顶点A、B、C、D中( )
A. A点角速度最大 B. A、B两点转速相同
C. B点线速度最大 D. C、D两点线速度相同
8. 为了研究超重和失重现象,某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作,力传感器将采集到的数据输入计算机,可以绘制出压力随时间变化的图线,某次实验获得的图线如图所示,a,b、c为图线上的三点,有关图线的说法可能正确的是( )
A. a→b→c为一次“下蹲”过程 B. a→b→c为一次“站起”过程
C. a→b为“下蹲”过程,b→c为“站起”过程 D. a→b为“站起”过程,b→c为“下蹲”过程
9. 如图所示,用两根等长轻绳将质量为m的木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。某次维修时将两竖直木桩移近些,但仍保持两轻绳长度不变且悬挂点不变。木板静止时, F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后( )
A. F1不变 F2变大 B. F1不变 F2变小
C. F1变大 F2变大 D. F1变小 F2变小
10. 滑雪运动深受人民群众的喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿下滑过程中( )
A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变
C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变
11. 如图为“用DIS研究加速度与力的关系”实验的关系,根据图线分析该实验过程可能存在的问题为( )
A. 所用小车质量过大 B. 所挂钩码的总质量太大
C. 导轨与小车间摩擦太大 D. 没有多次测量取平均值
12. 两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角的V形槽,一球置于槽内用表示NO板与水平面之间的夹角。如图所示,若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小,则下列值中哪个是正确的?( )
A. B. C. D.
二、填空题(每题4分,共20分)
13. 某人在匀加速下降的电梯中最多能举起质量为的物体,则此人在地面上最多可举起质量为________kg的物体。若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起质量为40kg的物体,则此电梯上升的加速度为________。
14. 在其余条件相同时,汽车因撞击而停下要比刹车停下对乘员的作用力大,分析其原因:
(1)可依据的相关的物理原理有:______;
(2)具体理由是:______。
15. 某实验小组在电梯内固定一个力传感器,其下方悬挂一个钩码.电梯在t=0时刻从静止开始运动一段
时间后停下;传感器测得压力随时间的变化规律如图所示.则电梯的运动方向为__________(选填“向上”或“向下”),电梯在启动阶段的加速时间约为_______s.
16. 如图一绳长为L,一端固定于光滑水平面上的O点,另一端系一质量为m的小球,使小球在水平面上做匀速圆周运动,其周期为T,则绳中拉力的大小为________;若绳子突然断裂,则小球接下来的运动情况为________。
17. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则两车另一次并排行驶的时刻是___________s,在时,两车之间的距离是___________。
三、综合题(18题10分,19题14分,20题16分)
18. 如图(a)为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力、质量的关系”的实验装置。
(1)在研究加速度和力的关系时,应保持________不变,用钩码所受的重力作为________,用DIS测小车的加速度。
(2)段发生弯曲,原因是________;小车的加速度是否可以无限增大,理由是________。
(3)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线,如图(b)所示。分析此图线的段可得出的实验结论是________。
19. 如图,水平平台ab长L=20m,平台b端与特殊材料制成的足够长斜面bc连接,斜面倾角为30°,在平台a端放有质量m=2kg的小物块.现给物块施加一个大小F=50N、与水平方向成37°角的推力,使物块由静止开始运动.(物块可视为质点,重力加速度)
(1)若物块从a端运动到b端的过程中F始终存在,运动时间t=4s,求物块与平台间的动摩擦因数;
(2)若物块从a端运动到图中P点时撤掉F,则物块刚好能从斜面b端无初速下滑,求aP间的距离(结果保留三位有效数字);
(3)若物块与斜面bc间的动摩擦因数,式中为物块在斜面上所处的位置离b端的距离,则在(2)问的情况下,求物块在斜面上速度达到最大时的位置。
20. 如图所示,质量m=2kg的物体静置于水平面上,一个质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于物体上,另一端施一水平拉力F,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2.逐渐增大F,当弹簧长度为15cm时,物体在水平面做匀速直线运动(g=10 m/s2) (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) .试求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)当弹簧拉长到12 cm时,物体所受的摩擦力大小;
(3)当弹簧拉长到16 cm时,物体所受的摩擦力 .
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上海市七宝中学2023-2024学年高一上学期期末复习物理试卷
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 第24届北京冬季奥林匹克运动会中,高山滑雪是重要的比赛项目之一,图甲是一名滑雪运动员在比赛过程中的示意图,运动员自身和所有装备的总质量为m,在倾角θ=37的斜坡向下滑动过程中,受滑动摩擦力和空气阻力作用,假设空气阻力与速度成正比,即f=kv,其中比例系数k=10P(P是k的单位)。运动员在比赛中的某段过程v-t图像如图乙中实线AD所示,AB是曲线最左端A点的切线,B点的坐标为(16,48),CD是曲线AD的渐近线,已知重力加速度为10m/s2,sin37=0.6,下列说法中正确的是( )
A. 题干中“k=10P”中的P为N•s/m
B. 当v0=16m/s时,运动员的加速度为3m/s2
C. 雪橇与斜坡间的动摩擦因数是0.25
D. 运动员自身和所有装备的总质量m=75kg
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据f=kv可知,k的单位为,即P为,故A正确;
B.根据v-t图像切线斜率表示加速度,由图可知
运动员的加速度为
故B错误;
CD.当时,空气阻力大小为
根据牛顿第二定律可得
当v=32m/s时,空气阻力大小为
此时运动员的加速度为零,则有
联立有
即
代入数据解得
则可得
故C正确,D错误;
故选AC。
2. 如图所示,羽毛球运动员在比赛过程中用球拍回击飞过来的羽毛球,下列说法正确的( )
A. 球拍击羽毛球的力大于羽毛球撞击球拍的力
B. 羽毛球先对球拍有力的作用,球拍才对羽毛球有力的作用
C. 羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的
D. 羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】AD.球拍击羽毛球的力与羽毛球撞击球拍的力为作用力与反作用力,所以大小相等,方向相反,故AD错误;
B.力的作用是同时产生的,故B错误;
C.由弹力的产生可知,羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的,故C正确。
故选C。
3. 下列说法正确的是( )
A. 木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的
B. 质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上,也可能在物体外
C. 重力的方向总是垂直接触面向下的
D. 由磁铁间存在相互作用可知:力可以离开物体而单独存在
【答案】B
【解析】
【详解】A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于桌面发生微小形变而产生的,故A错误;
B.质量分布均匀,形状规则的物体重心在几何中心,可能在物体上,可能在物体外,故B正确;
C.重力的方向总是竖直向下的,故C错误;
D.磁铁间存在相互作用,通过磁场发生作用力,力仍没有离开物体单独存在,故D错误。
故选B。
4. 下列物理量的单位中,属于国际单位制中基本单位的是( )
A. 速度 B. 力 C. 体积 D. 质量
【答案】D
【解析】
【详解】在国际单位制中,物理中有七个基本单位的量:长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量,因此在本题中,质量单位属于国际单位制中的基本单位,其余物理量的单位都是导出单位,ABC错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,人重600N,木块重400N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2,最初系统静止、细线水平伸直。不计滑轮摩擦和细绳质量。现在人用力拉绳,使他与木块均向右运动,则( )
A. 人拉绳的力至少为100N
B. 人拉绳的力至少为200N
C. 无论加速度多少,人和木块之间一定不会发生相对滑动
D. 加速度超过一定数值时,人和木块之间就会发生滑动
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.对人和木块整体受力分析,受重力、地面支持力、绳子拉力和向后的摩擦力,如向右匀速运动时,拉力最小,则根据共点力平衡条件,可得
其中
解得
故A正确,B错误;
CD.对人研究,人受到的滑动摩擦力为
对木块受力分析,木块受到的摩擦力为
假设两物体向右运动恰好发生相对滑动,则人受到的最大静摩擦力为滑摩擦力,则
解得
不符合实际,故假设不成立。
假设人相对木块恰好向左发生相对滑动,则人受到的最大静摩擦力方向向右,大小等于滑动摩擦力,则
解得
符合实际,故假设成立。故加速度超过一定数值时,人相对木块向左发生相对滑动,故D正确,C错误。
故选AD。
6. 如图,在水平桌面上放置一张白纸,用杯子压住白纸。现向右 轻轻拉白纸,白纸未被拉动。下列说法正确的是( )
A. 杯子受到向右的摩擦力 B. 杯子受到向左的摩擦力
C. 桌面受到向右的摩擦力 D. 桌面受到向左的摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对杯子分析可知,杯子处于静止状态,杯子相对与白纸没有运动趋势,故不受摩擦力,如果杯子受到摩擦力,则杯子水平方向受力不平衡,故AB错误;
CD.由于白纸相对于桌面有向右的运动趋势,故白纸下表面受到桌面向左的摩擦力,根据牛顿第三定律可得桌面受到向右的摩擦力,故C正确、D错误。
故选C。
7. 如图所示,一正方形木板绕其对角线上的O点在纸面内转动,四个顶点A、B、C、D中( )
A. A点角速度最大 B. A、B两点转速相同
C. B点线速度最大 D. C、D两点线速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意,一正方形木板绕其对角线上O点做匀速转动,那么木板上各点的角速度相同,故A错误;
B.根据关系式ω=2πn知角速度相同,因此它们的转速也相等,故B正确;
C.根据线速度与角速度关系式v=ωr,转动半径越小的,线速度也越小,由几何关系可知,B点的转动半径最小,故C错误;
D.从O点到CD两点的间距相等,那么它们的线速度大小相同,方向不同,故D错误。
故选B。
8. 为了研究超重和失重现象,某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作,力传感器将采集到的数据输入计算机,可以绘制出压力随时间变化的图线,某次实验获得的图线如图所示,a,b、c为图线上的三点,有关图线的说法可能正确的是( )
A. a→b→c为一次“下蹲”过程 B. a→b→c为一次“站起”过程
C. a→b为“下蹲”过程,b→c为“站起”过程 D. a→b为“站起”过程,b→c为“下蹲”过程
【答案】A
【解析】
【详解】学生a→b过程压力小于重力,处于失重状态,只能从静止向下加速运动,到b点速度最大;由于惯性继续向下运动,学生在b→c过程压力大于重力,处于超重状态,所以学生向下减速运动,直至运动到最低点。
故选A。
9. 如图所示,用两根等长轻绳将质量为m的木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。某次维修时将两竖直木桩移近些,但仍保持两轻绳长度不变且悬挂点不变。木板静止时, F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后( )
A. F1不变 F2变大 B. F1不变 F2变小
C. F1变大 F2变大 D. F1变小 F2变小
【答案】B
【解析】
【详解】根据平衡条件得
维修时将两竖直木桩移近些,合力F1不变;
设绳与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件得
解得
维修时将两竖直木桩移近些,θ减小,F2减小。
故选B。
10. 滑雪运动深受人民群众的喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿下滑过程中( )
A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变
C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.运动员做匀速圆周运动,所受合外力指向圆心,故A错误;
B.因做匀速圆周运动,因此运动员所受滑动摩擦力大小和重力沿圆弧的切线方向的分力相同,即
角度在逐渐减小,因此摩擦力逐渐减小,故B错误;
C.由动能定理可知,合外力做功定为零,故C正确;
D.运动员动能不变,重力势能减少,所以机械能减少,故D错误。
故选C。
11. 如图为“用DIS研究加速度与力的关系”实验的关系,根据图线分析该实验过程可能存在的问题为( )
A. 所用小车质量过大 B. 所挂钩码的总质量太大
C. 导轨与小车间摩擦太大 D. 没有多次测量取平均值
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当所挂钩码的质量远小于小车质量时,可认为钩码的重力近似等于小车的牵引力,此时a-F图像为过原点的倾斜的直线,若随着钩码质量的增加不满足挂钩码的质量远小于小车质量的关系时,则图像出现弯曲,即造成该图像末端弯曲的原因是所挂钩码的总质量太大,选项A错误,B正确;
CD.图像在a轴上有截距,说明当F=0时小车就有了加速度,则其原因是平衡摩擦力时木板一端抬的过高,平衡摩擦力过度,并不是导轨与小车间摩擦太大或者没有多次测量取平均值造成的,选项CD错误。
故选B。
12. 两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角的V形槽,一球置于槽内用表示NO板与水平面之间的夹角。如图所示,若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小,则下列值中哪个是正确的?( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对球受力分析如图所示
球受重力mg、挡板MO的支持力FM和挡板NO的支持力FN三个力的作用根据题意知,挡板NO的支持力FN等于球的重力mg,即
又因球静止,所以球所受的三个力的合力为零,三个力的合力为零,则其中任意两个力的合力必定与第三个力构成平衡力,图中所示的FN与FM的合力与重力mg构成平衡力, 即
所以力的三角形O'FNF'是等腰三角形, 根据几何关系和已知条件得
对于四边形OM'O'N'有
即
联立解得,故ACD错误,B正确。
故选B。
二、填空题(每题4分,共20分)
13. 某人在匀加速下降的电梯中最多能举起质量为的物体,则此人在地面上最多可举起质量为________kg的物体。若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起质量为40kg的物体,则此电梯上升的加速度为________。
【答案】 ①. 48 ②. 2
【解析】
【详解】[1]设此人最大举力为F,以物体为研究对象,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
故此人在地面上最多可举起质量为
[2]在匀加速上升的电梯中,设电梯加速度为,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得此电梯上升的加速度为
14. 在其余条件相同时,汽车因撞击而停下要比刹车停下对乘员的作用力大,分析其原因:
(1)可依据的相关的物理原理有:______;
(2)具体理由是:______。
【答案】 ①. 牛顿第二定律和运动学关系 ②. 速度变化相同时,时间越短(或路程越短),则加速度大
【解析】
【详解】(1)[1]牛顿第二定律和运动学关系;
(2)[2]速度变化相同时,时间越短(或路程越短),则加速度大。
15. 某实验小组在电梯内固定一个力传感器,其下方悬挂一个钩码.电梯在t=0时刻从静止开始运动一段
时间后停下;传感器测得压力随时间的变化规律如图所示.则电梯的运动方向为__________(选填“向上”或“向下”),电梯在启动阶段的加速时间约为_______s.
【答案】 ①. 向上 ②. 4
【解析】
【详解】电梯在t=0时刻从静止开始运动,从图中分析得出,电梯先加速上升,物体超重,然后匀速上升,物体平衡;最后减速上升,物体失重;根据匀速段分析,物体重力30牛顿,所以电梯运动方向是向上的;由图中信息可以得出,超重阶段,电梯加速上升,所以,启动时间约为4s
16. 如图一绳长为L,一端固定于光滑水平面上的O点,另一端系一质量为m的小球,使小球在水平面上做匀速圆周运动,其周期为T,则绳中拉力的大小为________;若绳子突然断裂,则小球接下来的运动情况为________。
【答案】 ①. ②. 沿圆周的切线水平飞出做匀速直线运动
【解析】
【详解】[1]由牛顿第二定律得
[2]圆周运动的速度方向沿切线方向,若绳子突然断裂,则小球接将沿圆周的切线水平飞出做匀速直线运动。
17. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则两车另一次并排行驶的时刻是___________s,在时,两车之间的距离是___________。
【答案】 ①. 1 ②. 7.5
【解析】
【分析】
【详解】[1]v-t图像中,图像与坐标轴围成的面积表示位移,面积差表示位移差,由于两车在t=3s时并排行驶,则根据图像对称性可知,在t=1s时,两车另一次并排行驶。
[2]由于t=1s时两车并排行驶,即
三、综合题(18题10分,19题14分,20题16分)
18. 如图(a)为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力、质量的关系”的实验装置。
(1)在研究加速度和力的关系时,应保持________不变,用钩码所受的重力作为________,用DIS测小车的加速度。
(2)段发生弯曲,原因是________;小车的加速度是否可以无限增大,理由是________。
(3)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线,如图(b)所示。分析此图线的段可得出的实验结论是________。
【答案】 ①. 小车的总质量 ②. 小车受到的合外力 ③. 没有满足 ④. 当时小车加速度最大接近于重力加速度 ⑤. 在小车质量一定时,加速度a与小车受到的合力F成正比
【解析】
【详解】(1)[1][2]探究加速度与力的关系,应保持小车的总质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合外力。
(2)[3]设小车的质量为,钩码的质量为,由实验原理有
解得
这是理论值,而实际上
这是真实值,只有当时
a与F才成线性关系,可见AB段明显偏离直线是由于没有满足造成的。
[4]小车的加速度不可以无限增大,原因是由上述分析可知,想要增大小车的加速度,就要增大钩码的质量,当时,小车的加速度为
即小车加速度最大接近于重力加速度。
(3)[5]由图像OA段可知,图像是一条直线,a与F成正比,即在小车质量一定时,加速度a与小车受到的合力F成正比。
19. 如图,水平平台ab长L=20m,平台b端与特殊材料制成的足够长斜面bc连接,斜面倾角为30°,在平台a端放有质量m=2kg的小物块.现给物块施加一个大小F=50N、与水平方向成37°角的推力,使物块由静止开始运动.(物块可视为质点,重力加速度)
(1)若物块从a端运动到b端的过程中F始终存在,运动时间t=4s,求物块与平台间的动摩擦因数;
(2)若物块从a端运动到图中P点时撤掉F,则物块刚好能从斜面b端无初速下滑,求aP间的距离(结果保留三位有效数字);
(3)若物块与斜面bc间的动摩擦因数,式中为物块在斜面上所处的位置离b端的距离,则在(2)问的情况下,求物块在斜面上速度达到最大时的位置。
【答案】(1)0.7 (2)14.7m (3)6m
【解析】
【分析】物块从a到b做匀加速直线运动,由运动学规律和牛顿第二定律求出物块与平台间的动摩擦因数,物体从a到P,由运动学规律和牛顿第二定律求出P间的距离,物块沿斜面bc下滑的过程中,先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,加速度为零时速度最大。
【详解】(1)物块从a到b受到四个力的作用做匀加速直线运动,由运动学规律有:
代入数据得:
由牛顿第二定律有:
代入数据解得:
(2)物体从a到P,由运动学规律有:
物块从由P到b做匀减速直线运动,由运动学规律有:
由牛顿第二定律有:
,
联立以上各式,代入数据解得aP距离为:
(3)物块沿斜面bc下滑的过程中,先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,加速度为零时速度最大,在该位置,有:
联立二式,代入数据解得
20. 如图所示,质量m=2kg的物体静置于水平面上,一个质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于物体上,另一端施一水平拉力F,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2.逐渐增大F,当弹簧长度为15cm时,物体在水平面做匀速直线运动(g=10 m/s2) (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) .试求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)当弹簧拉长到12 cm时,物体所受的摩擦力大小;
(3)当弹簧拉长到16 cm时,物体所受的摩擦力 .
【答案】(1) 80N/m. (2) 1.6N. (3) 4N.
【解析】
【分析】
【详解】(1)物体匀速前进时,由平衡条件得
k(x−x0)=μmg
代入数据解得
k=80N/m
(2)若将弹簧拉长到12cm时,弹簧的拉力为
F1=k(x1−x0)=80N/m×(0.12−0.10)N=1.6N
最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力
Ffm=0.2×2×10N=4 N
可知物体没动,则所受的静摩擦力为
Ff1=F1=1.6N
(3)若将弹簧拉长到16cm时,弹簧弹力为
F2=k(x2−x0)=80N/m×(0.16−0.10)N=4.8 N
大于最大静摩擦力;故物体将加速前进;物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为
Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10N=4N
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