题目内容

质量为3㎏的木箱在水平地面上运动，木箱与地面间动摩擦因数为0.4，木箱受到一个与运动方向相同的拉力F，当拉力由16N逐渐减小到零的过程中，在力F等于    N时，物体有最大的加速度，其大小为    m/s2；力F等于    N时物体速度最大．
【答案】分析：木箱竖直的重力与支持力平衡抵消，在水平方向受到拉力和滑动摩擦力，当拉力由16N逐渐减小到零的过程中，木箱的合力先减小，再反向增大，当拉力等于16N时，合力最大，加速度最大．物体的速度先增大后减小，当拉力与滑动摩擦力平衡瞬间，速度最大．
解答：解：木箱竖直的重力与支持力平衡抵消，在水平方向受到拉力和滑动摩擦力，当拉力由16N逐渐减小到零的过程中，木箱的合力先减小，再反向增大，当拉力等于零时，合力最大，加速度最大，加速度的最大值为am==μg=4m/s2．当拉力与滑动摩擦力平衡瞬间，即F=μmg=12N时木箱速度最大．
故答案为：0；4；12
点评：本题是动态变化分析问题，关键是分析木箱的受力情况，根据牛顿定律分析物体的运动情况．
练习册系列答案
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辨析题：静止在水平地面上的木箱，质量为50kg，若用F=400N的水平恒力推它，可以在5s内使它移动s=50m．若用大小仍为400N、而方向与水平方向夹角为37°斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50m远处，则拉力的作用时间最少是多少？（cos37°=0.8）
某同学是这样解的：当拉力水平时：由运动学公式，有s=
1
2
at2即50=
1
2
×a1×52①
由牛顿第二定律：F-μmg=ma1即400-μ×50×10=50×a1   ②
当拉力斜向上时：设加速度大小为a2
在水平方向由牛顿第二定律：Fcos37°-μmg=ma2   ③
a2=
Fcos37°-μmg
m
=
400×0.8-0.4×50×10
50
=2.4m/s2
再由运动学公式，s=
1
2
at2    ④
解得拉力作用的最少时间：t=
2S
a2
=
2×50
2.4
≈6.45s
（1）这位同学解法是否有不大合理的地方？（回答“有”还是“没有”？）
（2）若有不合理的地方，请你指出这位同学错误步骤对应的序号，并说明理由．
（3）若有不合理的地方，请用你自己的方法算出正确结果．
（选做题）（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分）
A．（选修模块3-3）
如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．
（1）当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，
则被封闭的空气
AD
AD

A．分子间的引力和斥力都增大
B．分子的热运动加剧
C．分子的平均动能增大
D．体积变小，压强变大
（2）若密闭的空气可视为理想气体，在上述（1）中空气体积变化的过程中，外界对空气做了
0.6J的功，则空气
放出
放出
（选填“吸收”或“放出”）了
0.6
0.6
J的热量；当洗完衣服缸内
水位迅速降低时，则空气的内能
减小
减小
（选填“增加”或“减小”）．
（3）若密闭的空气体积V=1L，密度ρ=1.29kg/m3，平均摩尔质量M=0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算该气体分子的总个数（结果保留一位有效数字）．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法正确的是
BC
BC

A．光的偏振现象说明光是纵波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
（2）如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，波的传播速度v=2m/s，试回答下列问题：
①x=4m处质点的振动函数表达式y=
-5sinπt
-5sinπt
cm；
②x=5m处质点在0～4.5s内通过的路程s=
45
45
cm．
（3）如图2所示，直角三角形ABC为一三棱镜的横截面，
∠A=30°．一束单色光从空气射向BC上的E点，并
偏折到AB上的F点，光线EF平行于底边AC．已
知入射方向与BC的夹角为θ=30°．试通过计算判断光在F点能否发生全反射．
C．（选修模块3-5）
（1）如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是
C
C

A．男孩和木箱组成的系统动量守恒
B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
（2）若氢原子的基态能量为E（E＜0 ），各个定态的能量值为En=E/n2（n=1，2，3…），则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为
-E
-E
；若有一群处于n=2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为
-
3
4
E
-
3
4
E
（结果均用字母表示）．
（3）在某些恒星内，3个α粒子可以结合成一个612C核，已知612C核的质量为1.99502×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中的光速c=3×108m/s，计算这个反应中所释放的核能（结果保留一位有效数字）．

辨析题：静止在水平地面上的木箱，质量为50kg，若用F=400N的水平恒力推它，可以在5s内使它移动s=50m。若用大小仍为400N、而方向与水平方向夹角为37°斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50m远处，则拉力的作用时间最少是多少？（）

    某同学是这样解的：当拉力水平时：由运动学公式，有①

    由牛顿第二定律：   ②

    当拉力斜向上时：设加速度大小为

    在水平方向由牛顿第二定律：   ③

再由运动学公式，    ④

解得拉力作用的最少时间：

   （1）这位同学解法是否有不大合理的地方？（回答“有”还是“没有”？）

   （2）若有不合理的地方，请你指出这位同学错误步骤对应的序号，并说明理由。

   （3）若有不合理的地方，请用你自己的方法算出正确结果。

静止在水平地面上的木箱，质量为50kg，若用F=400N的水平恒力推它，可以在5s内使它移动s=50m。若用大小仍为400N、而方向与水平方向夹角为37°斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50m远处，则拉力的作用时间最少是多少？（）
某同学是这样解的：当拉力水平时：由运动学公式，有①
由牛顿第二定律：  ②
当拉力斜向上时：设加速度大小为
在水平方向由牛顿第二定律：  ③

再由运动学公式，   ④解得拉力作用的最少时间：
（1）这位同学解法是否有不合理的地方？（回答“有”还是“没有”？）
（2）若有不合理的地方，请你指出这位同学错误步骤对应的序号，并说明理由。
（3）若有不合理的地方，请用你自己的方法算出正确结果。

静止在水平地面上的木箱，质量为50kg，若用F=400N的水平恒力推它，可以在5s内使它移动s=50m。若用大小仍为400N、而方向与水平方向夹角为37°斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50m远处，则拉力的作用时间最少是多少？（）

某同学是这样解的：当拉力水平时：由运动学公式，有①

    由牛顿第二定律：   ②

  当拉力斜向上时：设加速度大小为

在水平方向由牛顿第二定律：   ③

再由运动学公式，    ④解得拉力作用的最少时间：

   （1）这位同学解法是否有不合理的地方？（回答“有”还是“没有”？）

   （2）若有不合理的地方，请你指出这位同学错误步骤对应的序号，并说明理由。

（3）若有不合理的地方，请用你自己的方法算出正确结果。

 

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