题目内容
(12分）用同种材料制成倾角为α=37°的斜面和长水平面，斜面长2.5m且固定，斜面与水平面之间有一段很小的弧形连接。一小物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面向下滑动，若初始速度v0=2.0m/s，小物块运动2.0s后停止在斜面上。减小初始速度v0，多次进行实验，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，做出相应的t-v0图像如图所示。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
（1）小物块在斜面上下滑的加速度的大小和方向；
（２）小物块与该种材料间的动摩擦因数；
（3）辨析题：求小物块初速度v0=3m/s滑下运动的时间。
某同学认为，若小物块初速度v0=3m/s，则根据图像可以推知小物块从开始运动到最终停下的时间为3s。
该同学说法是否正确？若正确，请求出物块运动的位移；若不正确，请说明理由，并解出物块运动的时间。
（1）1.0m/s2加速度的方向沿斜面向上（２）0.875（3）1.23s
【解析】
试题分析：（1）
=-1.0m/s2， 1.0m/s2也给分（2分）
加速度的方向沿斜面向上（1分）
（2）牛顿第二定律： 垂直斜面方向 FN="mgcosα" ； （1分）
平行于斜面方向 mgsinα-μFN=ma （2分）
解出
=0.875 （1分）
（3）不正确。因为随着初速度v0的增大，小物块会滑到水平面上，规律将不再符合图像中的正比关系（2分）
设小物块在斜面上滑行位移s1=2.5m时的速度减为v1，
则v1=
="2m/s" （1分）
小物块在斜面上滑行时间t1=
小物块在水平面上滑行，牛顿定律：-μmg=ma′ （1分）
解出a′=-μg=-
m/s2
小物块在水平面上滑行时间t2=
=0.23s
运动总时间t总= t1+ t2=（1+0.23）s = 1.23s ( 
) （1分）
考点：考查牛顿第二定律的应用
点评：本题难度中等，本题难点自傲与运动物体的多过程问题，首先应根据运动学特点计算加速度，再由牛顿第二定律求解
(8分)英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测量有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得的数据如下：
| 长度L/m |
| 250 | 500 | 750 | 1000 | ||||||||||||||
| 1 | 0.05 | 0.04 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | ||||||||||||||
| 2 | 0.05 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.32 | ||||||||||||||
| 3 | 0.05 | 0.12 | 0.24 | 0.36 | 0.48 | ||||||||||||||
| 1 | 0.10 | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.08 | ||||||||||||||
| 1 | 0.20 | 0.01 | 0.02 | 0.03 | 0.04 |
(1)根据测试结果，推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________．
(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？________.
(3)通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约________．
(8分)英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测量有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得的数据如下：
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长度L/m |
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250 |
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750 |
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0.12 |
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0.24 |
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0.12 |
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0.36 |
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(1)根据测试结果，推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________．
(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？________.
(3)通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约________．