故选：D；
（3）作出力F1、F2、F′的图示，作出F1、F2的合力，如图所示：
由上图可知，在误差允许范围内，以表示两力的线段为邻边做平行四边形，平行四边形的对角线表示合力。
故答案为：（1）甲；实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，而由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值F的方向与竖直方向总要有一定夹角，所以甲比较符合实验事实；（2）D；（3）在误差允许范围内，以表示两力的线段为邻边做平行四边形，平行四边形的对角线表示合力。
【点评】本实验采用是等效替代的思维方法。实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同。对于实验题目，只有亲自做过实验，做起来才能心中有数，而且会起到事半功倍的效果，通过背实验而做实验题目效果会很差。
19．（14分）如图所示，AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳的方向不变，AC与竖直方向上的夹角为60°，改变BC绳的方向，试求： （1）如果θ=60°，AC绳中的拉力为多大？ （2）物体能达到平衡时，θ角的取值范围；
（3）θ在0～90°的范围内，求BC绳上拉力的最大值和最小值。
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【分析】（1）分析C点的受力情况，由平衡条件和对称性求解AC绳中的拉力。 （2）物体要能达到平衡，两绳的拉力的合力必须与重力平衡，方向竖直向上。当BC绳竖直时，AC绳拉力为零，物体可以平衡；当θ小于120°时，两绳拉力的合力能与重力平衡。根据平衡条件确定出θ角的最小值和最大值，再求出θ的取值范围。
（3）根据作图法确定BC绳上拉力达到最大和最小的条件，再由平衡条件求解。 【解答】解：（1）如果θ=60°，根据平衡条件和对称性知，AC绳和BC绳的拉力大小相等，由几何知识可知，AC绳中的拉力 TA=mg
（2）改变BC绳的方向时，AC绳的拉力TA方向不变，两绳拉力的合力F与物体的重力平衡，重力大小和方向均保持不变，如图所示，经分析可知，θ最小为0°，此时TA=0；且θ必须小于120°，否则两绳的合力不可能竖直向上。所以θ角的取值范围是 0°≤θ＜120°。
（3）θ在0～90°的范围内，由图知，当θ=90°时，TB最大，TBmax=mgtan60°=当两绳垂直，即θ=30°时，TB最小，TBmin=mgsin60°=答：（1）如果θ=60°，AC绳中的拉力为mg；
（2）物体能达到平衡时，θ角的取值范围为0°≤θ＜120°； （3）θ在0～90°的范围内，BC绳上拉力的最大值和最小值分别为
mg和
mg。
mg。
mg。
【点评】本题关键是通过作图法确定极值条件，也可以记住BC拉力最小的条件：当一个分力方向一定，两个力的合力一定，则当另一个分力与这个分力垂直时有最小值。
20．（16分）如图，一质量m=2kg的小物块受到平行斜面的拉力F=22N，从A点由静止出发沿斜面向上做匀加速运动，斜面足够长，斜面倾角θ=37°．已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37=0.8，求： （1）小物块运动的加速度a；
（2）若F作用4s后撤去，小物块上滑过程中距A点最大距离SA；
（3）上题中，若从撤去力F开始计时，小物块经多长时间将经过距A点上方8.35m
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的B点。
【分析】（1）由牛顿第二定律的可以求出物块的加速度。
（2）由匀变速直线运动的位移公式求出在拉力作用下物体的位移，由速度公式求出撤去拉力时物体的速度，应用牛顿第二定律求出撤去拉力后物体的加速度，应用匀变速直线运动的速度位移公式求出撤去拉力后的位移，最后求出物块上滑过程距A点的最大距离。
（3）应用匀变速直线运动的速度位移公式求出物块经过B点时的速度大小，然后求出物块由A运动到B点的时间。 【解答】解：（1）由牛顿第二定律得： F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma， 解得：a=1m/s2； （2）4s内物块的位移： x1=at12=×1×42=8m， 撤去拉力时物块的速度： v=at1=1×4=4m/s，
撤去拉力后，由牛顿第二定律得： mgsinθ+μmgcosθ=ma′ 解得：a′=10m/s2， 撤去拉力后物体的位移： x2=
=
=0.8m，
小物块上滑过程距A点的最大距离： SA=x1+x2=8.8m；
（3）从撤去拉力到到达B点的位移：x=8.35﹣8=0.35m， 滑块向上滑动过程到达B点时的速度： vB=
=
=3m/s，
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到达B点的时间：tB===0.1s；
=
=0.4s，
从撤去拉力到滑块速度为零需要的时间：t2=物块到达最高点后向下运动过程，加速度： a1=
=gsinθ﹣μgcosθ=2m/s2，
物块从最高点返回到B点需要的时间： t3=
=
=
s≈0.67s，
物块下滑过程经过B点需要的时间： t=t2+t3=0.4+0.67=1.07s；
答：（1）小物块运动的加速度a大小为1m/s2，方向：平行于斜面向上； （2）若F作用4s后撤去，小物块上滑过程中距A点最大距离SA为8.8m； （3）从撤去力F开始计时，小物块经经过距A点上方8.35m的B点需要的时间为0.1s或1.07s。
【点评】本题考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用，分析清楚物体运动过程是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题；求（3）问时要注意讨论物块上滑过程经过B点与下滑过程经过B点，否则会漏解。
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2017-2018学年上海市浦东新区华师大二附中高一（上）期末物理试卷1
