2018年高考题汇编（二）-动力学
1.(2018·新课标Ⅰ卷T15，单选)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是（ ） 答案：A
解析：设物块P的质量为m，加速度为a，静止时弹簧的压缩量为x0，弹簧的劲度系数为k，由
力的平衡条件有mg=kx0，以向上为正方向，木块的位移为x时弹簧对P的弹力F1=k(x0-x)，对物块P由牛顿第二定律有F+F1﹣mg=ma，由以上式子联立可得F=kx+ma.可见F与x是线性关系，且F随着x的增大而增大，当x=0时，kx+ma＞0，A正确，BCD错误. 2.(2018·新课标Ⅰ卷T22，5分)如图(a），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针.现要测量图(a）中弹簧的劲度系数.当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg
的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）示数，其读数为
2
cm．当地的重力加速度大小为9.80m/s，此弹簧的劲度系数为 N/m（保留3位有效数字）.
答案：3.775，53.7
解析：图(b)中主尺读数为37mm，游标卡尺的读数为0.05mm×15=0.75mm，读数为37mm+0.75mm=3.775cm；由题意可得托盘内放质量m=0.100kg的砝码，弹簧伸长量△x=3.775cm﹣1.950cm=1.825cm；由受力分析可得mg=k△x，弹簧的劲度系数k==
0.100×9.8
-2N/m=53.7N/m.
1.825×10
mg △x
3.(2018·新课标Ⅱ卷T23，9分)某同学用图a所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数，跨过光滑定滑轮的细线两端分別与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码，缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值可从图b中弹簧秤的示数读出. 砝码的质量0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
1
m/kg 滑动摩擦力 2.15 2.36 2.55 f4 2.93
回答下列问题： （1）f4= N；
（2）在图c的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f﹣m图线；
（3）f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f= ，f﹣m图线（直线）的斜率的表达式为k= ；
2
（4）取g=9.80m/s，由绘出的f﹣m图线求得μ= （保留2位有效数字） 答案：（1）2.75（2）如图所示（3）μ(M+m)g,μg（4）0.38（0.37﹣0.41均正确） 解析：（1）由图可以看出，弹簧秤的指针在2.70和2.80之间，读数为2.75N；
（2）图中确实m=0.05kg和m=0.20kg时的点，通过描点后，画图如图所示
（3）f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f=μ(M+m)g；k的表达式为k=μg.
2.93-2.0k
（4）由图象可以得出斜率为k==3.75，所以μ=
0.25-0.01g=
3.75
=0.38. 9.8
【点评】本题考查了动摩擦因数的测量，在计算的过程中，描点法绘图，并从中得出斜率是关键，可以从中计算出摩擦因数；在数据处理时注意图象法的准确应用. 4.(2018·海南卷T11,6分)学生课外实验小组使用如图所示的实验装置测量重力加速度大小.实验时，他们先测量分液漏斗下端到水桶底部的距离S；然后使漏斗中的水一滴一滴地下落，调整阀门使水滴落到桶底发出声音的同时，下一滴水刚好从漏斗的下端滴落；用秒表测量第1个水滴从漏斗的下端滴落至第n个水滴落到桶底所用的时间t. （1）重力加速度大小可表示为g=_______________ (用S、n、t表示)； （2）如果某次实验中，S=0.90m，n=30，t=13.0s，则测得的重力加速
2
度大小g=____m/s；(保留2位有效数字)
（3）写出一条能提高测量结果准确程度的建议: 2nS
_________________________.答案：（1）2（2）9.6（3）“适当增
t
2
2
大n”或“多次测量取平均值”
t121t22nS
解析：（1）一滴水滴下落的时间为t0=，水滴做自由落体运动，由S=gt0=g()，可得g=2.
n22nt2nS2×30×0.90222
（2）由g=2代入数据解得g=m/s≈9.58m/s≈9.6m/s. 2
t13
2nS
（3）从g=2可以看出，影响g值的因素主要有n、t，要提高测量的准确程度，n越大误
t差越小，或多次测量求平均值.
5. ( 2018·江苏卷T11,10分)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g,细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤.实验操作如下： ①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H； ②在重锤1上加上质量为m的小钩码；
③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止.释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；
④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t. 请回答下列问题：
（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的 （选填“偶然”或“系统”）误差；
（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了 . （A）使H测得更准确
（B）使重锤1下落的时间长一些 （C）使系统的总质量近似等于2M
（D）使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等
（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差.现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做？ （4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0.用实验中的测量量和已知量表示g，得g= . 答案：（1）偶然（2）B（3）可以在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量，直至请拉重2(2M+m+m0)H锤1时，能观察到重锤匀速下落，这时即可平衡摩擦力（4） 2
mt
解析：（1）在数据测量的过程中会存在偶然误差，使用多次测量的方法可以减小测量的偶然误差；
（2）当两侧的重锤的质量不同时，质量大的重锤向下运动，质量小的重锤向上运动，运动mg
的加速度的大小是相等的，由牛顿第二定律可得(M+M+m)a=(M+m)g﹣Mg，解得加速度a=.
2M+m可知m相比于重锤的质量越小，则加速度越小，运动的时间t=
2H
就越大，测量的相对误a
22
2
2
差就越小.由以上的分析可知，小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，与H的测量无关，A错误；由以上的分析可知，小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，可以增大运动的时间，B正确；由以上的分析可知，系统的总质量近似等于2M与小钩码的质量m要比重锤的Mmg
质量M小很多没有关系，C错误；绳子对重锤2的拉力T=Mg+Ma=Mg+当小钩码的质量m
2M+m要比重锤的质量M小很多时，细绳的拉力与重锤的重力近似相等,D错误. 答案：B
3
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