精品解析：山东省潍坊市临朐县第一中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题

2022级高三阶段性检测考试 物理试题 一、单选题（每题4分，共40分） 1. 许多科学家对物理学发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法的叙述不正确的是（　　） A. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 B. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 D. 牛顿用控制变量法通过大量的实验得出牛顿第二定律 2. 如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是，经过一小段时间之后，速度变为，表示速度的变化量，由图中所示信息可知（　　） A. 汽车在做加速直线运动 B. 汽车的加速度方向与的方向相同 C. 汽车的加速度方向与的方向相反 D. 汽车的加速度方向与的方向相反 3. 如图所示，倾角θ=30°的倾斜传送带逆时针匀速转动，一可视为质点的物块P用细线拉着在传送带上保持静止。已知物块与传送带间的动摩擦因数。调整细线的方向并保持物块的位置不变，当细线拉力最小时，细线与水平方向的夹角β等于（ ） A. 0° B. 30° C. 60° D. 90° 4. 并联式混合动力汽车（PHEV），它可以由电动机和发动机单独或同时供给动力。某次起动时，汽车先采用电动机为动力源，由静止匀加速t后速度达到v，然后在混合动力的共同作用下，再匀加速运动x时速度达到2v。则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 5. 质点A、B同时由同一位置沿同一直线同方向运动，其速度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时间内质点A的加速度等于质点B的加速度 B. 时间内质点A的加速度大于质点B的加速度 C. 时间内质点A处于静止状态 D. 时刻两质点相遇 6. 物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为的路程，第一段用时，第二段用时，则物体的加速度是　　 A. B. C. D. 7. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ） A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B. 耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C. 曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D. 直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 8. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°．重力加速度为g．当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则 A. B. C. D. 9. 某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺30cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺50cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向下为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 30cm刻度对应的加速度为-0.5g B. 40cm刻度对应的加速度为0.5g C. 50cm刻度对应的加速度为g D. 各刻度对应加速度的值是不均匀的 10. 如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上，滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（　　） A. 将滑块由静止释放，如果＞tan，滑块将下滑 B. 给滑块沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑块将减速下滑 C. 用平行于斜面向上力拉滑块向上匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是2mgsin D. 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是mgsin 二、不定项选择题（每题4分，选不全得2分） 11. 如图所示，质量分别为4m和m的物块A和B通过轻质细绳连接，细绳绕过质量为m的动滑轮，开始时物块A、B均静止，细绳刚好拉直。动滑轮在竖直向上的拉力（g为重力加速度）作用下由静止向上加速运动。假设细绳足够长，忽略细绳与动滑轮之间的摩擦，则在动滑轮向上运动的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 细绳的拉力大小为2.2mg B. 物块A的加速度大小为0.6g C. 物块B的加速度大小为1.2g D. 动滑轮的加速度大小为0.6g 12. 静止在水平面上的物体受到水平向右的推力F作用，如图甲所示：推力F随时间t的变化规律如图乙所示：时物体开始运动，此后物体的加速度a随时间t的变化规律如图丙所示：已知滑动摩擦力是最大静摩擦力的，取重力加速度大小，由图可知（　　） A. 物体所受摩擦力一直增大 B. 时物体的速度大小为0.375m/s C. 物体质量为2kg D. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 13. 如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度作匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度为g）（　　） A. μ与a之间一定满足关系μ＜ B. 煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为 C. 煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为 D. 黑色痕迹的长度为 14. 如图甲所示，很薄的长木板B在水平地面上，在t=0时刻，可视为质点、质量为1kg的物块A在水平外力F作用下从左端滑上长木板，1s后撤去外力F，物块A、长木板B的速度—时间图像如图乙所示，g=10m/s2，则（　　） A. 长木板的最小长度为1m B. A、B间的动摩擦因数是0.1 C. 长木板的质量为0.5kg D. 外力F的大小为4N 三、实验题（12分，每空2分） 15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如： （1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为_______mm。 （2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度vC = ________m/s（结果保留小数点后两位）。 （3）实验原理。图3为“探究加速度与力关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由。（ ） 16. 某同学欲用如图所示的装置测量滑块与滑板间的动摩擦因数并验证牛顿第二定律，水平面上放一高度可调的滑板，滑板左侧固定一定滑轮，定滑轮的左侧通过细绳竖直连接一物块A，另一侧连接带有挡光片的滑块B，在滑板上固定放置了中心间距为L的两个光电门1和2，挡光片的宽度很窄。实验步骤如下： （1）测量物块A的质量m，滑块B及挡光片的质量M和挡光片的宽度。 （2）按图甲示意图连接好装置，给物块A一个向下的初速度，调节滑板的倾角，使滑块通过光电门的时间相等，固定滑板，使得滑板倾角不变，测得倾角为θ，则滑块与滑板间的动摩擦因数为______。（用所给物理量符号表示） （3）撤掉物块A和细绳，单独让滑块B从滑板顶端滑下，测得滑块通过1、2两个光电门的时间分别为、，则滑块的加速度为______。（用所给物理量符号表示） （4）若牛顿第二定律成立，则需要验证的关系式为______。（用所给物理量符号表示） 三、解答题（共32分） 17. 如图所示，质量m=4.6kg（g=10m/s2）的金属块放在水平桌面上，在斜向上的恒定拉力F作用下，向右以v0=2.0m/s的速度做匀速直线运动。已知F=10.0N，方向与水平面之间的夹角=37°。（sin37°=0.60，cos37°=0.80） （1）求金属块与桌面间的动摩擦因数； （2）如果从某时刻起撤去拉力F，求撤去拉力后金属块还能在桌面上滑行的最大距离s。 18. 如图1，货车以的速度在平直的高速公路上匀速行驶。因司机看到前方警示标识，采取紧急制动。车厢内货物向前滑行，恰好在车停止时与车厢前壁相撞并反弹，其v-t图像如图2所示。设货车匀减速刹停后不再移动。重力加速度g取。求： （1）货物与车厢间的动摩擦因数； （2）货物相对车厢滑行的位移大小。 19. 如图所示，传送带的倾角，从A到B长度为，传送带以的速度逆时针转动。在传送带上A端无初速度地放一个质量的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为。煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知，，，求： （1）煤块从A到B时间； （2）煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度； （3）若传送带逆时针转动的速度可以调节，煤块从A点到达B点的最短时间是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2022级高三阶段性检测考试 物理试题 一、单选题（每题4分，共40分） 1. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法的叙述不正确的是（　　） A. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 B. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 D. 牛顿用控制变量法通过大量的实验得出牛顿第二定律 【答案】B 【解析】 【详解】A．速度定义式为，采用极限的思想，当非常小趋近于零时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，故A不符合题意； B．伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论，故B符合题意； C．开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，故C不符合题意； D．牛顿用控制变量法通过大量的实验得出牛顿第二定律，符合客观实际，故D不符合题意。 故选B。 2. 如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是，经过一小段时间之后，速度变为，表示速度的变化量，由图中所示信息可知（　　） A. 汽车在做加速直线运动 B. 汽车的加速度方向与的方向相同 C. 汽车的加速度方向与的方向相反 D. 汽车的加速度方向与的方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】由图中所示信息可知汽车做减速直线运动，汽车的加速度方向与的方向相同，与的方向相反。 故选C。 3. 如图所示，倾角θ=30°的倾斜传送带逆时针匀速转动，一可视为质点的物块P用细线拉着在传送带上保持静止。已知物块与传送带间的动摩擦因数。调整细线的方向并保持物块的位置不变，当细线拉力最小时，细线与水平方向的夹角β等于（ ） A. 0° B. 30° C. 60° D. 90° 【答案】C 【解析】 【详解】设细线拉力为T，物块受到的滑动摩擦力为f，对物块受力分析如图所示 把各个力沿传送带和垂直传送带方向分解，沿传送带方向，有 垂直传送带方向，有 又因为 可得 利用辅助角公式，有 其中 当 T有最小值，此时 即 故选C。 4. 并联式混合动力汽车（PHEV），它可以由电动机和发动机单独或同时供给动力。某次起动时，汽车先采用电动机为动力源，由静止匀加速t后速度达到v，然后在混合动力的共同作用下，再匀加速运动x时速度达到2v。则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】第一个加速过程的加速度大小为 第二个加速过程的加速度大小为 则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为 故选C。 5. 质点A、B同时由同一位置沿同一直线同方向运动，其速度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时间内质点A加速度等于质点B的加速度 B. 时间内质点A的加速度大于质点B的加速度 C. 时间内质点A处于静止状态 D. 时刻两质点相遇 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由速度—时间图像可知，图线的斜率表示物体的加速度，则时间内，质点A的加速度大于质点B的加速度，选项A错误； B．时间内质点A的加速度大于质点B的加速度，选项B正确； C．时间内质点A做匀速直线运动，选项C错误； D．刻两质点的速度相等，时间内质点B的位移大于质点A的位移，则质点B位于质点A的前方，选项D错误； 故选B。 6. 物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为的路程，第一段用时，第二段用时，则物体的加速度是　　 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，从开始运动第一段时计时，则时的瞬时速度等于~内的平均速度 时的瞬时速度等于~内的平均速度 两个中间时刻的时间间隔为 根据加速度定义可得 故选B。 7. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ） A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B. 耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C. 曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D. 直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．将拉力F正交分解如下图所示 则在x方向可得出 Fx曲 = Fsinα Fx直 = Fsinβ 在y方向可得出 Fy曲 = Fcosα Fy直 = Fcosβ 由题知α < β则 sinα < sinβ cosα > cosβ 则可得到 Fx曲 < Fx直 Fy曲 > Fy直 A错误、B正确； CD．耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，则CD错误。 故选B。 【点睛】 8. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°．重力加速度为g．当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，， ．解得， 由牛顿第三定律知，故D正确 9. 某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺30cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺50cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向下为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 30cm刻度对应的加速度为-0.5g B. 40cm刻度对应的加速度为0.5g C. 50cm刻度对应加速度为g D. 各刻度对应加速度的值是不均匀的 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺30cm刻度处，则挂上钢球，在钢球释放瞬间，弹簧弹力为零，钢球只受重力，则30cm刻度对应的加速度为g，故A错误； B．设钢球的质量为，挂上钢球且钢球静止时，根据题意有 ， 而当钢球从30cm刻度处释放到运动至40cm刻度处时，根据牛顿第二定律有 解得 故B正确； C．根据题意，50cm刻度处钢球的重力大小等于弹簧的弹力大小，钢球所受合外力为零，此位置处加速度为零，速度最大，故C错误； D．根据 可得 根据加速度与弹簧形变量的数学关系可知，加速度随着弹簧的形变量均匀变化，因此，可知各刻度对应加速度的值是均匀的，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上，滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（　　） A. 将滑块由静止释放，如果＞tan，滑块将下滑 B. 给滑块沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑块将减速下滑 C. 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是2mgsin D. 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是mgsin 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体由静止释放，对物体受力分析，受重力、支持力、摩擦力，如图 物体加速下滑，有 ， 可得 解得 故A错误； B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果，则有 将加速下滑，故B错误； C．若，则 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，根据平衡条件，有 解得 故C正确； D．若，则 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，根据平衡条件，有 解得 故D错误。 故选C。 【点睛】 二、不定项选择题（每题4分，选不全得2分） 11. 如图所示，质量分别为4m和m的物块A和B通过轻质细绳连接，细绳绕过质量为m的动滑轮，开始时物块A、B均静止，细绳刚好拉直。动滑轮在竖直向上的拉力（g为重力加速度）作用下由静止向上加速运动。假设细绳足够长，忽略细绳与动滑轮之间的摩擦，则在动滑轮向上运动的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 细绳的拉力大小为2.2mg B. 物块A的加速度大小为0.6g C. 物块B的加速度大小为1.2g D. 动滑轮的加速度大小为0.6g 【答案】ACD 【解析】 【详解】假设细绳的拉力大小 此时物块A静止不动，设滑轮的加速度为a1，物块B的加速度为a2，对滑轮受力分析，根据牛顿第二定律得 对物块B，根据牛顿第二定律得 根据几何关系可知 联立解得 所以假设成立，即物块A静止不动，加速度为零。 故选ACD 12. 静止在水平面上的物体受到水平向右的推力F作用，如图甲所示：推力F随时间t的变化规律如图乙所示：时物体开始运动，此后物体的加速度a随时间t的变化规律如图丙所示：已知滑动摩擦力是最大静摩擦力的，取重力加速度大小，由图可知（　　） A. 物体所受摩擦力一直增大 B. 时物体的速度大小为0.375m/s C. 物体的质量为2kg D. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在0~2.5s时间内，为静摩擦力，随推力的增大一直增大，2.5s之后，物体开始运动，摩擦力变为滑动摩擦力，保持不变，A错误； B．在a—t图像中，图像与时间轴围成的面积等于物体速度的变化，因此时物体的速度大小 B正确； C．由乙图可知，最大静摩擦力为5N，因此滑动摩擦力为4N，由丙图可知，在时的加速度为0.5m/s2，根据牛顿第二定律 可得物体的质量 C正确； D．由于 可得动摩擦因数 D错误。 故选BC。 13. 如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度作匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度为g）（　　） A. μ与a之间一定满足关系μ＜ B. 煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为 C. 煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为 D. 黑色痕迹的长度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度，即a＞μg，则μ＜，A正确； BCD．根据牛顿第二定律得，煤块的加速度a2＝μg，则煤块从开始运动到相对于传送带静止所需的时间 t＝ 此时煤块的位移 x1＝ 此时传送带的位移 x2＝+v()＝ 煤块相对于传送带的位移等于黑色痕迹的长度，则 Δx＝x2－x1＝ C正确，BD错误。 故选AC 14. 如图甲所示，很薄的长木板B在水平地面上，在t=0时刻，可视为质点、质量为1kg的物块A在水平外力F作用下从左端滑上长木板，1s后撤去外力F，物块A、长木板B的速度—时间图像如图乙所示，g=10m/s2，则（　　） A. 长木板的最小长度为1m B. A、B间的动摩擦因数是0.1 C. 长木板质量为0.5kg D. 外力F的大小为4N 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由速度—时间图像可知，2s后物块、长木板B达到共同速度后一起匀速运动，则说明长木板B与地面是光滑的，图像与时间轴围成的面积等于物体的位移，由图像得在2s内物块A的位移xA=4m，长木板B的位移xB=2m，所以长木板的最小长度为 L=xA-xB=2m A错误； B．对物块A撤去外力F在1～2s时间内受力分析得 μmg=maA2 由v-t图像可知此时物块的加速度大小aA2=1m/s2，可得A、B间的动摩擦因数是0.1，B正确； C．对长木板B受力分析，由牛顿第二定律得 μmg=MaB 由v-t图像可知aB=1m/s2，联立解得长木板的质量为 M=1.0kg C错误； D．在0～1s时间内对物块A受力分析得 F-μmg=maA1 由v-t图像可知aA1=3m/s2，解得外力 F=4N D正确。 故选BD。 三、实验题（12分，每空2分） 15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如： （1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为_______mm。 （2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度vC = ________m/s（结果保留小数点后两位）。 （3）实验原理。图3为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由。（ ） 【答案】 ①. 31.4 ②. 0.44 ③. 见解析 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规则有 （2）[2]每隔4个点取一个点作为计数点，故两计数点间有5个间隔；故两点间的时间间隔为 匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则有 （3）[3]设绳的拉力为T，小车运动的加速度为a。对桶和砂，有 对小车，有 得 小车受到细绳的拉力T等于小车受到的合力F，即 可见，只有桶和砂的总质量m比小车质量M小得多时，才能认为桶和砂所受的重力mg等于使小车做匀加速直线运动的合力F。 16. 某同学欲用如图所示的装置测量滑块与滑板间的动摩擦因数并验证牛顿第二定律，水平面上放一高度可调的滑板，滑板左侧固定一定滑轮，定滑轮的左侧通过细绳竖直连接一物块A，另一侧连接带有挡光片的滑块B，在滑板上固定放置了中心间距为L的两个光电门1和2，挡光片的宽度很窄。实验步骤如下： （1）测量物块A的质量m，滑块B及挡光片的质量M和挡光片的宽度。 （2）按图甲示意图连接好装置，给物块A一个向下的初速度，调节滑板的倾角，使滑块通过光电门的时间相等，固定滑板，使得滑板倾角不变，测得倾角为θ，则滑块与滑板间的动摩擦因数为______。（用所给物理量符号表示） （3）撤掉物块A和细绳，单独让滑块B从滑板顶端滑下，测得滑块通过1、2两个光电门的时间分别为、，则滑块的加速度为______。（用所给物理量符号表示） （4）若牛顿第二定律成立，则需要验证的关系式为______。（用所给物理量符号表示） 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（2）[1]当系统匀速下滑时，有 解得 （3）[2]测得滑块通过1、2两个光电门的时间分别为、，则有 根据 解得 （4）[3]滑块B下滑时，若牛顿第二定律成立，有 代入得 【点睛】因为滑块通过光电门的时间极短，对于滑块通过光电门的瞬时速度，可以用平均速度来表示。 三、解答题（共32分） 17. 如图所示，质量m=4.6kg（g=10m/s2）的金属块放在水平桌面上，在斜向上的恒定拉力F作用下，向右以v0=2.0m/s的速度做匀速直线运动。已知F=10.0N，方向与水平面之间的夹角=37°。（sin37°=0.60，cos37°=0.80） （1）求金属块与桌面间的动摩擦因数； （2）如果从某时刻起撤去拉力F，求撤去拉力后金属块还能在桌面上滑行的最大距离s。 【答案】（1）0.2；（2）1m 【解析】 【分析】 【详解】（1）金属块做匀速直线运动，受力平衡，则有 ，， 解得 （2）撤去拉力后，根据牛顿第二定律得 根据匀变速直线运动的规律公式得 =2as 解得 s=1m 18. 如图1，货车以的速度在平直的高速公路上匀速行驶。因司机看到前方警示标识，采取紧急制动。车厢内货物向前滑行，恰好在车停止时与车厢前壁相撞并反弹，其v-t图像如图2所示。设货车匀减速刹停后不再移动。重力加速度g取。求： （1）货物与车厢间的动摩擦因数； （2）货物相对车厢滑行的位移大小。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)由图可知 货物滑行时有 解得 (2)货物向右滑行的距离为 反弹后，滑行的距离为 货物相对车厢滑行的位移大小 19. 如图所示，传送带的倾角，从A到B长度为，传送带以的速度逆时针转动。在传送带上A端无初速度地放一个质量的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为。煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知，，，求： （1）煤块从A到B的时间； （2）煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度； （3）若传送带逆时针转动的速度可以调节，煤块从A点到达B点的最短时间是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）开始阶段，由牛顿第二定律得 解得 煤块加速至传送带速度相等时需要的时间为 煤块发生的位移为 所以煤块加速到时仍未到达B点，此后摩擦力方向改变；第二阶段有 解得 设第二阶段煤块滑动到B点的时间为，则 解得 则煤块从A到B的时间 （2）第一阶段煤块的速度小于传送带速度，煤块相对传送带向上移动，煤块与传送带的相对位移大小为 故煤块相对于传送带上移； 第二阶段煤块的速度大于传送带速度，煤块相对传送带向下移动，煤块相对于传送带的位移大小为 即煤块相对传送带下移，故传送带表面留下黑色炭迹的长度为 （3）若增加传送带的速度，煤块一直以加速度做匀加速运动时，从A运动到B的时间最短，则有 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $