精品解析：山西省晋城市第一中学校2024-2025学年高三上学期第一次月考物理试题

晋城一中 2024-2025学年高三年级第一学期第一次调研考试试题 物理 本试卷分为第Ⅰ卷 （选择题） 和第Ⅱ卷 （非选择题） 两部分。满分100分，考试时间75分钟。请将全部答案按要求写在答卷上。 第Ⅰ卷 （选择题， 共48分） 一、选择题（共48分，每小题4分。1-7为单选题。8-12为多项选择题，选对但不全的得2分。） 1. 图为核电站的反应堆示意图，下列说法正确的是（　　） A. 水泥防护层主要起保温作用 B. 镉棒的作用是使快中子变成慢中子 C. 反应堆放出的热量可直接全部转化为电能 D. 核反应堆中的核废料需要装入特定的容器深埋地下 2. 如图所示，工地上的建筑工人用砖夹搬运五块相同的砖。假设每块砖的质量均为m，砖与砖及砖与砖夹的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当砖处于平衡状态时，则右边砖夹对砖施加的水平力最小为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，一轻杆竖直固定在水平天花板上，杆的另一端装一轻光滑滑轮；一根轻绳跨过滑轮一端挂质量为m的物体，另一端固定在天花板上A点，且绳与天花板的夹角为30°，绳与杆在同一竖直平面内．重力加速度为g．关于轻杆对滑轮的作用力F，下列说法正确的是（ ） A. F大小为mg，方向斜向右上与杆夹角60° B. F大小为，方向水平向右 C. 仅将A点左移少许，F大小减小 D. 仅将A点左移少许，F方向不变 4. 如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上（上部为半圆形， 左右竖直）一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物。现将轻绳的一端固定于支架上的点，另一端从点（点是穹形支架的最高点）沿支架缓慢地向点（点与点等高）靠近。则绳中拉力大小变化的情况是（　　） A. 先变小后变大 B. 先不变后变大 C. 先不变后变小 D. 先变大后不变 5. 如图所示，AC是质量为m的匀质软绳，A端用细线连接悬于O点，在绳上B点施加水平拉力F，整条绳处于静止状态，AB段绳与BC段绳长度之比为4:1，OA段细线与竖直方向的夹角为，则AB段绳子在B点的切线与竖直方向夹角的正切值为（　　） A. B. C. D. 6. 测速仪安装有超声波发射和接收装置，固定在水平地面上，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距670m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动，当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B间相距710m，已知超声波的声速大小为340m/s，则汽车的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 无法确定 7. 一质点从O点由静止出发做匀加速直线运动,途经A、B、C三点,已知AB间距离为BC间距离为且经过AB段和BC段的时间相等,则OA间的距离为( ) A. B. C. D. 8. 某探究小组的同学在研究光电效应现象时，利用甲、乙、丙三种光照射同一光电管时所得到的光电流I与光电管两端所加电压U的关系I－U图像如图所示，已知甲、乙两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是（　　） A. 甲光的遏止电压比乙光的大 B. 照射同一种金属时，若丙光能发生光电效应，则甲光也一定能发生光电效应 C. 若三种光均能使某金属发生光电效应，则丙光照射时逸出光电子的最大初动能最大 D. 利用三种光照射大量处于基态的氢原子，若甲光能使氢原子发生跃迁，则丙光也一定能使氢原子发生跃迁 9. 某种气体分子在和温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中的两条曲线所示。下列说法正确的是（　　） A. 图中虚线对应气体分子平均动能较大的情形 B. 气体温度越高，图线的峰值越高 C. 图线反映了温度越高，分子的热运动越剧烈 D. 气体分子在和温度下都满足“中间多，两头少”的规律 10. 如图所示，一导热性能良好的汽缸内部封闭一定质量的理想气体，汽缸内壁光滑且不漏气。汽缸固定，现用外力F使活塞缓慢向右移动，若环境温度保持不变，则下列说法正确的是（　　） A. 缸内气体压强不变，温度降低 B. 单位时间内，气体分子对活塞撞击次数减少 C. 缸内气体内能不变，从外界吸收热量 D. 缸内气体内能减小，向外界放出热量 11. 2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如右图所示。光线a沿半径方向射入玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离设为x，已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为2R，折射率为，光在真空中的速度为c，不考虑多次反射。下列关于光线b的说法正确的是（ ） A. 当x=R时，光不能进入内圆 B. 当x=R时，光线从外圆射出的折射角为45° C. 当时，光线从外圆射出的折射角为45° D. 当时，光从射入环形玻璃砖到第一次射出，光在其中传播的时间为 12. a、b两束光是由处在同一激发态的原子跃迁到I态和Ⅱ态时产生的，分别用a、b两束单色光照射同一光电管阴极时，都发生了光电效应，且两束光照射时对应的截止电压Ua>Ub，则这两束光（　　） A. 光子动量pa>pb B. 发生电子跃迁时对应的能级EI>EII C. 入射同一双缝干涉装置上，相邻亮纹的间距△xa<△xb D. 若Ua=2Ub，则a、b两束光的光子能量满足 第Ⅱ卷 （非选择题，共52分） 二、填空题（共18分，每空3分） 13. 如图甲所示是使用光电管的原理图； 当频率为的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。 （1）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则阴极K的逸出功为______（已知电子电荷量为e，普朗克常量h）。 （2）如果不改变入射光的强度，而增大入射光的频率，则光电子的最大初动能将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压 Uc 与入射光频率，得到图像如图乙所示，根据图像求出该金属的截止频率____Hz（已知电子电荷量 ）。 14. 某同学设计了实验验证力的平行四边形定则，实验步骤如下：①用天平测得物块A的质量为m，②如图甲两根竖直杆相距为D，用长为L的不可伸长的轻绳，穿过光滑的轻质动滑轮，动滑轮下端连接物体A，轻绳两端分别固定在杆上P、Q两点，在轻绳的左端连接力传感器，力传感器的重力忽略不计。改变物块A的质量m，记录力传感器的示数F，重力加速度为g。 （1）要验证力的平行四边形定则，力传感器的示数F与物块A的质量m满足关系式_____（用题中给出的物理量表示）。 （2）轻绳的Q端沿杆向上移动到，力传感器的示数______（填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）某同学改变物块A的质量，作的图像，如图乙，图像的斜率为k，间距D=______（用L，k，g表示）。 三、解答题（共34分， 15题10分， 16题10分， 17题14分） 15. 如图所示，粗细均匀的U形管，右端口封闭，左端口开口，右管中用水银封闭着长10cm的理想气体，当气体的温度为27℃时，两管水银面的高度差为5cm，外界大气压为75cmHg，若对封闭气体缓慢加热，为了使左、右两管中的水银面高度差仍为5cm，求： （1）气体升高后的温度为多少？ （2）若不给气体加热，保持气体温度不变，使玻璃管始终保持竖直状态向下做自由落体运动，水银柱稳定时，左、右两管中水银液面高度差为多少？ 16. 如图所示，一直杆AB用细线悬挂在天花板上，在距直杆A端5 m的下方有一水平放置的圆环C。现剪断细线，直杆AB通过圆环历时0.8 s，不计空气阻力，重力加速度g=10 m/s2，求： （1）直杆上端A到达圆环时的速度大小； （2）直杆AB的长度。 17. 如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径R=5cm、质量m=50kg的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距d=6cm，与水平面的夹角。（，，g取10m/s2）。求： (1)每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力； (2)水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数； (3)将水泥圆筒沿直木棍匀速向上运动，所需最小拉力。（注：） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 晋城一中 2024-2025学年高三年级第一学期第一次调研考试试题 物理 本试卷分为第Ⅰ卷 （选择题） 和第Ⅱ卷 （非选择题） 两部分。满分100分，考试时间75分钟。请将全部答案按要求写在答卷上。 第Ⅰ卷 （选择题， 共48分） 一、选择题（共48分，每小题4分。1-7为单选题。8-12为多项选择题，选对但不全的得2分。） 1. 图为核电站的反应堆示意图，下列说法正确的是（　　） A. 水泥防护层主要起保温作用 B. 镉棒的作用是使快中子变成慢中子 C. 反应堆放出的热量可直接全部转化为电能 D. 核反应堆中的核废料需要装入特定的容器深埋地下 【答案】D 【解析】 【详解】A．水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害，故A错误； B．镉棒的作用是可以吸收中子，以控制链式反应的速度，故B错误； C．反应堆放出的热量不可以直接全部转化为电能，故C错误； D．核反应堆中的核废料需要装入特定的容器深埋地下，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，工地上的建筑工人用砖夹搬运五块相同的砖。假设每块砖的质量均为m，砖与砖及砖与砖夹的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当砖处于平衡状态时，则右边砖夹对砖施加的水平力最小为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】以五块砖为研究对象，进行受力分析。砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等，即 又 联立两式可得 即右边砖夹对砖施加的水平力最小为 故选C。 3. 如图所示，一轻杆竖直固定在水平天花板上，杆的另一端装一轻光滑滑轮；一根轻绳跨过滑轮一端挂质量为m的物体，另一端固定在天花板上A点，且绳与天花板的夹角为30°，绳与杆在同一竖直平面内．重力加速度为g．关于轻杆对滑轮的作用力F，下列说法正确的是（ ） A. F大小为mg，方向斜向右上与杆夹角60° B. F大小为，方向水平向右 C. 仅将A点左移少许，F大小减小 D. 仅将A点左移少许，F方向不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．对m受力分析可知，物体受重力及绳子的拉力而静止，故绳子的拉力Ｔ=mg；绳子对滑轮的作用力应为两股绳拉力的合力，如图所示， 由几何关系可知,绳子对滑轮的作用力为mg,方向与AC夹120°角斜向下；滑轮受到绳子的力和轻杆的力二平衡，轻杆对滑轮的作用力F与两绳子对滑轮的合力等大反向，所以轻杆对滑轮的作用力F的大小为mg,，方向斜向右上与杆夹角60°．故A正确，B错误． CD．仅将A点左移少许，两绳子的张力大小不变，夹角减小，所以两股绳拉力的合力大小变大，方向也改变．滑轮受到绳子的力和轻杆的力二平衡，轻杆对滑轮的作用力F与两绳子对滑轮的合力等大反向，所以轻杆对滑轮的作用力大小变大，方向改变．故C项错误，D项错误． 4. 如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上（上部为半圆形， 左右竖直）一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物。现将轻绳的一端固定于支架上的点，另一端从点（点是穹形支架的最高点）沿支架缓慢地向点（点与点等高）靠近。则绳中拉力大小变化的情况是（　　） A. 先变小后变大 B. 先不变后变大 C. 先不变后变小 D. 先变大后不变 【答案】D 【解析】 【详解】当轻绳的右端从点缓慢移到直杆最上端时，设两绳的夹角为。以滑轮为研究对象，受力分析，根据平衡条件得 得到绳子的拉力 所以在轻绳的右端从点移到直杆最上端的过程中，最大，减小，则变大。当轻绳的右端从直杆最上端移到点时，设两绳的夹角为，绳子总长为，两直杆间的距离为，由数学知识得到 不变，则保持不变。再根据平衡条件可知，两绳的拉力保持不变，所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变，故选项D正确；ABC错误； 故选D。 5. 如图所示，AC是质量为m的匀质软绳，A端用细线连接悬于O点，在绳上B点施加水平拉力F，整条绳处于静止状态，AB段绳与BC段绳长度之比为4:1，OA段细线与竖直方向的夹角为，则AB段绳子在B点的切线与竖直方向夹角的正切值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】将整个绳子为研究对象，设O点处细线对绳子的拉力为T，则有 则有 以BC段为研究对象，则BC段绳子的重力为；设AB段绳子在B点的切线与竖直方向夹角为，则有 故ACD错误，B正确。 故选B。 6. 测速仪安装有超声波发射和接收装置，固定在水平地面上，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距670m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动，当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B间相距710m，已知超声波的声速大小为340m/s，则汽车的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】超声波射到汽车上所用的时间与超声波被反射回出发点所用的时间是相等的，这就是说，汽车在两个相等的时间段内共前进了40m，因两段位移用时相等，则根据初速度为零的匀变速直线运动，相邻的时间内位移之比为 可知，汽车在这两个相等的时间段内分别前进了10m和30m，超声波到达A车的距离为 反射距离也为680m，则超声波传播的总时间 即超声波自发射到射到汽车上所用的时间与超声波自被反射到返回出发点所用的时间都是2s，对前2s分析，根据位移公式可得，根据 解得 故选B。 7. 一质点从O点由静止出发做匀加速直线运动,途经A、B、C三点,已知AB间距离为BC间距离为且经过AB段和BC段的时间相等,则OA间的距离为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设物体的加速度为a，质点从A到B的时间间隔为t，则根据匀变速直线运动的推论可知，，，则质点从O点运动到B点的距离为，所以，故A正确，BCD错误． 8. 某探究小组的同学在研究光电效应现象时，利用甲、乙、丙三种光照射同一光电管时所得到的光电流I与光电管两端所加电压U的关系I－U图像如图所示，已知甲、乙两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是（　　） A. 甲光的遏止电压比乙光的大 B. 照射同一种金属时，若丙光能发生光电效应，则甲光也一定能发生光电效应 C. 若三种光均能使某金属发生光电效应，则丙光照射时逸出光电子的最大初动能最大 D. 利用三种光照射大量处于基态的氢原子，若甲光能使氢原子发生跃迁，则丙光也一定能使氢原子发生跃迁 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由图像可知，甲、乙两种光的遏止电压相等，均小于丙光的遏止电压，故A错误； B．由 可知，甲、乙两种光的频率相同，均小于丙光频率，故照射同一种金属时，若丙光能发生光电效应，甲光不一定能产生光电效应，故B错误； C．若三种光均能使某金属发生光电效应，则丙光照射时逸出光电子的最大初动能最大，甲、乙两种光照射时逸出光电子的最大初动能相等，故C正确； D．能否使氢原子发生跃迁，关键看入射光子的能量是否等于两能级差，故利用三种光照射大量处于基态的氢原子，若甲光能使氢原子发生跃迁，丙光不一定能使氢原子发生跃迁，故D错误。 故选C。 9. 某种气体分子在和温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中的两条曲线所示。下列说法正确的是（　　） A. 图中虚线对应气体分子平均动能较大的情形 B. 气体温度越高，图线的峰值越高 C. 图线反映了温度越高，分子的热运动越剧烈 D. 气体分子在和温度下都满足“中间多，两头少”的规律 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图可以知道，具有最大比例的速率区间，温度越高分子热运动越激烈，时对应的速率，时对应的速率，说明虚线为分布图像，对应的平均动能较大，实线对应于气体分子平均动能较小的，A正确； B．由图可以知道，实线为的分布图像，虚线为的分布图像，气体温度越高，图线的峰值越低，B错误； C．由图可以知道，时速率分布最多，时速率分布最多，所以图线反应了温度越高，分子的热运动越剧烈，C正确； D．由图可以知道，气体分子在和温度下都满足“中间多，两头少”的规律，D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，一导热性能良好的汽缸内部封闭一定质量的理想气体，汽缸内壁光滑且不漏气。汽缸固定，现用外力F使活塞缓慢向右移动，若环境温度保持不变，则下列说法正确的是（　　） A. 缸内气体压强不变，温度降低 B. 单位时间内，气体分子对活塞撞击次数减少 C. 缸内气体内能不变，从外界吸收热量 D. 缸内气体内能减小，向外界放出热量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于汽缸导热性能良好，则气体的温度不变，活塞缓慢向右移动，气体体积变大，由玻意耳定律可知，气体的压强减小，A错误； B．由于气体的体积增大，分子数密度减小，气体压强减小，则单位时间内气体分子对活塞的撞击次数减少，B正确； CD．由于气体温度不变，气体内能不变，=0，气体体积变大，气体对外做功，<0，由热力学第一定律，可得>0，气体从外界吸收热量，C正确，D错误。 故选BC。 【点睛】题目中说“导热性能良好”的汽缸，且环境保持恒温，即判断气体做等温变化，然后会根据热力学第一定律判断各种变化．分析时要抓住温度的意义：一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，温度是分子平均动能的标志。 11. 2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如右图所示。光线a沿半径方向射入玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离设为x，已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为2R，折射率为，光在真空中的速度为c，不考虑多次反射。下列关于光线b的说法正确的是（ ） A. 当x=R时，光不能进入内圆 B. 当x=R时，光线从外圆射出的折射角为45° C. 当时，光线从外圆射出的折射角为45° D. 当时，光从射入环形玻璃砖到第一次射出，光在其中传播的时间为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．当x＝R时，光路如图所示 由几何关系可知 i＝30°， 根据折射定律有 由正弦定理得 解得 α＝45° 光线在内圆界面上的入射角为45°，刚好发生全反射，无法进入内圆。由对称性及折射定律得，光线从外圆射出的折射角为30°。故A正确，B错误； C．当折射光线恰好与内圆相切时，做出光路图如下图所示 根据几何关系可得 ， 根据折射率公式有 代入数据得 因此当时，光线从外圆射出的入射角与光线从外圆射入的折射角相等，所以光线从外圆射出的折射角为45°。故C正确； D．当时，光从射入环形玻璃砖到第一次射出，光在玻璃砖中传播的距离为 光在玻璃砖中的传播速度为 光在其中传播的时间为 故D正确。 故选ACD。 12. a、b两束光是由处在同一激发态的原子跃迁到I态和Ⅱ态时产生的，分别用a、b两束单色光照射同一光电管阴极时，都发生了光电效应，且两束光照射时对应的截止电压Ua>Ub，则这两束光（　　） A. 光子动量pa>pb B. 发生电子跃迁时对应的能级EI>EII C. 入射同一双缝干涉装置上，相邻亮纹的间距△xa<△xb D. 若Ua=2Ub，则a、b两束光的光子能量满足 【答案】AC 【解析】 【详解】A．截止电压Ua>Ub，说明a光子的能量大于b光子的能量，波长则小于b光子的波长；根据光子的动量公式 可知，光子动量pa>pb，故A正确； B．光子的能量等于原子跃迁前后两个能级之间的能量差，由于a光子的能量大于b光子，说明能级EI＜EII，故B错误； C．根据双缝干涉的条纹间距公式 可知，波长较小的a光子，其光束的干涉条纹间距更小，即 故C正确； D．在光电效应中，光电子的最大初动能等于光子能量与逸出功之差，即 而截止电压与电子电量的乘积等于光电子的最大初动能，即 由上两式可得 如果 则有 整理得 即 故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 （非选择题，共52分） 二、填空题（共18分，每空3分） 13. 如图甲所示是使用光电管的原理图； 当频率为的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。 （1）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则阴极K的逸出功为______（已知电子电荷量为e，普朗克常量h）。 （2）如果不改变入射光的强度，而增大入射光的频率，则光电子的最大初动能将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压 Uc 与入射光频率，得到图像如图乙所示，根据图像求出该金属的截止频率____Hz（已知电子电荷量 ）。 【答案】（1） （2）变大 （3） 【解析】 【小问1详解】 当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，根据动能定理得 则阴极K的逸出功为 【小问2详解】 根据光电效应方程 知入射光的频率变大，则光电子的最大初动能变大。 【小问3详解】 根据 得 图象横轴截距的绝对值等于金属的截止频率为 14. 某同学设计了实验验证力的平行四边形定则，实验步骤如下：①用天平测得物块A的质量为m，②如图甲两根竖直杆相距为D，用长为L的不可伸长的轻绳，穿过光滑的轻质动滑轮，动滑轮下端连接物体A，轻绳两端分别固定在杆上P、Q两点，在轻绳的左端连接力传感器，力传感器的重力忽略不计。改变物块A的质量m，记录力传感器的示数F，重力加速度为g。 （1）要验证力的平行四边形定则，力传感器的示数F与物块A的质量m满足关系式_____（用题中给出的物理量表示）。 （2）轻绳的Q端沿杆向上移动到，力传感器的示数______（填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）某同学改变物块A的质量，作的图像，如图乙，图像的斜率为k，间距D=______（用L，k，g表示）。 【答案】（1） （2）不变 （3） 【解析】 【小问1详解】 如图所示，设定滑轮处为O点，PO段绳子长度为，设QO段绳子长度为，PO和QO与竖直方向的夹角为。 由几何关系可知 又 可得 由平衡条件可得 又 解得 【小问2详解】 由（1）分析可知，轻绳的Q端沿杆向上移动到，L不变，D不变，故力传感器的示数不变。 【小问3详解】 由（1）可知 的图像斜率为k，则 解得 三、解答题（共34分， 15题10分， 16题10分， 17题14分） 15. 如图所示，粗细均匀的U形管，右端口封闭，左端口开口，右管中用水银封闭着长10cm的理想气体，当气体的温度为27℃时，两管水银面的高度差为5cm，外界大气压为75cmHg，若对封闭气体缓慢加热，为了使左、右两管中的水银面高度差仍为5cm，求： （1）气体升高后的温度为多少？ （2）若不给气体加热，保持气体温度不变，使玻璃管始终保持竖直状态向下做自由落体运动，水银柱稳定时，左、右两管中水银液面高度差为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）开始时，气体的压强为 升温后，气体的压强 根据理想气体状态方程 ，， 解得 （2）若保持温度不变，使玻璃管始终保持竖直状态向下做自由落体运动，则管中水银处于完全失重状态，则封闭气体的压强 设气柱的长为，则 解得 则左、右两管中水银液面高度差为 16. 如图所示，一直杆AB用细线悬挂在天花板上，在距直杆A端5 m的下方有一水平放置的圆环C。现剪断细线，直杆AB通过圆环历时0.8 s，不计空气阻力，重力加速度g=10 m/s2，求： （1）直杆上端A到达圆环时的速度大小； （2）直杆AB的长度。 【答案】（1）10 m/s；（2）4.8 m 【解析】 【详解】（1）剪断细线，直杆AB做自由落体运动，由 代入已知数据得 vA=10 m/s （2）设直杆A端运动到C的时间为tA vA=gtA 代入数据得 tA=1s 所以B运动到C的时间为 tB=tA-Δt=0.2s 直杆悬挂时B端离C的距离为 hB==0.2m 所以直杆AB的长度 L=hA-hB=4.8 m 17. 如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径R=5cm、质量m=50kg的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距d=6cm，与水平面的夹角。（，，g取10m/s2）。求： (1)每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力； (2)水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数； (3)将水泥圆筒沿直木棍匀速向上运动，所需最小拉力。（注：） 【答案】(1)，方向沿木棍向上；(2)0.6；(3) 480N 【解析】 【详解】(1)从右侧视角分析，在沿斜坡方向根据平衡条件 解得 方向沿木棍向上 (1)由底部沿木棍向上看，受力关系如图所示 图中θ角满足 解得 根据平衡条件 解得 所以动摩擦因数 (3)从右侧视角受力分析，如图所示 因木棍提供的支持力合成为，摩擦力合成为 故这两个力的合力方向固定，图中β角满足 故 现问题变为“物体受重力、木棍提供的力和拉力三力平衡，拉力最小值为多少”，根据力学平衡的矢量三角形得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $