精品解析：四川省绵阳市南山中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

绵阳南山中学高2022级高三9月月考试题 物理 本试卷分为试题卷和答题卷两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第II卷组成，共6页：答题卷共2页．满分100分，时间75分钟．考试结束后将答题卡和答题卷一并交回。 第I卷（选择题，共46分） 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。 一、本题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项是符合题要求；第8~10题，每小题6分，有两个或两个以上选项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，利用卷扬机将套在光滑竖直杆上的重物提升到高处。当重物运动到图示位置时速度为，连接重物的钢丝绳与竖直杆夹角为，则此时卷扬机缠绕钢丝绳的速度为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度为112 m，升降机运行的最大速度为8 m/s，加速度大小不超过1 m/s2。假定升降机到井口的速度为0，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是（ ） A. 14s B. 16 s C. 22 s D. 28s 3. 如图，轻质细杆上穿有一个质量为的小球，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆支持力的大小为（　　） A. B. C. D. 4. 小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度和位置的关系图像中，能描述该过程的是（　　） A. B. C. D. 5. 质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（　　） A. 推力先增大后减小 B. 凹槽对滑块支持力先减小后增大 C. 墙面对凹槽的压力先增大后减小 D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 6. 物块P、Q中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块P的质量为2kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块P施加水平向右的恒力F，时撤去，在0~1s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。整个运动过程中以下说法正确的是（ ） A. 时，物块Q的速度大小为0.4m/s B. 恒力F大小为1.6N C. 物块Q的质量为0.5kg D. 后，物块P、Q一起做匀加速直线运动 7. 如图所示，小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的三倍，在地面上平移水桶，水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h，直径为D，重力加速度为g，则水离开出水口的速度大小为（ ） A. B. C. D. 8. 倾角为θ，质量为M的斜面体置于粗糙的水平地面，质量为m的物体恰能沿斜面匀速下滑。现在再对物体施加沿斜面向下的恒力F使物体匀加速下滑，如图所示，斜面体始终保持静止。下列说法正确的是（ ） A. 物体在匀速下滑时，地面对斜面体的支持力等于物体和斜面体的总重力 B. 物体在匀加速下滑时，地面对斜面体的支持力等于物体和斜面体的总重力 C. 物体在匀速下滑时，地面对斜面体的摩擦力不等于零 D. 物体在匀加速下滑时，地面对斜面体摩擦力等于零 9. “刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片(可视为质点)以初速度v0=2 m/s水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向落入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为45°，不计空气阻力，重力加速度大小g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 面片在空中运动的水平位移为0.2m B. 面片运动到锅边缘时的速度大小为 C. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则面片处于超重状态 D. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小保持不变 10. 如图所示，水平传送带以速度v1=2 m/s向右匀速传动。可视为质点的小物体P、Q的质量均为1 kg，由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t =0时刻P在传送带左端具有向右的速度v2=5 m/s，P与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦。小物体P与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，传送带两端距离L=5 m，绳足够长，g=10 m/s2。关于小物体P的描述正确的是（ ） A. 小物体P刚滑上传送带时加速度大小为14m/s2 B. 小物体P将从传送带的右端滑下传送带 C. 小物体P离开传送带时的速度大小为m/s D. 小物体P在传送带上运动的时间为s 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 二、填空题（每空2分，共计16分） 11. 某同学发现手机软件有测角度的功能，于是结合软件的这个功能，用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材设计了一次验证“力的平行四边形定则”的实验。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子上，另一端挂一瓶矿泉水，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子、上，另一端连接于点，在点下方挂一瓶同样的矿泉水，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，如图乙所示。改变钉子的位置，按照上述方法多测几次。 （1）在实验操作过程中，必须进行的操作是______（选填选项前的字母）。 A.图乙中弹簧长度相同 B.测量弹簧的原长 C.测量图甲、乙中弹簧长度 D.实验中结点的位置始终保持不变 （2）该同学根据实验测量的结果，分别作出了图丙和图丁，其中正确的是图______（选填“丙”或“丁”）。 （3）该同学测得甲图中弹簧长度，乙图中和，他______（选填“能”或“不能”）根据上述结论求出一瓶矿泉水（含瓶）的质量。 12. 智能手机内置有加速度传感器，可以实时显示手机运动的加速度。某实验小组利用智能手机来探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。实验步骤如下： ①将轻弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂钩码并记录钩码的质量为m； ②开始时保持手机和钩码处于静止状态，并打开手机的加速度传感器功能； ③剪断悬挂钩码的细绳，手机加速度传感器记录手机加速度a随时间t的变化并拟合绘制出图像，如图乙所示。 请回答下面问题： （1）剪断细绳瞬间手机的加速度对应图乙中的____________（选填“A”“B”或“C”）点加速度； （2）剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于____________（用测得物理量的符号表示）； （3）改变所悬挂钩码的质量，重复步骤②、③，测得多组数据并绘制图像，如图丙所示，由图像可以得出的结论是：____________； （4）该小组同学要根据绘制的图像进一步测量手机的质量，他们对该图像分析得知，图线的斜率为k，则手机的质量为____________； （5）从乙图可以观察到，即使整个实验装置看起来处于静止状态，手机依然显示有微小的加速度扰动，为了减少该扰动造成的影响，下列做法可行的是____________（选填选项代号）。 A. 使用质量较大的钩码组 B. 将弹簧更换为不可伸长的细线 C. 将弹簧更换为劲度系数较大的弹簧 D. 让钩码组的质量远小于手机的质量 三、本大题3小题，共38分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 13. 如图所示，粗糙斜面动摩擦因数为μ，倾角为θ。一个质量为m的物块（可视为质点）在电动机作用下，从斜面底端 A点由静止加速至B点时达到最大速度v，之后做匀速运动至C点，关闭电动机，物块到达最高点D，CD段长度恰好与AB段相等，重力加速度为g。求： （1）CD段长x； （2）AB段电动机牵引力F1与BC段电动机牵引力F2的比值。 14. 如图所示为跳台滑雪轨道简化模型，AB段光滑曲面为加速滑道，BCD段圆弧滑道为半径的姿态调整滑道，左侧与AB段平滑连接，右侧与水平跳台DE连接，EF段为倾角为30°的速降斜坡。质量为60kg的滑雪运动员从加速滑道滑下后到达圆弧轨道的最低点C点时的速度大小，经过D点时的速度大小为，运动员整个运动过程的最高点P恰好在E点的正上方处，最后落在斜坡上的Q点。已知重力加速度为，不计空气阻力，速降斜坡足够长，，，求： （1）运动员在C点时受到圆弧轨道的弹力； （2）水平平台DE的长度； （3）经过P点之后，运动员距斜坡的最远距离（结果用根式表示）。 15. 如图所示，质量的长水板A放在水平地面上，在木板的最右端放一质量也为的物块B。木板与地面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数。现用一水平力作用在木板上，使木板由静止开始匀加速运动，经过，撤去拉力。最终物块没有滑离木板。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g取）求： （1）撤去拉力时，木板的速度大小。 （2）木板的最小长度L。 （3）物块最终与木板右端的距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绵阳南山中学高2022级高三9月月考试题 物理 本试卷分为试题卷和答题卷两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第II卷组成，共6页：答题卷共2页．满分100分，时间75分钟．考试结束后将答题卡和答题卷一并交回。 第I卷（选择题，共46分） 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。 一、本题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项是符合题要求；第8~10题，每小题6分，有两个或两个以上选项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，利用卷扬机将套在光滑竖直杆上的重物提升到高处。当重物运动到图示位置时速度为，连接重物的钢丝绳与竖直杆夹角为，则此时卷扬机缠绕钢丝绳的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】假设此时重物的速度为v，绳子与杆的夹角为θ，将重物速度沿绳和垂直于绳分解，如图所示沿绳方向的速度相等，所以 故选A。 2. 如图所示，竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度为112 m，升降机运行的最大速度为8 m/s，加速度大小不超过1 m/s2。假定升降机到井口的速度为0，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是（ ） A. 14s B. 16 s C. 22 s D. 28s 【答案】C 【解析】 【详解】将矿石从井底提升到井口的最短时间，升降机先做加速运动到最大速度，后做匀速运动，最后做减速运动；在加速阶段，所需时间为 通过的位移为 根据对称性可知在减速阶段与加速阶段时间和位移相同，在匀速阶段所需时间为 则将矿石从井底提升到井口的最短时间为 故选C。 3. 如图，轻质细杆上穿有一个质量为的小球，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆支持力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对轻杆和小球组成的系统进行受力分析，如图 设左侧斜面对杆AB支持力的大小为，由平衡条件有 得 故选B。 4. 小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度和位置的关系图像中，能描述该过程的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】CD．由题意知小球在下落的过程速度方向向下，与正方向相反，为负值，CD错误； AB．小球的运动为匀变速运动，根据匀变速运动公式 可知速度与位移为二次函数，A正确，B错误。 故选A。 5. 质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（　　） A. 推力先增大后减小 B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C. 墙面对凹槽的压力先增大后减小 D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有 滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误； C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为 则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确； D．水平地面对凹槽的支持力为 则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误； 故选C。 6. 物块P、Q中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块P的质量为2kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块P施加水平向右的恒力F，时撤去，在0~1s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。整个运动过程中以下说法正确的是（ ） A. 时，物块Q的速度大小为0.4m/s B. 恒力F大小为1.6N C. 物块Q的质量为0.5kg D. 后，物块P、Q一起做匀加速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．图象与坐标轴围成的面积表示速度变化量，若0~1s内Q的加速度均匀增大，则t=1s时Q的速度大小等于 m/s=0.4m/s 由图可得实际Q的图象与坐标轴围成的面积大于Q的加速度均匀增大时图象与坐标轴围成的面积，故t=1s时Q的速度大小大于0.4m /s，故A错误； B．t=0时，对物块P有 N=2N 故恒力大小为2N，故B错误； CD．时，对物块P、Q整体有 解得 kg 撤去推力后，两物块受弹簧弹力作用，不会一起做匀加速直线运动，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的三倍，在地面上平移水桶，水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h，直径为D，重力加速度为g，则水离开出水口的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设出水孔到水桶中心距离为x，则 ， 落到桶底A点时，有 ， 联立，解得 故选C。 8. 倾角为θ，质量为M的斜面体置于粗糙的水平地面，质量为m的物体恰能沿斜面匀速下滑。现在再对物体施加沿斜面向下的恒力F使物体匀加速下滑，如图所示，斜面体始终保持静止。下列说法正确的是（ ） A. 物体在匀速下滑时，地面对斜面体的支持力等于物体和斜面体的总重力 B. 物体在匀加速下滑时，地面对斜面体的支持力等于物体和斜面体的总重力 C. 物体在匀速下滑时，地面对斜面体的摩擦力不等于零 D. 物体在匀加速下滑时，地面对斜面体的摩擦力等于零 【答案】ABD 【解析】 【详解】AC．物体沿斜面匀速下滑时，对整体受力分析，竖直方向有 可知地面对斜面体的支持力等于物体和斜面体的总重力。对物体受力分析，由共点力平衡可知斜面对物体的支持力与摩擦力的合力一定竖直向上，故物体对斜面的压力与摩擦力的合力方向一定竖直向下，斜面体在水平方向没有运动趋势，可知此过程中地面对斜面体的摩擦力为零。故A正确；C错误； BD．施加恒力F后，在匀加速下滑时，物体与斜面体之间的弹力和摩擦力并没有改变，地面对斜面体的支持力仍等于物体和斜面体的总重力，地面对斜面体的摩擦力仍等于零。故BD正确。 故选ABD。 9. “刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片(可视为质点)以初速度v0=2 m/s水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向落入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为45°，不计空气阻力，重力加速度大小g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 面片在空中运动的水平位移为0.2m B. 面片运动到锅边缘时的速度大小为 C. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则面片处于超重状态 D. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．面片沿锅边缘的切线方向掉入锅中，则有 又 解得 面片在空中运动的水平位移为 故A错误； B．面片运动到锅边缘时的速度大小为 故B正确； C．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，有指向圆心向心加速度，向心加速度有向上的分量，则面片处于超重状态，故C正确； D．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，设面片、圆心的连线与竖直方向的夹角为，则面片所受摩擦力大小为 逐渐减小，所受摩擦力大小逐渐减小，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，水平传送带以速度v1=2 m/s向右匀速传动。可视为质点的小物体P、Q的质量均为1 kg，由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t =0时刻P在传送带左端具有向右的速度v2=5 m/s，P与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦。小物体P与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，传送带两端距离L=5 m，绳足够长，g=10 m/s2。关于小物体P的描述正确的是（ ） A. 小物体P刚滑上传送带时的加速度大小为14m/s2 B. 小物体P将从传送带的右端滑下传送带 C. 小物体P离开传送带时的速度大小为m/s D. 小物体P在传送带上运动的时间为s 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小物体P刚滑上传送带时，相对传送带向右运动，对P、Q整体，由牛顿第二定律有 解得 故A错误； BCD．小物块P与传送带共速前，P的位移 即P速度减小到时未从传送带右端滑出。所用的时间 在P的速度和传送带速度相等后，因为Q的重力大于P所受的最大静摩擦力，所以摩擦力会突变向右，由牛顿第二定律有 得 方向水平向左，则速度减小到0的位移为 则有 故P不会从传送带右端滑出。从减速到0的时间 以后以向左加速，有 解得 传动到传送带最左端的速度 综上所述，小物体P在传送带上运动的时间为 故B错误；CD正确。 故选CD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 二、填空题（每空2分，共计16分） 11. 某同学发现手机软件有测角度的功能，于是结合软件的这个功能，用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材设计了一次验证“力的平行四边形定则”的实验。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子上，另一端挂一瓶矿泉水，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子、上，另一端连接于点，在点下方挂一瓶同样的矿泉水，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，如图乙所示。改变钉子的位置，按照上述方法多测几次。 （1）在实验操作过程中，必须进行的操作是______（选填选项前的字母）。 A.图乙中弹簧长度相同 B.测量弹簧的原长 C.测量图甲、乙中弹簧的长度 D.实验中结点的位置始终保持不变 （2）该同学根据实验测量的结果，分别作出了图丙和图丁，其中正确的是图______（选填“丙”或“丁”）。 （3）该同学测得甲图中弹簧长度，乙图中和，他______（选填“能”或“不能”）根据上述结论求出一瓶矿泉水（含瓶）的质量。 【答案】 ①. BC##CB ②. 丙 ③. 不能 【解析】 【详解】（1）[1]A．由实验原理可知、长度不必相同，A项错误； BC．实验中，甲图用来测量合力，乙图用来测量两个分力，根据胡克定律，力的大小与弹簧的伸长量成正比，力的大小可用弹簧伸长量来表示，因此必须测量弹簧的伸长量，因此要测量弹簧的原长和甲、乙中弹簧的长度，故BC项正确； D．由实验原理可知在本实验中重物重力是定值，所以不必保证点固定不变，D项错误。 故选BC。 （2）[2]根据实验原理及操作可知，x1表示重力方向，应竖直向下，故丙正确； （3）[3]设弹簧劲度系数为，矿泉水瓶质量为，根据图甲可知 再根据乙图，对点受力分析，设中弹力，中弹力，受力分析如下图所示，建立直角坐标系列方程求解，可发现无法求出。 12. 智能手机内置有加速度传感器，可以实时显示手机运动加速度。某实验小组利用智能手机来探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。实验步骤如下： ①将轻弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂钩码并记录钩码的质量为m； ②开始时保持手机和钩码处于静止状态，并打开手机的加速度传感器功能； ③剪断悬挂钩码的细绳，手机加速度传感器记录手机加速度a随时间t的变化并拟合绘制出图像，如图乙所示。 请回答下面问题： （1）剪断细绳瞬间手机的加速度对应图乙中的____________（选填“A”“B”或“C”）点加速度； （2）剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于____________（用测得物理量的符号表示）； （3）改变所悬挂钩码质量，重复步骤②、③，测得多组数据并绘制图像，如图丙所示，由图像可以得出的结论是：____________； （4）该小组同学要根据绘制的图像进一步测量手机的质量，他们对该图像分析得知，图线的斜率为k，则手机的质量为____________； （5）从乙图可以观察到，即使整个实验装置看起来处于静止状态，手机依然显示有微小的加速度扰动，为了减少该扰动造成的影响，下列做法可行的是____________（选填选项代号）。 A. 使用质量较大的钩码组 B. 将弹簧更换为不可伸长的细线 C. 将弹簧更换为劲度系数较大的弹簧 D. 让钩码组的质量远小于手机的质量 【答案】（1）A （2） （3）当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比 （4） （5）AC 【解析】 【小问1详解】 前面的数据波动是保持平衡时的轻微扰动，后续的数据波动是因为手机在做（近似）简谐运动，故第一个峰值即为我们要的绳子被剪断时的瞬时加速度，故选“A”点； 【小问2详解】 剪断细绳瞬间，弹簧的弹力大小不变，手机受到的合力大小F等于钩码的重力大小；则 【小问3详解】 由丙图知，图像为过原点的一条直线，根据图像可以得到的结论，当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。 小问4详解】 绳子剪断后，对手机由牛顿第二定律有 可得 【小问5详解】 A．使用质量更大的砝码组，整体的惯性将增加，其状态将越难改变，扰动将越小，因此该方案可行，故A正确； B．将弹簧更换为不可伸长的细线，在挂上和去掉小桶和砝码时，手机自身总是能达到平衡态，因此该方法不可行，故B错误； C．劲度系数越大，弹簧越不容易发生形变，则扰动越小，因此该方法可行，故C正确； D．让钩码的质量远远小于手机的质量，并不能减小其扰动，甚至会增加其扰动，且当托起小桶和砝码时，手机所受合外力将过小，对实验数据的处理将变得更困难，因此该方案不可行，故D错误。 故选AC。 三、本大题3小题，共38分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 13. 如图所示，粗糙斜面的动摩擦因数为μ，倾角为θ。一个质量为m的物块（可视为质点）在电动机作用下，从斜面底端 A点由静止加速至B点时达到最大速度v，之后做匀速运动至C点，关闭电动机，物块到达最高点D，CD段长度恰好与AB段相等，重力加速度为g。求： （1）CD段长x； （2）AB段电动机牵引力F1与BC段电动机牵引力F2的比值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物块在CD段运动过程中，由牛顿第二定律得 由运动学公式 联立解得 【小问2详解】 物块在AB段运动过程中，由牛顿第二定律得 因为CD段长度恰好与AB段相等，由运动学公式 解得AB段电动机牵引力F1为 物块在BC段匀速运动，得电动机的牵引力F2为 所以 14. 如图所示为跳台滑雪轨道简化模型，AB段光滑曲面为加速滑道，BCD段圆弧滑道为半径的姿态调整滑道，左侧与AB段平滑连接，右侧与水平跳台DE连接，EF段为倾角为30°的速降斜坡。质量为60kg的滑雪运动员从加速滑道滑下后到达圆弧轨道的最低点C点时的速度大小，经过D点时的速度大小为，运动员整个运动过程的最高点P恰好在E点的正上方处，最后落在斜坡上的Q点。已知重力加速度为，不计空气阻力，速降斜坡足够长，，，求： （1）运动员在C点时受到圆弧轨道的弹力； （2）水平平台DE的长度； （3）经过P点之后，运动员距斜坡的最远距离（结果用根式表示）。 【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在C点有 解得 即运动员在C点受到圆弧轨道的弹力大小为2100N，方向竖直向上。 （2）运动员在由D点飞出时速度与水平方向成α角，从D点运动到P点的过程中，竖直方向有 ， 水平方向有 解得 ， （3）运动到P点的速度 对其垂直斜坡方向分解 ， 当垂直斜坡方向上的速度减为0时，距离斜坡最远，由几何关系可知 其中 解得 15. 如图所示，质量的长水板A放在水平地面上，在木板的最右端放一质量也为的物块B。木板与地面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数。现用一水平力作用在木板上，使木板由静止开始匀加速运动，经过，撤去拉力。最终物块没有滑离木板。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g取）求： （1）撤去拉力时，木板的速度大小。 （2）木板的最小长度L。 （3）物块最终与木板右端的距离s。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）假设在时间t1=1 s内，物块与长木板相对滑动，对物块 解得 对木板 解得 所以假设成立 木板由静止开始匀加速运动，经过时物块 解得 木板由静止开始匀加速运动，经过时木板 （2）撤去F后，物块继续加速，加速度大小不变；木板做减速运动，设木板的加速度，则 解得 设再经过t2时间二者速度相同，设此速度大小为v，则 解得 ， 在t1和t2时间内，物块的位移为 在t1和t2时间内，木板的位移为 木板的长度至少为 （3）达到相同速度后，物块和木板均做匀减速运动，直至停止，物块相对木板向右运动，物块的加速度大小仍为a块，木板的加速度大小，对木板 解得 物块的位移大小 木板的位移大小 由几何关系知物块最终与木板右端的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $