精品解析：天津市第四中学2024-2025学年高三上学期第二次月考物理试卷

天津四中 2025 届高三第一学期物理统练（二） 一、单选题 1. 2021年6月11日，中国国家航天局举行了天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由“祝融号”火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等影像图。经理论计算如在火星上完成自由落体运动实验：让一个物体从一定的高度处自由下落，应测得在第内的位移是，则（　　） A. 物体在末的速度是4m/s B. 物体在第内的平均速度是10m/s C. 物体在第内的位移是6m D. 物体在内的位移是18m 2. 物体甲的速度与时间图像和物体乙的位移与时间图像分别如图所示，则这两个物体的运动情况是（　　） A. 甲在整个t＝4 s时间内有来回运动，它通过的总路程为12 m B. 甲在整个t＝4 s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为6 m C. 乙在整个t＝4 s时间内有来回运动，它通过的总路程为6 m D. 乙在整个t＝4 s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为6 m 3. 如图所示，一质量为m的小汽车静止停在倾角为的坡道上，已知汽车与坡道之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列说法一定正确的是（  ） A. 汽车受到的摩擦力大小为 B. 汽车受到的摩擦力大小为 C. 汽车受到支持力大小为 D. 坡道对汽车的作用力大小为 4. 如图，在倾角为的光滑斜面上有一物体A，通过不可伸长的轻绳与物体B相连，滑轮与A之间的绳子与斜面平行。如果物体B的质量是物体A的质量的2倍，即。不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为，初始时用外力使A保持静止，去掉外力后，物体A和B的加速度的大小等于（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，小明将玩具电动车放在跑步机上做游戏，跑步机履带外侧机身上有正对的A、B两点，在慢跑模式下履带以v0=3m/s的速度运行。已知电动小车能以v=5m/s的速度匀速运动，履带宽度为50cm，小车每次都从A点出发，下列说法正确的是（　　） A. 无论玩具车车头指向何方，小车运动的合速度始终大于5m/s B. 玩具小车到达对面的最短时间为0.125s C. 玩具小车从A点出发到达正对面的B点，车头需与A点左侧履带边缘成53°夹角 D. 玩具小车从A点出发到达正对面的B点用时为0.1s 6. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦和绳子质量，某时刻细线与水平面的夹角为时，下列说法正确的是（　　） A. 此过程中物体A在匀速上升 B. 此时物体A速度大小为 C. 此时物体A的速度大小为 D. 绳子对物体A的拉力小于物体A的重力 7. 如图所示的传动装置，皮带轮O和O＇上有三点A、B、C，O 和O＇半径之比为 1∶4，C 是O＇上某半径的中点，则皮带轮转动时，关于 A、B、C三点的线速度、角速度之比，正确的是（　　） A. ωA ∶ ωB ∶ωC=4 ∶ 2 ∶ 1 B. ωA ∶ ωB ∶ ωC= 2 ∶ 2 ∶ 1 C. D. 8. 如图所示，一名运动员在参加跳远比赛，他腾空过程中离地面的最大高度为，成绩为。假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为，运动员可视为质点，不计空气阻力，。则等于（　　） A. B. C. D. 二、多选题 9. 如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面。物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为v2'，则下列说法正确的是（　　） A. 若v1<v2，则v2'=v1 B. 若v1>v2，则v2'=v2 C. 不管v2多大，总有v2'=v2 D. 只有v1=v2时，才有v2'=v1 10. 如图所示，长为的轻杆，一端固定一个小球；另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球过最高点的速度为v，下列叙述中正确的是（　　） A. v的值必须大于等于 B. 当v由零逐渐增大时，小球在最高点所需向心力也逐渐增大 C. 当v由值逐渐增大时，杆对小球弹力逐渐增大 D. 当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小 11. 如图所示，粗糙斜面体放置在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成。已知M和斜面体始终保持静止，则在此过程中（　　） A. 水平拉力的大小先变大后变小 B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 D. 斜面体与地面间的正压力一定不变 12. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用 C. 图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力 D. 图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 三、实验题 13. 在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学将橡皮条一端固定在黑板上，另一端通过细绳套用两个弹簧测力计互成角度的拉橡皮条，实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。 （2）本实验采用的科学方法是________。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法 （3）在此实验过程中必须注意以下几项，其中一定正确的是________。（填入相应的字母） A. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 B. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 D. 用两个弹簧秤同时拉和用一个弹簧秤拉只需要橡皮条伸长相同长度即可 （4）某次拉动时让弹簧测力计A沿水平方向，另一个测力计B斜向下，如图丙所示。现使橡皮条竖直伸长到稳定状态，结点位于O点，如果稍增大测力计A的拉力大小，而保持拉力方向及O点位置不变，需要调节测力计B的大小及方向，则测力计B应该________转动（填顺时针、逆时针或方向不动）；测力计B的拉力大小________（填增大、减小或不变）。 14. 在进行力学实验时，需要结合实验原理来掌握实验的有关要求，不能死记硬背。如图甲所示的装置，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码，使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。 （1）在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是__________，还要求槽码的质量远小于小车的质量，这样做的目的是__________。 A． 使小车获得较大的加速度 B. 使细线的拉力等于小车受到的合外力 C. 使小车最终能匀速运动 D. 使槽码重力近似等于细线的拉力 （2）在探究加速度与质量关系时，需在小车上放置砝码以改变质量，若以小车上放置的砝码的总质量为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线，图乙为按照正确的实验步骤所得实验图线的示意图，所有物理量均采用国际单位，已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为__________，小车的质量为__________。 四、解答题 15. 如图所示，质量M=2kg的长木板静止在粗糙的水平地面上，长木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1。在长木板上放置一个质量m=1 kg，大小可以忽略的铁块，离左端B点的距离为L=1m，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g= 10m/s2，不计空气阻力。若在长木板上施加一个水平向右的恒力F ，求： （1）要想将长木板从铁块下抽出，水平向右的恒力F应满足的条件； （2）若水平向右的恒力F=16N，铁块与长木板分离时，铁块的速度为多大。 16. 如图所示，一滑块从倾角的固定斜面顶端A由静止下滑，在C点正上方处有一小球，某时刻将小球由静止释放，小球与滑块恰好在点相遇。已知斜面与水平面在点平滑连接，滑块与接触面间的动摩擦因数均为，AB段长，BC段长，不计空气阻力，取，（sin37°=0.6 cos37°=0.8）求： （1）滑块在斜面上运动的加速度大小； （2）滑块运动到C点速度大小； （3）小球刚释放时，滑块已运动的时间 17. 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘x=3.2m处放着一质量为m=0.1kg的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2.现用方向水平向右、大小为1.0N的推力F作用于铁块.作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达水平桌面边缘A点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，碰撞过程速度不变，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D.已知θ=37°，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度H=0.45m，圆弧轨道半径R=0.5m，C点为圆弧轨道的最低点.（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2） （1）求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小vD； （2）若铁块以vC=5m/s速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁块对圆弧轨道的压力大小FC； （3）求铁块运动到B点时的速度大小vB； （4）求水平推力F作用的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津四中 2025 届高三第一学期物理统练（二） 一、单选题 1. 2021年6月11日，中国国家航天局举行了天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由“祝融号”火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等影像图。经理论计算如在火星上完成自由落体运动实验：让一个物体从一定的高度处自由下落，应测得在第内的位移是，则（　　） A. 物体在末的速度是4m/s B. 物体在第内的平均速度是10m/s C. 物体在第内的位移是6m D. 物体在内的位移是18m 【答案】C 【解析】 【详解】A．第内的位移为 解得 物体在末的速度是 故A错误； C．物体在第内的位移是 故C正确； B．物体在第内的位移为 在第内的平均速度是 故B错误； D．物体在内的位移是 故D错误。 故选C。 2. 物体甲的速度与时间图像和物体乙的位移与时间图像分别如图所示，则这两个物体的运动情况是（　　） A. 甲在整个t＝4 s时间内有来回运动，它通过的总路程为12 m B. 甲在整个t＝4 s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为6 m C. 乙在整个t＝4 s时间内有来回运动，它通过的总路程为6 m D. 乙在整个t＝4 s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为6 m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．甲在前2 s内向负方向做匀减速直线运动，后2 s内向正方向做匀加速直线运动，即4 s时间内有往返运动，它通过的总路程为两个三角形的面积，路程为 4 s内的位移为两个三角形的面积之差，为零，故AB错误； CD．位移与时间图像的斜率表示速度，可知，乙在整个t＝4 s时间内一直沿正方向运动，乙在4 s时间内从－3 m运动到＋3 m位置，故位移大小为6 m，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，一质量为m的小汽车静止停在倾角为的坡道上，已知汽车与坡道之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列说法一定正确的是（  ） A. 汽车受到的摩擦力大小为 B. 汽车受到的摩擦力大小为 C. 汽车受到的支持力大小为 D. 坡道对汽车的作用力大小为 【答案】A 【解析】 详解】ABC．对汽车受力分析如图所示，根据平衡条件得，，故A正确，BC错误； D．坡道对汽车的作用力与汽车的重力等大反向，大小等于mg，故D错误。 故选A。 4. 如图，在倾角为的光滑斜面上有一物体A，通过不可伸长的轻绳与物体B相连，滑轮与A之间的绳子与斜面平行。如果物体B的质量是物体A的质量的2倍，即。不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为，初始时用外力使A保持静止，去掉外力后，物体A和B的加速度的大小等于（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】对整体受力分析有 解得 故选C。 5. 如图所示，小明将玩具电动车放在跑步机上做游戏，跑步机履带外侧机身上有正对的A、B两点，在慢跑模式下履带以v0=3m/s的速度运行。已知电动小车能以v=5m/s的速度匀速运动，履带宽度为50cm，小车每次都从A点出发，下列说法正确的是（　　） A. 无论玩具车车头指向何方，小车运动的合速度始终大于5m/s B. 玩具小车到达对面的最短时间为0.125s C. 玩具小车从A点出发到达正对面的B点，车头需与A点左侧履带边缘成53°夹角 D. 玩具小车从A点出发到达正对面的B点用时为0.1s 【答案】C 【解析】 【详解】A．合速度可能等于分速度，可能大于分速度，也可能小于分速度，故A错误； B．当玩具小车的车头垂直于履带运动时，小车到达对面的时间最短，此时 故B错误； C．若玩具小车从A点出发到达正对面的B点，则 所以 即车头需与A点左侧履带边缘成53°夹角，故C正确； D．玩具小车从A点出发到达正对面的B点所用时间为 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦和绳子质量，某时刻细线与水平面的夹角为时，下列说法正确的是（　　） A. 此过程中物体A在匀速上升 B. 此时物体A的速度大小为 C. 此时物体A的速度大小为 D. 绳子对物体A的拉力小于物体A的重力 【答案】B 【解析】 【详解】BC．根据绳的牵连速度规律可知，小车沿绳方向的分速度即为物体A上升速度，则有 B正确，C错误； A．根据上述，由于小车以速度v匀速向右运动，v一定，减小，可知增大，即此过程中物体A在加速上升，A错误； D．根据上述，物体A在加速上升，则加速度方向向上，所受外力的合力方向向上，即绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，D错误。 故选B。 7. 如图所示的传动装置，皮带轮O和O＇上有三点A、B、C，O 和O＇半径之比为 1∶4，C 是O＇上某半径的中点，则皮带轮转动时，关于 A、B、C三点的线速度、角速度之比，正确的是（　　） A. ωA ∶ ωB ∶ωC=4 ∶ 2 ∶ 1 B. ωA ∶ ωB ∶ ωC= 2 ∶ 2 ∶ 1 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据传动装置特点可知，A、B两点的线速度大小相，即，根据 v=ωr，可得 又因为共轴转动特点，可知B、C 两点的角速度相等，即，根据v=ωr，可得 综合可得 故选D。 8. 如图所示，一名运动员在参加跳远比赛，他腾空过程中离地面的最大高度为，成绩为。假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为，运动员可视为质点，不计空气阻力，。则等于（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】运动员在参加跳远比赛，其运动轨迹是斜抛运动，则在最高点到落地的运动可看做平抛运动，由对称性可知，运动员做平抛运动的水平位移为，由自由落体运动公式可得，从最高点到落地的时间为 可得运动员在最高点的速度为 运动员落地时竖直方向的速度为 由几何关系可得 解得 故选C。 二、多选题 9. 如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面。物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为v2'，则下列说法正确的是（　　） A. 若v1<v2，则v2'=v1 B. 若v1>v2，则v2'=v2 C. 不管v2多大，总有v2'=v2 D 只有v1=v2时，才有v2'=v1 【答案】AB 【解析】 【详解】由于传送带足够长，物体先减速向左滑行，直到速度减为零，此过程设物体对地位移大小为x，加速度大小为a，则 然后在滑动摩擦力的作用下向右运动，分两种情况： ①若v1≥v2，物体向右运动时一直加速，当v2'=v2时（向右加速到v2可以看成是向左由v2减速到0的逆过程，位移大小还是等于x），恰好离开传送带。 ②若v1<v2，物体向右运动时先加速，当速度增大到与传送带的速度相等时，位移大小 说明物体还在传送带上，此后不受摩擦力，物体与传送带一起向右匀速运动知道返回光滑水平面，此时有v2'=v1，故选项A、B正确，C、D错误。 故选AB。 10. 如图所示，长为的轻杆，一端固定一个小球；另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球过最高点的速度为v，下列叙述中正确的是（　　） A. v的值必须大于等于 B. 当v由零逐渐增大时，小球在最高点所需向心力也逐渐增大 C. 当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大 D. 当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于是轻杆，则小球经过最高点的速度v的值只要大于等于零即可，选项A错误； B．根据 可知，当v由零逐渐增大时，小球在最高点所需向心力也逐渐增大，选项B正确； C．当轻杆受弹力为零时 此时 当v由值逐渐增大时，杆对小球有向下的拉力，则由 可知，杆对小球的弹力逐渐增大，选项C正确； D．当v由值逐渐减小时，杆对小球有向上的支持力，由 可知，杆对球的弹力逐渐增加，选项D错误。 故选BC。 11. 如图所示，粗糙斜面体放置在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成。已知M和斜面体始终保持静止，则在此过程中（　　） A. 水平拉力的大小先变大后变小 B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 D. 斜面体与地面间的正压力一定不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．对物块N进行受力分析如图所示 物块N的重力与水平拉力的合力和细绳的拉力是一对平衡力，由图可知水平拉力的大小逐渐增大，M所受细绳的拉力大小一直增加，故A错误，B正确； C．物块N的质量与物块M的质量大小关系不确定，设斜面倾角为，若 则M所受斜面的摩擦力大小一直增加，若 则M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加，故C正确。 D．对物体M、N和斜面整体分析，竖直方向只受到整体的重力和支持力，故斜面体与地面间的正压力一定不变，故D正确。 故选BCD。 12. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用 C. 图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力 D. 图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图a，汽车通过拱桥的最高点时，加速度向下，处于失重状态，选项A错误； B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和轨道的支持力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力，则此时轮缘对外轨有侧向挤压作用，选项B正确； C．图c，若A、B均相对静止，半径，质量，两物块的角速度相等，摩擦力提供向心力，根据 则A、B所受摩擦力 选项C错误； D．图d是一圆锥摆，根据 可得 则增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，选项D正确。 故选BD。 三、实验题 13. 在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学将橡皮条一端固定在黑板上，另一端通过细绳套用两个弹簧测力计互成角度的拉橡皮条，实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。 （2）本实验采用的科学方法是________。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法 （3）在此实验过程中必须注意以下几项，其中一定正确的是________。（填入相应的字母） A. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 B. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 D. 用两个弹簧秤同时拉和用一个弹簧秤拉只需要橡皮条伸长相同长度即可 （4）某次拉动时让弹簧测力计A沿水平方向，另一个测力计B斜向下，如图丙所示。现使橡皮条竖直伸长到稳定状态，结点位于O点，如果稍增大测力计A的拉力大小，而保持拉力方向及O点位置不变，需要调节测力计B的大小及方向，则测力计B应该________转动（填顺时针、逆时针或方向不动）；测力计B的拉力大小________（填增大、减小或不变）。 【答案】（1）F′ （2）C （3）B （4） ①. 逆时针 ②. 增大 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，F是通过平行四边形定则得到的合力理论值，则F′是通过一个力拉橡皮条得到的合力实验值，根据二力平衡可知，方向一定沿AO方向的是F′。 【小问2详解】 本实验中用两根弹簧同时拉橡皮筋和用一根弹簧单独拉橡皮筋时，节点拉到同一位置，合力的作用效果与分力的作用效果相同，所以本实验采用了等效替代法。故选C。 【小问3详解】 A．橡皮条不须要与两绳夹角的平分线在同一直线上，故A错误； B．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，这样才能使所有力在一平面内，减小实验的误差，故B正确； C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时两个弹簧秤的读数不一定要相等，故C错误； D．用两个弹簧秤同时拉和用一个弹簧秤拉，需要橡皮条沿相同方向伸长相同长度，保证作用效果相同，故D错误。 故选B。 【小问4详解】 [1][2]如下图所示，若保持O点位置不变，则F1、F2的合力不变，由平行四边形定则可知，保持F1方向不变，大小增大，F2需绕O点逆时针转动同时使F2的大小增加。 14. 在进行力学实验时，需要结合实验原理来掌握实验的有关要求，不能死记硬背。如图甲所示的装置，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码，使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。 （1）在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是__________，还要求槽码的质量远小于小车的质量，这样做的目的是__________。 A． 使小车获得较大的加速度 B. 使细线的拉力等于小车受到的合外力 C. 使小车最终能匀速运动 D. 使槽码重力近似等于细线的拉力 （2）在探究加速度与质量关系时，需在小车上放置砝码以改变质量，若以小车上放置的砝码的总质量为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线，图乙为按照正确的实验步骤所得实验图线的示意图，所有物理量均采用国际单位，已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为__________，小车的质量为__________。 【答案】（1） ①. C ②. D （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，使小车最终能匀速运动，故选C； [2]对小车由牛顿第二定律 对整体 联立得 只有时，系统的加速度较小，才有 才能使钩码重力近似等于细线的拉力，故选D。 【小问2详解】 [1]设小车质量为M，小车受到外力为F，由牛顿第二定律有 得 所以图像的斜率为 解得 故填； [2]纵轴截距为 解得 故填。 四、解答题 15. 如图所示，质量M=2kg的长木板静止在粗糙的水平地面上，长木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1。在长木板上放置一个质量m=1 kg，大小可以忽略的铁块，离左端B点的距离为L=1m，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g= 10m/s2，不计空气阻力。若在长木板上施加一个水平向右的恒力F ，求： （1）要想将长木板从铁块下抽出，水平向右的恒力F应满足的条件； （2）若水平向右的恒力F=16N，铁块与长木板分离时，铁块的速度为多大。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）欲将长木板从铁块下抽出，两者间必存在相对运动，由牛顿第二定律得物块的加速度 隔离长木板，由牛顿第二定律得 代入数值得 要想将长木板从铁块下抽出，水平向右的恒力F应满足条件为 （2）若水平向右的恒力，铁块相对于长木板发生相对滑动，对长木板受力分析，由牛顿第二定律得 代入数值得 铁块加速度 设经过时间t1，铁块与木板分离，则 代入数值得 铁块离开长木板速度分别为v，根据速度时间公式有 16. 如图所示，一滑块从倾角的固定斜面顶端A由静止下滑，在C点正上方处有一小球，某时刻将小球由静止释放，小球与滑块恰好在点相遇。已知斜面与水平面在点平滑连接，滑块与接触面间的动摩擦因数均为，AB段长，BC段长，不计空气阻力，取，（sin37°=0.6 cos37°=0.8）求： （1）滑块在斜面上运动的加速度大小； （2）滑块运动到C点的速度大小； （3）小球刚释放时，滑块已运动的时间 【答案】（1） （2）2.4m/s （3）1.5s 【解析】 【小问1详解】 对滑块在斜面上由牛顿第二定律 代入数据解得，滑块在斜面上运动的加速度大小为 【小问2详解】 由运动学公式 得滑块运动到B点时的速度大小为 滑块水平面上由牛顿第二定律 由运动公式 联立可得，滑块运动到C点的速度大小为 【小问3详解】 由运动公式可得滑块在斜面上运动的时间为 滑块在水平面上运动的时间为 由自由落体运动公式可得小球落到C点所用时间为 所以小球刚释放时，滑块已运动时间为 17. 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘x=3.2m处放着一质量为m=0.1kg的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2.现用方向水平向右、大小为1.0N的推力F作用于铁块.作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达水平桌面边缘A点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，碰撞过程速度不变，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D.已知θ=37°，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度H=0.45m，圆弧轨道半径R=0.5m，C点为圆弧轨道的最低点.（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2） （1）求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小vD； （2）若铁块以vC=5m/s的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁块对圆弧轨道的压力大小FC； （3）求铁块运动到B点时的速度大小vB； （4）求水平推力F作用的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）铁块恰好能通过D点，说明在D点时重力提供向心力，由牛顿第二定律可得 解得 （2）铁块在C点受到的支持力F'与重力的合力提供向心力，则有 代入数据解得 由牛顿第三定律可知，铁块对轨道的压力大小； （3）铁块从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有 可得 铁块沿切线进入圆弧轨道，则 （4）铁块从A点到B点的过程中做平抛运动，水平方向的分速度不变，故 铁块在水平桌面上做匀加速运动时，有 可得铁块做匀减速运动时，有 可得 由运动学公式可知，最大速度 ， 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$