精品解析：河南省项城市第三高级中学2024-2025学年高三上学期第一次段考物理试卷

高三物理试卷 （满分100分，考试时间75分钟） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。 第Ⅰ卷 选择题（共46分） 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国运动员全红婵在2024年奥运会女子10米跳台跳水决赛中荣获冠军。图为她在决赛中一次跳水时重心的运动轨迹和相关数据，关于本次跳水她在空中的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 裁判在评分时可将全红婵看成质点 B. 全红婵做下落运动的时间为1.6s C. 全红婵的重心在竖直方向的位移大小为11.4m D. 全红婵在空中运动的末速度大小为47.2km/h 2. 有关力的说法正确的是（　　） A. 用力捏橡皮泥，橡皮泥发生形变，说明力可以改变物体的形状 B. 推门时离门轴越近，用力越大，说明力的作用效果只与力的作用点有关 C. 用手提水桶时，只有手对水桶施加了力，而水桶对手没有力的作用 D. 放在水平桌面上的水杯会对桌面产生向下压力，水杯是这个压力的受力物体 3. 某物体同时受到同一平面内的两个共点力作用，如图所示，坐标纸中每格边长表示1N大小的力，该物体所受的合外力大小为（　　） A. N B. N C. N D. 5N 4. 根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减。称之为“掉深”。如图甲所示，我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施自救脱险，在内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。则（　　） A. 潜艇时下沉到最低点 B. 潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为 C. 潜艇竖直向下的最大位移为 D. 潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为 5. 如图所示，某教室内，一根长为a的轻质细绳穿过光滑固定的环，将重为G的高考倒计时牌竖直悬挂在环下。细绳两端点固定在倒计时牌上，端点连线处于水平状态，间距为0.8a，则细绳张力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个水球，则可以判定（忽略薄塑料膜片对子弹的作用）（　　） A. 子弹在每个水球中运动时间之比为t1∶t2∶t3＝1∶1∶1 B. 子弹在每个水球中运动的时间之比为t1∶t2∶t3＝1∶∶ C. 子弹在穿入每个水球时的速度之比为v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 D. 子弹在穿入每个水球时的速度之比为v1∶v2∶v3＝∶∶1 7. 如图甲所示是上个世纪八十年代盛行的儿童游戏“抓子”，能很好培养儿童反应和肢体协调能力，具体玩法是：儿童将小石子以初速度从点正上方离地高处的点竖直向上抛出，然后迅速用同一只手沿如图乙所示轨迹运动，将水平地面上相隔一定距离的处的小石子捡起，并将抛出的石子在落地前接住。已知某次游戏中，相距，儿童手移动的平均速率为，不计抓石子的时间，重力加速度，则至少为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选择中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但选取不全的得3分，有选错的得0分。 8. 智能机械臂已经广泛应用于制造行业。如图所示，机械臂用机械手夹住纸箱将纸箱匀速向上提起，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 机械手对纸箱的作用力就是纸箱的重力 B. 提起过程，机械手的压力越大，摩擦力越大 C. 提起过程，机械手对纸箱的作用力方向竖直向上 D. 机械手对纸箱的压力是由于机械手形变而产生的 9. 小明同学乘坐动车时发现，车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆，夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影，于是他将手机平放在车的窗台上，利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时，光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为，则下列说法正确的是（　　） A. 动车做减速运动 B. 内动车做匀加速运动 C. 内动车平均速率 D. 时动车速率为 10. 如图为教师办公室中抽屉使用过程的简图：抽屉底部安有滚轮，当抽屉在柜中滑动时可认为不受抽屉柜的摩擦力，抽屉柜右侧装有固定挡板，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时速度立刻变为0。现在抽屉完全未抽出，在中间位置放了一个被没收的手机，手机长度为d＝0.2m，质量m＝0.2kg，其右端离抽屉右侧的距离也为d，手机与抽屉接触面之间的动摩擦因数μ＝0.1，抽屉总长L＝0.8m，质量为M＝1kg。不计抽屉左右两侧及挡板的厚度，重力加速度。现对把手施加一个持续水平向右的恒力F，则（　　） A. 当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰 B. 当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰 C. 为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N D. 为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力大小必定满足F≤2.2N 第Ⅱ卷（非选择题）（共54分） 三、实验题：本题共2小题，共15分。 11. 在“探究小车速度随时间变化规律”实验中： （1）实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和复写纸。除上述器材外，还需要使用的有 （填选项前字母）。 A. 交流电源 B. 交流电源 C. 秒表 D. 刻度尺 （2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出第4个计数点的瞬时速度为___________m/s，小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）。 12. 足力健是一款专门为老年人设计的防滑运动鞋，一上市就受到广大老年朋友的喜爱。某物理兴趣小组为测量该鞋鞋底与地面间动摩擦因数，进行了如下实验： （1）在足力健防滑鞋内装上质量为M的铁块，放在质地均匀的水平水泥地面上，然后用弹簧测力计水平拉动鞋子，当其匀速运动时，弹簧测力计的示数为F，如图所示。已知重力加速度为g，则为完成实验，还应测量的物理量有__________，鞋与水泥地面间的动摩擦因数μ=__________（用已知量和测量量表示）； （2）该小组用人造假肢模拟老人走路时，发现当假肢与水平地面间的夹角θ大于某个值θ0时，无论施加多大的力，鞋子与地面间都不会发生相对滑动，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则鞋子与地面间的动摩擦因数μ与夹角θ0应满足的条件为__________。 四、解答题：本题共3小题，共39分。 13. 如图，同一竖直线上的小球A和小球B静止在地面上方，球B距离地面的高度，球A在球B的正上方，同时释放两小球，球B每次与地面碰撞后均以原速率反弹，并在第一次上升到最高点时与球A相碰，重力加速度g取，忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间，求： （1）球B第一次落地时的速度大小； （2）球A的起始高度H。 14. 分拣机器人在智能系统的调度下，能够自主规划路线，确保高效、准确的分拣作业。如图所示为某次分拣过程示意图，机器人从A处由静止出发沿两段直线路径AB、BC运动到C处停下，再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率，机器人加速或减速运动时的加速度大小均为，AB距离，BC距离，机器人途经B处时的速率为零，要求机器人能在最短时间内到达分拣口。求： （1）机器人从A到B过程中，从静止加速到最大运行速率所需时间； （2）机器人从A运动到B的时间； （3）机器人从B运动到C的平均速度大小。 15. 如图所示，倾角为=53°的粗糙斜面体固定在水平地面上，质量为mA=2kg的物块A静止在斜面上，斜面与A之间的动摩擦因数为=0.5，与A相连接的绳子跨在固定于斜面顶端的小滑轮上，绳子另一端固定在与滑轮等高的位置。再在绳上放置一个动滑轮，其下端的挂钩与物块B连接，物块B、C、D与弹簧1、2均拴接，B、C之间弹簧的劲度系数为k1=140N/m，C、D之间弹簧劲度系数为k2=100N/m，mB=1.6kg、mC=1.0kg、mD=0.4kg，当绳子的张角=74°时整个系统处于平衡状态，而且A恰好不下滑（这里最大静摩擦力等于滑动摩擦力）若弹簧、绳子、小滑轮的重力，以及绳子与滑轮间的摩擦力均可忽略，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）此时绳子拉力T的大小； （2）对物块A施加一个竖直向下的压力F，使其缓慢下滑一段距离至绳子的张角为=120°时，物块D对地的压力恰好减小至零，求： ①物块B上升的高度h； ②此时压力F的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三物理试卷 （满分100分，考试时间75分钟） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。 第Ⅰ卷 选择题（共46分） 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国运动员全红婵在2024年奥运会女子10米跳台跳水决赛中荣获冠军。图为她在决赛中一次跳水时重心的运动轨迹和相关数据，关于本次跳水她在空中的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 裁判在评分时可将全红婵看成质点 B. 全红婵做下落运动的时间为1.6s C. 全红婵的重心在竖直方向的位移大小为11.4m D. 全红婵在空中运动的末速度大小为47.2km/h 【答案】D 【解析】 【详解】A．裁判在评分时，全红婵的形状大小不能忽略不计，不可以将全红婵看成质点，故A错误； B．由题图可知，全红婵竖直方向先竖直上升后，再做自由落体运动下落，根据 可知全红婵做下落运动的时间为 故B错误； C．本次跳水她在空中的运动过程全红婵的重心在竖直方向的位移大小为10m，故C错误； D．由题图可知，全红婵在空中运动的末速度大小为47.2km/h，故D正确。 故选D。 2. 有关力的说法正确的是（　　） A. 用力捏橡皮泥，橡皮泥发生形变，说明力可以改变物体的形状 B. 推门时离门轴越近，用力越大，说明力的作用效果只与力的作用点有关 C. 用手提水桶时，只有手对水桶施加了力，而水桶对手没有力的作用 D. 放在水平桌面上的水杯会对桌面产生向下压力，水杯是这个压力的受力物体 【答案】A 【解析】 【详解】A．力作用在物体上会产生两种作用效果：一是改变物体的运动状态，二是改变物体的形状。用力捏橡皮泥，橡皮泥发生形变，说明力可以改变物体的形状，故A正确； B．力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关，故B错误； C．物体间力的作用是相互的，用手提水桶时，手对水桶施加力的同时，水桶也对手有力的作用，故C错误； D．放在水平桌面上的水杯会对桌面产生向下压力，该压力的施力物体是水杯，受力物体是桌面，故D错误。 故选A。 3. 某物体同时受到同一平面内的两个共点力作用，如图所示，坐标纸中每格边长表示1N大小的力，该物体所受的合外力大小为（　　） A. N B. N C. N D. 5N 【答案】C 【解析】 【详解】由题意知，水平方向的力大小为，竖直方向的力大小为，根据平行四边形可得合外力大小为 故选C。 4. 根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减。称之为“掉深”。如图甲所示，我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施自救脱险，在内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。则（　　） A. 潜艇在时下沉到最低点 B. 潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为 C. 潜艇竖直向下的最大位移为 D. 潜艇在“掉深”和自救时加速度大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．在内潜艇竖直方向的图像可知，在向下做匀加速直线运动，向下做匀减速直线运动，则潜艇在时下沉到最低点，潜艇竖直向下的最大位移为 故AC错误； B．潜艇在“掉深”时做加速运动，自救时做减速运动，位移大小为 则位移的比值为 故B正确； D．潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为 故D错误。 故选B。 5. 如图所示，某教室内，一根长为a的轻质细绳穿过光滑固定的环，将重为G的高考倒计时牌竖直悬挂在环下。细绳两端点固定在倒计时牌上，端点连线处于水平状态，间距为0.8a，则细绳张力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设细绳与竖直方向的夹角为θ，则 对牌子受力分析可知 可得 故选A。 6. 如图所示，用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个水球，则可以判定（忽略薄塑料膜片对子弹的作用）（　　） A. 子弹在每个水球中运动的时间之比为t1∶t2∶t3＝1∶1∶1 B. 子弹在每个水球中运动的时间之比为t1∶t2∶t3＝1∶∶ C. 子弹在穿入每个水球时的速度之比为v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 D. 子弹在穿入每个水球时的速度之比为v1∶v2∶v3＝∶∶1 【答案】D 【解析】 【详解】CD．把子弹的运动看作逆向的初速度为零的匀加速直线运动。子弹由右向左依次“穿出”3个水球的速度之比为1∶∶ ，则子弹实际运动从左到右依次穿入每个水球时的速度之比为 v1∶v2∶v3＝∶∶1 故C错误，D正确。 AB．子弹从右向左通过每个水球的时间之比为1∶（－1）∶（－），则子弹实际运动穿过每个水球的时间之比为 t1∶t2∶t3＝（－）∶（－1）∶1 故AB错误。 故选D。 7. 如图甲所示是上个世纪八十年代盛行的儿童游戏“抓子”，能很好培养儿童反应和肢体协调能力，具体玩法是：儿童将小石子以初速度从点正上方离地高处的点竖直向上抛出，然后迅速用同一只手沿如图乙所示轨迹运动，将水平地面上相隔一定距离的处的小石子捡起，并将抛出的石子在落地前接住。已知某次游戏中，相距，儿童手移动的平均速率为，不计抓石子的时间，重力加速度，则至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题可得，在水平方向移动的时间至少为 取竖直向上的方向为正方向，根据匀变速公式可得 解得 故B正确。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选择中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但选取不全的得3分，有选错的得0分。 8. 智能机械臂已经广泛应用于制造行业。如图所示，机械臂用机械手夹住纸箱将纸箱匀速向上提起，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 机械手对纸箱的作用力就是纸箱的重力 B. 提起过程，机械手的压力越大，摩擦力越大 C. 提起过程，机械手对纸箱的作用力方向竖直向上 D. 机械手对纸箱的压力是由于机械手形变而产生的 【答案】CD 【解析】 【详解】A．重力是地球施加的，机械手对纸箱的作用力的施力物体是机械手，可知，机械手对纸箱的作用力与纸箱的重力不是同一个力，故A错误； B．纸箱匀速向上提起过程，根据平衡条件，静摩擦力与重力平衡，静摩擦力与压力大小无关，故B错误； C．纸箱匀速向上提起过程，根据平衡条件，机械手对纸箱的作用力与重力平衡，可知，机械手对纸箱的作用力与重力方向相反，其方向竖直向上，故C正确； D．机械手发生形变，对与之接触的纸箱有压力作用，即机械手对纸箱的压力是由于机械手形变而产生的，故D正确。 故选CD。 9. 小明同学乘坐动车时发现，车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆，夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影，于是他将手机平放在车的窗台上，利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时，光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为，则下列说法正确的是（　　） A. 动车做减速运动 B. 内动车做匀加速运动 C. 内动车平均速率为 D. 时动车速率为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．由图像可知，动车做加速运动，内动车做匀速运动。故AB错误； CD．内动车平均速率为 时动车速率为 故CD正确。 故选CD。 10. 如图为教师办公室中抽屉使用过程的简图：抽屉底部安有滚轮，当抽屉在柜中滑动时可认为不受抽屉柜的摩擦力，抽屉柜右侧装有固定挡板，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时速度立刻变为0。现在抽屉完全未抽出，在中间位置放了一个被没收的手机，手机长度为d＝0.2m，质量m＝0.2kg，其右端离抽屉右侧的距离也为d，手机与抽屉接触面之间的动摩擦因数μ＝0.1，抽屉总长L＝0.8m，质量为M＝1kg。不计抽屉左右两侧及挡板的厚度，重力加速度。现对把手施加一个持续水平向右的恒力F，则（　　） A. 当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰 B. 当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰 C. 为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力大小可满足F≥1.8N D. 为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．手机的最大加速度 手机与抽屉一起加速运动的最大拉力 所以当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机与抽屉一起加速运动，当水平恒力的大小F=0.3N时，抽屉和手机一起加速运动的加速度大小为 当抽屉拉至最右端与挡板相碰时 解得 抽屉停止运动后，手机向右滑动，则 解得手机向右滑动的位移大小为 手机恰好不与抽屉右侧发生磕碰；当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰，故A正确，B错误； C．当时手机与抽屉相对滑动，水平恒力的大小F=1.8N时，对抽屉由牛顿第二定律得 解得 当抽屉拉至最右端与挡板相碰时 解得 手机的速度 手机的位移 抽屉停止运动后手机向右滑动的位移 则 则手机恰好与抽屉右侧不磕碰，所以为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N，故C正确； D．水平恒力的大小F=2.2N时，对抽屉由牛顿第二定律得 解得 当抽屉拉至最右端与挡板相碰时 解得 手机向右运动的位移大小 则 手机恰好不与抽屉左侧发生磕碰，所以为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N，故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷（非选择题）（共54分） 三、实验题：本题共2小题，共15分。 11. 在“探究小车速度随时间变化规律”实验中： （1）实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和复写纸。除上述器材外，还需要使用的有 （填选项前字母）。 A. 交流电源 B. 交流电源 C. 秒表 D. 刻度尺 （2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出第4个计数点的瞬时速度为___________m/s，小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）BD （2） ①. 0.81 ②. 2.0 【解析】 【小问1详解】 AB．电火花打点计时器需要交流电源，A错误，B正确； C．由电火花打点计时器计时，因此不需要秒表，C错误； D．纸带上计数点间的距离需要用刻度尺测量，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，可知纸带上相邻两计数点间的时间间隔为 由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，第4个计数点的瞬时速度为 [2]由匀变速直线运动的推论可得，小车的加速度为 12. 足力健是一款专门为老年人设计的防滑运动鞋，一上市就受到广大老年朋友的喜爱。某物理兴趣小组为测量该鞋鞋底与地面间动摩擦因数，进行了如下实验： （1）在足力健防滑鞋内装上质量为M的铁块，放在质地均匀的水平水泥地面上，然后用弹簧测力计水平拉动鞋子，当其匀速运动时，弹簧测力计的示数为F，如图所示。已知重力加速度为g，则为完成实验，还应测量的物理量有__________，鞋与水泥地面间的动摩擦因数μ=__________（用已知量和测量量表示）； （2）该小组用人造假肢模拟老人走路时，发现当假肢与水平地面间的夹角θ大于某个值θ0时，无论施加多大的力，鞋子与地面间都不会发生相对滑动，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则鞋子与地面间的动摩擦因数μ与夹角θ0应满足的条件为__________。 【答案】 ①. 鞋子的质量m ②. ③. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2] 用弹簧测力计水平拉动鞋子，当其匀速运动时，由平衡条件可得 解得 因此为完成实验，还应测量鞋子的质量m； （2）[3]由共点力平衡条件可得 联立解得 当时 四、解答题：本题共3小题，共39分。 13. 如图，同一竖直线上的小球A和小球B静止在地面上方，球B距离地面的高度，球A在球B的正上方，同时释放两小球，球B每次与地面碰撞后均以原速率反弹，并在第一次上升到最高点时与球A相碰，重力加速度g取，忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间，求： （1）球B第一次落地时的速度大小； （2）球A的起始高度H。 【答案】（1） （2）4m 【解析】 【小问1详解】 小球B释放后在落地前做自由落体运动，故有 解得 小问2详解】 小球B从释放到第一次落地所用的时间为 解得 小球B落地后做竖直上抛，由对称性可知，小球B第一次到达最高点的时间为 在此过程中，小球A的下落距离为 两球相撞时，小球B第一次到达最高点，即小球B回到原位置，故小球A点的起始高度为 14. 分拣机器人在智能系统的调度下，能够自主规划路线，确保高效、准确的分拣作业。如图所示为某次分拣过程示意图，机器人从A处由静止出发沿两段直线路径AB、BC运动到C处停下，再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率，机器人加速或减速运动时的加速度大小均为，AB距离，BC距离，机器人途经B处时的速率为零，要求机器人能在最短时间内到达分拣口。求： （1）机器人从A到B过程中，从静止加速到最大运行速率所需时间； （2）机器人从A运动到B的时间； （3）机器人从B运动到C的平均速度大小。 【答案】（1）1.2s （2）3.2s （3） 【解析】 【小问1详解】 机器人从A到B过程中，从静止加速到最大运行速率所需时间 【小问2详解】 机器人从A运动到B过程，加速运动位移 减速运动位移 匀速运动时间 则机器人从A运动到B的时间 【小问3详解】 由于，机器人从B运动到C的过程不能加速度到最大速度，设机器人加速到后开始减速，加速和减速过程中时间和位移大小相等，设机器人从B运动到C的时间为t2 解得 15. 如图所示，倾角为=53°的粗糙斜面体固定在水平地面上，质量为mA=2kg的物块A静止在斜面上，斜面与A之间的动摩擦因数为=0.5，与A相连接的绳子跨在固定于斜面顶端的小滑轮上，绳子另一端固定在与滑轮等高的位置。再在绳上放置一个动滑轮，其下端的挂钩与物块B连接，物块B、C、D与弹簧1、2均拴接，B、C之间弹簧的劲度系数为k1=140N/m，C、D之间弹簧劲度系数为k2=100N/m，mB=1.6kg、mC=1.0kg、mD=0.4kg，当绳子的张角=74°时整个系统处于平衡状态，而且A恰好不下滑（这里最大静摩擦力等于滑动摩擦力）若弹簧、绳子、小滑轮的重力，以及绳子与滑轮间的摩擦力均可忽略，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）此时绳子的拉力T的大小； （2）对物块A施加一个竖直向下的压力F，使其缓慢下滑一段距离至绳子的张角为=120°时，物块D对地的压力恰好减小至零，求： ①物块B上升高度h； ②此时压力F的大小。 【答案】（1）10N；（2）①0.24m；②40N 【解析】 【详解】(1)物块A受力情况如图所示，由共点力平衡条件可得 联立解得：T=10N (2)①对滑轮受力分析由共点力平衡条件可得 弹簧k1处于原长，要使物块D刚好离开地面，弹簧k2要先恢复原长，再伸长，物块C上升的距离hC 弹簧k1伸长的距离L 物块B上升的距离hB ②当绳子的张角为=120°时，由平衡条件知 绳子的拉力为 联立记得：F=40N 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$