精品解析：福建省漳州市华安县第一中学2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题

2025届期中考高三物理试卷 一、单选题 1. 如图所示，无人机下方用细线悬挂一个重物，不考虑空气阻力，则无人机在空中（ ） A. 悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力 B. 加速上升时，细线对重物的拉力大于重物所受的重力 C. 匀速下降时，重物所受的重力大于细线对重物的拉力 D. 水平匀速飞行时，悬挂重物的细线会偏离竖直方向 2. 一物体在水平地面由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t变化的关系如图所示，则物体在0～2t0时间内（　　） A. 一直做单向直线运动 B. 恰好能返回到出发点 C. 速度一直保持均匀变化 D. t0时刻速度为零 3. 一根长度为L、质量为m、粗细可忽略的导体棒A，紧靠在一个足够长的绝缘半圆柱体底端静止，半圆柱体固定在水平面上，导体棒A与半圆柱体表面间的动摩擦因数为μ，其截面如图所示。整个空间中加有沿半圆柱体半径向内的辐向磁场，半圆柱体表面处磁感应强度大小均为B，在导体棒A中通入方向垂直纸面向外的变化电流，使导体棒A沿半圆柱体从底端缓慢向上滑动，导体棒A跟圆心的连线与水平方向的夹角用θ表示。在导体棒A从底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. tanθ=μ时导体棒A所受的安培力最大 B. 导体棒A所受的摩擦力先增大后减小 C. 导体棒A所受重力与支持力的合力大小不变 D. 导体棒A所受重力和安培力的合力与安培力方向的夹角变大 4. 甲、乙两车在同一地点同时沿同一方向做直线运动，其v-t图像如图所示，则（　　） A. 它们的初速度均为零 B. 甲的加速度小于乙的加速度 C. t1时刻，两车相遇 D. 0~t1时间内，乙在前，甲在后 二、多选题 5. 物块a、b中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，ma=3kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t=0时对物块a施加水平向右的恒力F。t=2s时撤去，在0~2s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　） A. 恒力F=6N B. 物块b的质量为mb=3kg C. 撤去F瞬间，a的加速度大小为0.8m/s2 D 若F不撤去，则2s后两物块将一起做匀加速运动 6. 如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和，质量都为1kg，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，两物体与盘间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，。下列说法正确的是（　　） A. 此时细线张力为 B. 此时圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D. 若此时烧断细线，A和都将沿半径方向向外做离心运动 7. 某工厂利用如图所示的传送带将水平地面上的货物运送到高处，传送带与地面的夹角θ= 37°，传送带两端A、B的距离L=20m，传送带以大小v=4m/s的速度沿顺时针方向匀速 转动。在传送带底端A轻放一质量m=2kg的货物(视为质点)，货物与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确（　　） A. 货物加速过程的加速度大小为2m/s² B. 货物向上运动过程中受到的滑动摩擦力大小为12.8 N C. 货物在传送带上运动的时间为10 s D. 若传送带以2m/s 速度沿顺时针方向匀速转动，则货物在传送带上运动的时间为17.5s 8. 一轻弹簧一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为2m的小物块A相连，质量为m的小物块B紧靠A静止在斜面上，如图所示，此时弹簧的压缩量为x0．从t=0时开始，对B施加沿斜面向上的外力，使B始终做加速度为a的匀加速直线运动．经过一段时间后，物块A、B分离．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g．若θ、m、x0、a均已知，则下列说法正确的是（ ） A. 根据已知条件，可求出从开始到物块A、B分离所用的时间 B. 根据已知条件，可求出物块A、B分离时的速度大小 C. 物块A、B分离时，弹簧的弹力恰好为零 D. 物块A、B分离后，物块A开始减速 三、填空题 9. 如图（a）为救灾工作中消防员从顶楼直降到某一楼层的瞬间，如图（b）所示O点为轻绳悬挂点且保持固定，脚与竖直墙接触点为A，人的重心在B，A与B中间部分可简化为轻杆。初始时，消防员在缓慢下降过程中AB长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变。墙对轻杆的弹力大小的变化规律是___________，轻绳上拉力大小的变化规律是___________。（均选择：A．“逐渐减小”、B．“逐渐增大”、C．“先减小后增大”） 10. 如图所示，在竖直平面内有两根质量相等的均匀细杆A和C，长度分别为60cm和40cm，它们的底端相抵于地面上的B点，另 一端分别搁置于竖直墙面上，墙面间距为80cm，不计一切摩擦．系统平衡时两杆与地面的夹角分别为α和β，两侧墙面所受压力的大小分别为FA和FC，则FA___FC（选填 “大于” “小于”或“等于”），夹角β=_________． 11. 一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为6.0×104W在水平公路上行驶，汽车受到的阻力不变，汽车所能达到的最大速度为30m/s（g=10m/s2）。则汽车所受的阻力大小为______N；当汽车的速度为10m/s时，汽车的加速度大小为_________m/s2 四、实验题 12. 在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中 （1）甲小组同学用同一打点计时器打出的两条纸带如图甲、乙所示，由纸带可知_______。 A. 纸带甲的加速度比乙的大 B. 纸带甲的加速度比乙的小 C. 在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大 D. 在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小 （2）乙小组同学记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点，其相邻点间的距离如图丙所示，每两个相邻的计数点的间隔时间为0.10s。由此计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度标在如图丁所示的坐标纸上，画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像。根据图像，求出小车运动的加速度为_______（保留三位有效数字）。 13. 甲、乙两实验小组分别利用传感器，弹簧测力计来探究力的合成规律，装置如图。 （1）甲、乙两实验小组的木板须在竖直平面内的是________（选填“甲”或“乙”），实验中须保持O点位置不变的是________（选填“甲”或“乙”） （2）甲实验中测得两传感器的拉力分别为，，钩码总重力为G，下列数据不能完成实验的是________ A.， B.， C. D.，， （3）乙实验中保持O点的位置不变，初始时，现使α角不变，β角缓慢增大至90°。则此过程中，有关两弹簧测力计示数，的变化，下列说法正确的是________ A 减小、减小 B. 增大、增大 C. 减小、先减小后增大 D. 增大、先减小后增大 五、解答题 14. 如图所示，质量为M=14kg的木板B放在水平地面上，质量为m=10kg的货箱A放在木板B上。 一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°。已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0. 5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0. 4。重力加速度g取10m/s2。现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8） (1)绳子张力T大小。 (2)水平拉力F的大小。 (3)若剪断轻绳，要把B从A下面抽出来，水平力F至少应为多大？ 15. 如图甲是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间为风洞区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域下边界的O点将质量为m的小球以一定的初速度竖直上抛，从M点离开风洞区域，经过最高点Q后小球再次从N点返回风洞区域后做直线运动，落在风洞区域的下边界P处，小球在P点处的动能是在O点处的初动能的倍。重力加速度大小为g。求： （1）风洞区域小球受到水平方向恒力的大小； （2）小球运动过程中离风洞下边界OP的最大高度； （3）OP的距离。 16. 如图所示，物体A静止放在足够长的木板B右端上，木板B静止于水平面．已知A的质量，B的质量，A、B之间的动摩擦因数，B与水平面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取．若开始，木板B受到的水平恒力作用，时撤去F． （1）木板B受F作用时，A、B的加速度大小、各为多少？ （2）从开始，到A、B都最终停止运动，求A、B运动的总时间分别是多少？ （3）若要求A始终都在B上运动，B的长度至少是多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届期中考高三物理试卷 一、单选题 1. 如图所示，无人机下方用细线悬挂一个重物，不考虑空气阻力，则无人机在空中（ ） A. 悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力 B. 加速上升时，细线对重物的拉力大于重物所受的重力 C. 匀速下降时，重物所受的重力大于细线对重物的拉力 D. 水平匀速飞行时，悬挂重物的细线会偏离竖直方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．悬停时，重物受到的重力与细线对它的拉力是一对平衡力，故A错误； B．加速上升时，中午的加速度向上，根据牛顿第二定律可知细线对重物的拉力大于重物所受的重力，故B正确； C．匀速下降时，重物处于平衡状态，重物所受的重力等于细线对重物的拉力，故C错误； D．水平匀速飞行时，根据平衡条件可知，重物所受的拉力与重力大小相等，方向相反，悬挂重物的细线在竖直方向，故D错误。 故选B。 2. 一物体在水平地面由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t变化的关系如图所示，则物体在0～2t0时间内（　　） A. 一直做单向直线运动 B. 恰好能返回到出发点 C. 速度一直保持均匀变化 D. t0时刻速度为零 【答案】A 【解析】 【详解】AB．在加速度与时间图像中，图像与坐标轴围成的“面积”等于速度的变化量，根据图像可知，0～t0时间内速度变化量为正，t0～2t0时间内，速度变化量为负，且负的变化量等于正的变化量，说明在2t0时刻，物体速度为零，物体一直做单向直线运动，A正确，B错误； C．根据图像可知，0～t0时间内加速度减小，t0～2t0时间内加速度反向增大，速度不是均匀变化，C错误； D．t0时刻速度开始减小，所以t0时刻速度最大，D错误。 故选A。 3. 一根长度为L、质量为m、粗细可忽略的导体棒A，紧靠在一个足够长的绝缘半圆柱体底端静止，半圆柱体固定在水平面上，导体棒A与半圆柱体表面间的动摩擦因数为μ，其截面如图所示。整个空间中加有沿半圆柱体半径向内的辐向磁场，半圆柱体表面处磁感应强度大小均为B，在导体棒A中通入方向垂直纸面向外的变化电流，使导体棒A沿半圆柱体从底端缓慢向上滑动，导体棒A跟圆心的连线与水平方向的夹角用θ表示。在导体棒A从底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. tanθ=μ时导体棒A所受的安培力最大 B. 导体棒A所受的摩擦力先增大后减小 C. 导体棒A所受重力与支持力的合力大小不变 D. 导体棒A所受重力和安培力的合力与安培力方向的夹角变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．导体棒在上升至某位置时的受力分析如图所示 根据平衡条件可知 其中导体棒A所受摩擦力 解得导体棒A所受的安培力 其中 θ在0~90°范围内增大，可知安培力先增大后减小，当时，导体棒A所受的安培力最大，此时 解得 故A正确； B．在到达顶端前的过程中，θ增大，根据前面的表达式可知增大，f增大，故B错误； C．根据平衡条件可知，重力与支持力的合力大小为 随θ增大而减小，故C错误； D．令支持力和滑动摩擦力合力方向与摩擦力的方向夹角为，则有 即支持力和摩擦力的合力方向与摩擦力的方向夹角始终不变，由于支持力、摩擦力、重力与安培力四个力的合力为零，则重力、安培力的合力与支持力、摩擦力的合力等大反向，摩擦力与安培力位于同一直线上，则重力和安培力的合力方向与安培力的方向的夹角始终不变，故D错误。 故选A。 4. 甲、乙两车在同一地点同时沿同一方向做直线运动，其v-t图像如图所示，则（　　） A. 它们的初速度均为零 B. 甲的加速度小于乙的加速度 C. t1时刻，两车相遇 D. 0~t1时间内，乙在前，甲在后 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲初速度为零，乙初速度不为零，故A错误； B．v-t图像图线的倾斜程度表示加速度大小，故甲的加速度大于乙的加速度，故B错误； C． t1时刻，两车速度相同，并不是相遇，故C错误； D．根据v—t图像与坐标轴所围“面积”表示位移，可知0~t1时间内，乙的位移大于甲的，故乙在前，甲在后，故D正确。 故选D。 二、多选题 5. 物块a、b中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，ma=3kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t=0时对物块a施加水平向右的恒力F。t=2s时撤去，在0~2s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　） A. 恒力F=6N B. 物块b的质量为mb=3kg C. 撤去F瞬间，a的加速度大小为0.8m/s2 D. 若F不撤去，则2s后两物块将一起做匀加速运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．t=0时，弹簧弹力为零，对a，根据牛顿第二定律可得 故A正确； B．t=2s时，a、b加速度相同，对整体，根据牛顿第二定律可得 解得 故B错误； C．t=2s时，对b，根据牛顿第二定律可得 撤去F瞬间，弹簧弹力不会突变，此时a的加速度大小为 故C正确； D．a-t图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，从图像可看出，t=2s时a的速度大于b的速度，所以若此时不撤去F，弹簧在之后的一段时间内会继续伸长，a的加速度减小，b的加速度增大，并不能一起做匀加速运动，故D错误。 故选AC。 6. 如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和，质量都为1kg，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，两物体与盘间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，。下列说法正确的是（　　） A. 此时细线张力为 B. 此时圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D. 若此时烧断细线，A和都将沿半径方向向外做离心运动 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】ABC．两物块A和B随着圆盘转动，角速度相同，根据 可知B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的最大静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律，对A有 对B有 联立解得 故AC正确，B错误； D．若此时剪断绳子，B的摩擦力不足以提供所需的向心力，B将会做离心运动，此时A所需要的向心力将角速度代入可求得 由此可知A的摩擦力也不足以提供所需的向心力，A也将会做离心运动，但不是沿半径向外，故D错误。 故选AC。 7. 某工厂利用如图所示的传送带将水平地面上的货物运送到高处，传送带与地面的夹角θ= 37°，传送带两端A、B的距离L=20m，传送带以大小v=4m/s的速度沿顺时针方向匀速 转动。在传送带底端A轻放一质量m=2kg的货物(视为质点)，货物与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确（　　） A. 货物加速过程的加速度大小为2m/s² B. 货物向上运动过程中受到的滑动摩擦力大小为12.8 N C. 货物在传送带上运动的时间为10 s D. 若传送带以2m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动，则货物在传送带上运动的时间为17.5s 【答案】BC 【解析】 【详解】A．货物加速过程的加速度大小为 选项A错误； B．货物向上运动过程中受到的滑动摩擦力大小为 选项B正确； C．货物在传送带上加速时间 加速的位移 恰好到达传送带最高点，则运动的时间为10 s，选项C正确； D．若传送带以2m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动，货物在传送带上加速的时间 加速的位移 然后匀速到达顶端的时间为 则货物在传送带上运动的时间为12.5s，选项D错误。 故选BC。 8. 一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为2m的小物块A相连，质量为m的小物块B紧靠A静止在斜面上，如图所示，此时弹簧的压缩量为x0．从t=0时开始，对B施加沿斜面向上的外力，使B始终做加速度为a的匀加速直线运动．经过一段时间后，物块A、B分离．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g．若θ、m、x0、a均已知，则下列说法正确的是（ ） A. 根据已知条件，可求出从开始到物块A、B分离所用的时间 B. 根据已知条件，可求出物块A、B分离时的速度大小 C. 物块A、B分离时，弹簧的弹力恰好为零 D. 物块A、B分离后，物块A开始减速 【答案】AB 【解析】 【详解】A、B、AB静止时，,则，对B施加沿斜面向上的外力后，A、B一起做匀加速运动，分离时A、B间弹力为零，加速度均为a，设此时弹簧被压缩x,则对A有：,且，，即可求出：,，AB正确； C、物块A、B分离时，弹簧的弹力不为零，A、B间弹力为零，此时弹簧弹力，C错误； D、分离时，A有向上的加速度，之后先做加速度减小的加速运动，达到最大速度后再做减速运动，D错误； 故选AB． 三、填空题 9. 如图（a）为救灾工作中消防员从顶楼直降到某一楼层的瞬间，如图（b）所示O点为轻绳悬挂点且保持固定，脚与竖直墙接触点为A，人的重心在B，A与B中间部分可简化为轻杆。初始时，消防员在缓慢下降过程中AB长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变。墙对轻杆的弹力大小的变化规律是___________，轻绳上拉力大小的变化规律是___________。（均选择：A．“逐渐减小”、B．“逐渐增大”、C．“先减小后增大”） 【答案】 ①. A ②. B 【解析】 【详解】[1][2]由分析可知，AB杆提供支持力，否则无法平衡。两种情况相比较，重力大小方向不变，杆的支持力方向不变，作出受力图如图所示 消防员下降一定高度后，再次保持静止时，此过程中消防员所受的合力为零，不变，相对于初始位置AB杆的支持力变小（选A），OB绳拉力逐渐增大（选B）。 10. 如图所示，在竖直平面内有两根质量相等的均匀细杆A和C，长度分别为60cm和40cm，它们的底端相抵于地面上的B点，另 一端分别搁置于竖直墙面上，墙面间距为80cm，不计一切摩擦．系统平衡时两杆与地面的夹角分别为α和β，两侧墙面所受压力的大小分别为FA和FC，则FA___FC（选填 “大于” “小于”或“等于”），夹角β=_________． 【答案】 ①. 等于 ②. 【解析】 【详解】[1]对整体分析，整体处于平衡状态，整体在水平方向上受到两侧墙壁的弹力，可知 [2]对A分析，A受到重力、墙壁弹力、地面对它的支持力以及C对A的作用力，同样对C分析，受重力、墙壁的弹力、A对C的作用力，和地面的支持力，因为两杆重力相等，墙壁的作用力相等，根据平衡知， α=β 根据 xABcosα+xBCcosβ=d 可知， （60+40）cosβ=80 解得： ． 11. 一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为6.0×104W在水平公路上行驶，汽车受到的阻力不变，汽车所能达到的最大速度为30m/s（g=10m/s2）。则汽车所受的阻力大小为______N；当汽车的速度为10m/s时，汽车的加速度大小为_________m/s2 【答案】 ①. ②. 2 【解析】 【详解】[1]汽车所做匀速直线运动时受力平衡，汽车的牵引力等于所受的阻力，则 解得 N [2]当汽车的速度为m/s时，由，解得 =6000N 由牛顿第二定律得 解得 a=2m/s2 四、实验题 12. 在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中 （1）甲小组同学用同一打点计时器打出的两条纸带如图甲、乙所示，由纸带可知_______。 A. 纸带甲的加速度比乙的大 B. 纸带甲的加速度比乙的小 C. 在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大 D. 在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小 （2）乙小组同学记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点，其相邻点间的距离如图丙所示，每两个相邻的计数点的间隔时间为0.10s。由此计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度标在如图丁所示的坐标纸上，画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像。根据图像，求出小车运动的加速度为_______（保留三位有效数字）。 【答案】（1）BD （2）0.833 【解析】 【小问1详解】 AB．根据，由纸带可知，纸带甲的相邻相等时间内的位移差较小，可知纸带甲的加速度比乙的小，选项A错误，B正确； CD．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的位移小，根据可知，平均速度比乙的小，选项C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 根据图像可得小车运动的加速度为 13. 甲、乙两实验小组分别利用传感器，弹簧测力计来探究力的合成规律，装置如图。 （1）甲、乙两实验小组的木板须在竖直平面内的是________（选填“甲”或“乙”），实验中须保持O点位置不变的是________（选填“甲”或“乙”） （2）甲实验中测得两传感器的拉力分别为，，钩码总重力为G，下列数据不能完成实验的是________ A.， B.， C. D.，， （3）乙实验中保持O点的位置不变，初始时，现使α角不变，β角缓慢增大至90°。则此过程中，有关两弹簧测力计示数，的变化，下列说法正确的是________ A. 减小、减小 B. 增大、增大 C. 减小、先减小后增大 D. 增大、先减小后增大 【答案】 ①. 甲 ②. 乙 ③. A ④. B 【解析】 【详解】（1）［1］甲实验，在实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内，以保证钩码重力大小等于细绳中拉力的合力，但不需要每次实验保证O点位置不变。 [2]乙实验，在实验过程中，用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计分别拉橡皮绳时，必须保证O点位置不变，以保证两次实验效果相同，但未利用重力所以不需要木板竖直放置。 （2）[3]A．两传感器的拉力的合力取值范围为 可知二者合力不能与钩码的总重力平衡。故A错误，与题意相符； B．两传感器的拉力的合力取值范围为 可知二者合力可以与钩码的总重力平衡。故B正确，与题意不符； C．两传感器的拉力的合力取值范围为 可知二者合力可以与钩码的总重力平衡。故C正确，与题意不符； D．两传感器的拉力的合力取值范围为 可知二者合力可以与钩码的总重力平衡。故D正确，与题意不符； 本题选错误的故选A。 （3）[4]乙实验中保持O点的位置不变，可知两弹簧测力计合力保持不变，现使α角不变，β角缓慢增大至90°，运用力的矢量三角形图解法，如图所示随着β角增大，由1位置转至2位置过程中，可看出增大、增大。 故选B 五、解答题 14. 如图所示，质量为M=14kg的木板B放在水平地面上，质量为m=10kg的货箱A放在木板B上。 一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°。已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0. 5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0. 4。重力加速度g取10m/s2。现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8） (1)绳子张力T的大小。 (2)水平拉力F的大小。 (3)若剪断轻绳，要把B从A下面抽出来，水平力F至少应为多大？ 【答案】(1)100N;(2)200N(3)216N 【解析】 【详解】(1)对物体A受力分析及建立直角坐标系，如图所示： A静止，由于受力平衡，故在x轴上： Tcosθ=f1① 在y轴上： N1=Tsinθ+mg ② 又由于 f1=μ1N1③ 故由①②③得： T=100N (2)对物体B受力分析及建立直角坐标系，如图所示： 由于B静止，受力平衡 故在x轴上： F=f1+f2④ 在y轴上： N2=N1+Mg ⑤ 又由于 f2=μ2 N2⑥ 故由④⑤⑥得： F=200N (3)木箱A恰好发生相对滑动的临界条件为： a=μ1g=5m/s2 对A，根据牛顿第二定律，有： F1-μ1mg-μ2（m+M）g=Ma 解得： F1=216N 15. 如图甲是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间为风洞区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域下边界的O点将质量为m的小球以一定的初速度竖直上抛，从M点离开风洞区域，经过最高点Q后小球再次从N点返回风洞区域后做直线运动，落在风洞区域的下边界P处，小球在P点处的动能是在O点处的初动能的倍。重力加速度大小为g。求： （1）风洞区域小球受到水平方向恒力的大小； （2）小球运动过程中离风洞下边界OP的最大高度； （3）OP的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 作出小球运动的轨迹，如图所示 设小球在O点的速度大小为，在P点的速度大小为，根据题意可得 解得 由题分析，可知从O点到P点重力做功为零，故小球在P点竖直方向的速度大小为，方向竖直向下，则在水平方向的速度大小为 解得 设小球在P点时与的夹角为，则有 解得 由题知，小球从N到P沿直线运动，对小球受力分析，如上图所示，则可得水平方向恒定的风力为 【小问2详解】 由上分析，可知小球在P点竖直方向的速度大小为，方向竖直向下，说明小球在竖直方向是做竖直上抛运动，根据对称性原理，可知小球从O点到Q点的时间与从Q点到P点的时间相等，且小球在最高点Q点只有水平方向的速度，设为，根据平抛运动规律，可知小球在M、N点的水平方向速度都为v，竖直方向的速度大小都为。设小球从O点到M点的时间为t，在水平方向有 根据对称性原理，可知小球从N点到P点的时间也为t，在水平方向有 又 联立可得 小球从N点到P点做直线运动，则有 在竖直方向上有 又小球从O点到N点做平抛运动，竖直方向有 联立可得 小球运动过程中离风洞下边界OP的最大高度 【小问3详解】 小球从O点到M点，在水平方向有 其中 由M点到 N点有 其中 由N点到P点有 其中，，则OP的距离为 16. 如图所示，物体A静止放在足够长的木板B右端上，木板B静止于水平面．已知A的质量，B的质量，A、B之间的动摩擦因数，B与水平面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取．若开始，木板B受到的水平恒力作用，时撤去F． （1）木板B受F作用时，A、B的加速度大小、各为多少？ （2）从开始，到A、B都最终停止运动，求A、B运动的总时间分别是多少？ （3）若要求A始终都在B上运动，B的长度至少是多大？ 【答案】（1），；（2）8.4s ，8.4s；（3）5.6m 【解析】 【详解】解：（1）根据牛顿第二定律得对A 解得A的加速度 对B 代入数据得B的加速度 （2）时，A、B的速度分别为、，则有 F撤去后，在B速度大于A速度的过程中，A的加速度不变，B的加速度设为，根据牛顿第二定律对B得 代入数据得 设经过时间，A、B速度相等 代入数据得 此后它们保持相对静止，一起做匀减速运动直至静止，对A、B整体应用牛顿第二定律得 解得 故A、B运动的总时间相等，则有 （3）A、B相对运动时间内，A始终做匀加速运动，发生位移为 B先加速后减速，发生位移为 B位移之差 故要求A始终都在B上运动，B的长度至少是5.6m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$