精品解析：四川省成都市成都外国语学校2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题

成都外国语学校2024——2025学年度上期期中考试 高三物理试卷 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2.本堂考试75分钟，满分100分； 3.答题前，考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上，并使用2B铅笔填涂。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、单项选择题（本题共7小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共28分） 1. 矫正牙齿时，可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F，夹角为α（如图），则该牙所受两牵引力的合力大小为（　　） A. B. C. D. 2. 甲、乙两辆汽车同时同地出发沿同方向做直线运动，两车图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 汽车甲的加速度大小为 B. 汽车乙的加速度大小为 C. 汽车甲、乙相遇前在时相距最远 D. 汽车甲、乙在时相遇 3. 在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度一时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 前2s内物体沿x轴做匀速直线运动 B. 后2s内物体做匀加速直线运动，加速度沿y轴方向 C. 4s末物体坐标为（4m，4m） D. 4s末物体坐标为（6m，2m） 4. 如图所示，圆心为O、半径为R的四分之一圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上，在O点正上方有一光滑的小定滑轮，小定滑轮到轨道最高点B的距离为h，轻绳的一端系一质量为m的小球（小球和小定滑轮均可视为质点），靠放在光滑圆形轨道上的A点，A点到小定滑轮的距离为L，另一端绕过小定滑轮后用力拉住.重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B，该过程中FN大小不变 B. 缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B，该过程中FT先变小后变大 C. 小球静止在A点时，圆形轨道对小球的支持力大小 D. 小球静止在A点时，绳对小球的拉力大小 5. 如图甲是某景点的山坡滑道图片，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图． AC 是滑道的竖 直高度，D 点是 AC 竖直线上的一点，且有 AD＝DE＝20 m，滑道 AE 可视为光滑，滑行者从坡顶 A 点 由静止开始沿滑道 AE 向下做直线滑动，则滑行者在滑道 AE上滑行的时间为（ ） A. s B. 2 s C. s D. 2s 6. 如图所示，长为L=1m的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m=1kg的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α=300时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v=2m/s，则在整个过程中( ) A. 木板对小物块做功为5J B. 摩擦力对小物块做功为5J C. 支持力对小物块做功为0 D. 小物块克服摩擦力做功为3J 7. 质量为的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，其中段为直线，段为曲线，点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为，以下说法正确的是（　　） A. 时间内，汽车牵引力为 B. 时间内，汽车的功率为 C. 时间内，汽车的平均速度等于 D. 汽车运动的最大速率为 二、多项选择题（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，有的有两个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错的得0分，共18分） 8. 质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．在圆心处连接有力传感器，用来测量绳子上的拉力，运动过程中小球受到空气阻力的作用，空气阻力随速度减小而减小．某一时刻小球通过轨道的最低点，传感器的示数为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，下列说法正确的是（重力加速度为g） A. 到最高点过程克服空气阻力做功 B. 到最高点过程克服空气阻力做功 C. 再次经过最低点时力传感器的示数为5 D. 再次经过最低点时力传感器的示数大于5 9. 我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。如图所示，卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h，绕行周期为；月球绕地球公转的周期为，公转轨道半径为r；地球半径为，月球半径为，忽略地球、太阳引力对绕月卫星的影响，万有引力常量G已知。下列说法正确的是（　　） A. 月球的平均密度 B. 地球表面重力加速度 C. 绕月卫星的发射速度小于地球的第二宇宙速度 D. 绕月卫星的环绕速度 10. 电动滑板车越来越受年轻人的喜爱，也为大家的出行带来了方便，但请大家骑行时注意安全。如图所示，为一人在水平路面上骑行滑板车，滑板车质量为M，质量为m的人的手正用水平恒力F向前作用在车手把上，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，假设人的脚只与平板车的平板接触，下列说法正确的是（　　） A. 人对车的推力F做的功为 B. 人对车做的功为 C. 车对人的脚的摩擦力做的功为 D. 车对人的作用力大小为 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三。实验题（本题共2个小题，满分14分） 11. 如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的传动下匀速转动。 （1）两槽转动的角速度___________。（选填“>”“=”或“＜”=）。 （2）现有两质量相同的钢球，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为。则钢球①、②的线速度之比为___________；受到的向心力之比为___________。 12. 用下列器材测量小车质量M。小车，一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为50Hz的交流电源，直尺，6个槽码，每个槽码的质量均为。 （1）完成下列实验步骤中的填空： ⅰ.按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑； ⅱ.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a； ⅲ.依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ⅱ； ⅳ.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。 （2）已知重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空： ①下列说法正确的是______； A.接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放 B.小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行 C.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量 D.若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为 ②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小______m/s，加速度大小______； ③写出随变化的关系式______（用M，m，g，a，n表示）； 四、计算题（本题共3个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，质量为的木板B放在水平地面上，质量为的货箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为。已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数。重力加速度g取。现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（，） （1）绳上张力T的大小； （2）拉力F的大小。 14. 如图所示，AB段为一与水平面成37°角的光滑斜面，BCDE段为一传送带，BC段水平、角CDE也为37°，传送带与物体间动摩擦因数为0.5，转动轮大小不计。一弹簧一端固定在斜面的底端，另一端拴住质量为m1＝4kg的小物块P，小物体Q与P接触，已知Q的质量为m2＝10kg，弹簧的质量不计，劲度系数k＝100N/m，系统恰好在斜面某位置处于静止，现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它们一起从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知力F的大小随位移x按如图所示规律变化（sin37°＝0.6，cos37°=0.8，g＝10m/s2）。求： （1）刚开始时加力F时弹簧的压缩量； （2）求PQ一起运动的加速度的大小；如果PQ运动0.4m恰好到B点，求物体Q到B点时的速度大小； （3）如果运动0.4m到B点时，PQ刚好分离，同时撤去拉力F，传送带逆时针匀速转动，速度大小为10m/s，物体经过B点时利用特殊装置使使物体速度方向立即变为水平，大小不变，BC段距离为x=0.4m，当物体运动到C点时，传送带开始顺时针匀速转动，速度大小不变，CD段长度为s=22.25m，求物块从C运动到D所用时间。 15. 如图所示，高为L的斜轨道AB、CD与水平面的夹角均为45°，它们分别与竖直平面内的圆弧形光滑轨道相切于B、D两点，圆弧的半径也为L。质量为m的小滑块从A点由静止滑下后，经CD轨道返回，再次冲上AB轨道至速度为零时，相对于BD面的高度为。已知滑块与AB轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：（结果可以保留根号） （1）滑块第一次经过圆轨道最低点时对轨道的压力； （2）滑块与CD轨道间的动摩擦因数； （3）经过足够长时间后，滑块在两斜面上滑动的路程之和s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 成都外国语学校2024——2025学年度上期期中考试 高三物理试卷 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2.本堂考试75分钟，满分100分； 3.答题前，考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上，并使用2B铅笔填涂。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、单项选择题（本题共7小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共28分） 1. 矫正牙齿时，可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F，夹角为α（如图），则该牙所受两牵引力的合力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据平行四边形定则，则该牙所受两牵引力的合力大小为 故选B。 2. 甲、乙两辆汽车同时同地出发沿同方向做直线运动，两车图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 汽车甲的加速度大小为 B. 汽车乙的加速度大小为 C. 汽车甲、乙相遇前在时相距最远 D. 汽车甲、乙在时相遇 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据 可得 由图像可知 v0甲=6m/s 解得 v0乙=0 解得 选项AB错误； C．两车相距最远时速度相等，即 解得 选项C正确； D．甲车停止的时间为 位移 此时乙车的位移 此时乙还没有追上甲，则汽车甲、乙相遇时用时间 解得 选项D错误。 故选C。 3. 在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度一时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 前2s内物体沿x轴做匀速直线运动 B. 后2s内物体做匀加速直线运动，加速度沿y轴方向 C. 4s末物体坐标为（4m，4m） D. 4s末物体坐标为（6m，2m） 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．前2s内，物体在y轴方向速度为零，在x轴方向做匀加速直线运动，加速度沿x轴方向 A错误； B．在后2s内，物体在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成得知，物体做匀加速曲线运动，加速度沿y轴方向 B错误； CD．在前2s内，物体在x轴方向的位移为 在后2s内，x轴方向的位移为 x2=vxt=2×2m=4m x方向的总位移为 x=x1+x2=6m y轴方向位移为 则4s末物体的坐标为（6m，2m），C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，圆心为O、半径为R的四分之一圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上，在O点正上方有一光滑的小定滑轮，小定滑轮到轨道最高点B的距离为h，轻绳的一端系一质量为m的小球（小球和小定滑轮均可视为质点），靠放在光滑圆形轨道上的A点，A点到小定滑轮的距离为L，另一端绕过小定滑轮后用力拉住.重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B，该过程中FN大小不变 B. 缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B，该过程中FT先变小后变大 C. 小球静止在A点时，圆形轨道对小球的支持力大小 D. 小球静止在A点时，绳对小球的拉力大小 【答案】A 【解析】 【详解】小球受力如图所示 由平衡条件可知，由图可知力的矢量三角形与几何三角形△AOO'相似，则有 解得 其中mg、R、h均不变，L逐渐减小，则由上式可知，FN不变，FT变小。 故选A。 5. 如图甲是某景点的山坡滑道图片，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图． AC 是滑道的竖 直高度，D 点是 AC 竖直线上的一点，且有 AD＝DE＝20 m，滑道 AE 可视为光滑，滑行者从坡顶 A 点 由静止开始沿滑道 AE 向下做直线滑动，则滑行者在滑道 AE上滑行的时间为（ ） A. s B. 2 s C. s D. 2s 【答案】B 【解析】 【分析】设斜面坡角为θ，从D向AE做垂线交于点F，由AD=DE=20m，得AF=20×sinθ，故AE=2AF=40sinθ；再根据牛顿第二定律求解出加速度，然后根据匀加速直线运动的位移时间关系公式列式求解即可． 【详解】设斜面坡角为θ，从D向AE做垂线交于点F 则：AE=2AF=40sinθ 物体做匀加速直线运动，对物体受力分析，受重力和支持力，将重力沿着平行斜面和垂直斜面正交分解，根据牛顿第二定律，有： mgsinθ=ma 解得：a=gsinθ 根据速度位移公式，有： 由以上各式联立解得： 故选B． 【点睛】本题关键是根据牛顿第二定律求解出加速度，然后根据位移时间关系公式列式求解，关键是有中间变量θ，要列式后约去． 6. 如图所示，长为L=1m的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m=1kg的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α=300时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v=2m/s，则在整个过程中( ) A. 木板对小物块做功为5J B. 摩擦力对小物块做功为5J C. 支持力对小物块做功为0 D. 小物块克服摩擦力做功为3J 【答案】D 【解析】 【详解】设在整个过程中，木板对物块做功为W，整个过程中重力做功为零，则根据动能定理得：，故A错误；在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为300的过程中，支持力对物块做功为WN，根据动能定理得：WN-mgLsin300=0，代入数据得WN=mgLsin300=5J，故C错误；只有物块下滑的过程中摩擦力才做功，根据动能定理得：，解得：，所以小物块克服摩擦力做功为3J，故B错误，D正确．所以D正确，ABC错误． 7. 质量为的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，其中段为直线，段为曲线，点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为，以下说法正确的是（　　） A. 时间内，汽车牵引力为 B. 时间内，汽车的功率为 C. 时间内，汽车的平均速度等于 D. 汽车运动的最大速率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知，0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动 解得 故A错误； B．在t1时刻汽车的功率 t1～t2时间内，汽车保持功率P不变，故B正确； C．由图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1～t2时间内，汽车的平均速率大于，故C错误； D．在t2时刻，汽车的速度达到最大值v2，此时刻 解得 故D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，有的有两个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错的得0分，共18分） 8. 质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．在圆心处连接有力传感器，用来测量绳子上的拉力，运动过程中小球受到空气阻力的作用，空气阻力随速度减小而减小．某一时刻小球通过轨道的最低点，传感器的示数为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，下列说法正确的是（重力加速度为g） A. 到最高点过程克服空气阻力做功 B. 到最高点过程克服空气阻力做功 C. 再次经过最低点时力传感器的示数为5 D. 再次经过最低点时力传感器的示数大于5 【答案】AD 【解析】 【详解】AB.小球在最低点，受力分析与运动分析，则有： 而最高点时，由于恰好能通过，所以： 小球选取从最低点到最高点作为过程，由动能定理可得： 联立可得： 故A正确，B错误； C D.再次经过最低点时，克服空气阻力做功，由动能定理可得： 小球在最低点则有： 解得： 所以再次经过最低点时力传感器的示数大于5，故C错误，D正确； 故选AD． 【点睛】球在轻绳的作用下，在竖直平面内做圆周运动，由最低点的绳子的拉力结合牛顿第二定律可求出此时速度，当小球恰好通过最高点，由此根据向心力与牛顿第二定律可算出速度，最后由动能定理来求出过程中克服阻力做功. 9. 我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。如图所示，卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h，绕行周期为；月球绕地球公转的周期为，公转轨道半径为r；地球半径为，月球半径为，忽略地球、太阳引力对绕月卫星的影响，万有引力常量G已知。下列说法正确的是（　　） A. 月球的平均密度 B. 地球表面重力加速度 C. 绕月卫星的发射速度小于地球的第二宇宙速度 D. 绕月卫星的环绕速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对月球的极地卫星 根据密度公式有 联立解得 A错误； B．月球绕地球运动时 对地球表面的物体 联立解得 B正确； C．绕月卫星没有脱离地球的引力，则其发射速度小于地球的第二宇宙速度，C正确； D．绕月卫星的环绕速度 D错误。 故选BC。 10. 电动滑板车越来越受年轻人的喜爱，也为大家的出行带来了方便，但请大家骑行时注意安全。如图所示，为一人在水平路面上骑行滑板车，滑板车质量为M，质量为m的人的手正用水平恒力F向前作用在车手把上，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，假设人的脚只与平板车的平板接触，下列说法正确的是（　　） A. 人对车的推力F做的功为 B. 人对车做的功为 C. 车对人的脚的摩擦力做的功为 D. 车对人的作用力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．人的手用水平恒力F向前作用在车手把上，则人对车的推力F做的功为，选项A正确； B．在水平方向上，由牛顿第二定律可知，车对人的合力为ma，车对人的合力对人做功为maL，则由牛顿第三定律可知人对车做的功为-maL，故B错误； C．水平方向对人受力分析 可知车对人的脚的摩擦力 则该摩擦力做的功为 选项C正确； D．水平方向人受的合力为ma，竖直方向车对人有支持力mg，则车对人的作用力大于，选项D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三。实验题（本题共2个小题，满分14分） 11. 如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的传动下匀速转动。 （1）两槽转动的角速度___________。（选填“>”“=”或“＜”=）。 （2）现有两质量相同的钢球，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为。则钢球①、②的线速度之比为___________；受到的向心力之比为___________。 【答案】 ①. = ②. 2：1 ③. 2：1 【解析】 【详解】[1]（1）a、b两轮是同皮带转动，所以两者具有相同的线速度，根据 可知，A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同，所以A、B两槽转动的角速度相等； [2]（2）根据 因为A、B两槽转动的角速度相等，则钢球①、②的线速度之比为 [3]根据向心力公式 受到的向心力之比为 12. 用下列器材测量小车质量M。小车，一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为50Hz的交流电源，直尺，6个槽码，每个槽码的质量均为。 （1）完成下列实验步骤中的填空： ⅰ.按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑； ⅱ.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a； ⅲ.依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ⅱ； ⅳ.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。 （2）已知重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空： ①下列说法正确的是______； A.接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放 B.小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行 C.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量 D.若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为 ②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小______m/s，加速度大小______； ③写出随变化的关系式______（用M，m，g，a，n表示）； 【答案】 ①. AB ②. 0.723 ③. 0.820 ④. 【解析】 【详解】[1]A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放，是为了更好的利用纸带打出更多的点，故A正确； B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行，是为了保证小车受到的拉力（即细线的张力）是沿着轨道方向的，从而确保合力等于细线的拉力，并且能准确测量小车的位移，如果细线与轨道不平行，那么拉力将会有一个垂直于轨道的分量，这个分量会对实验产生误差，故B正确； C．实验中并不必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量，实际上，只要细线的拉力等于小车受到的合力（即满足平衡条件），无论槽码的质量如何，都不会影响实验结果的准确性，故C错误； D．若细线下端悬挂着2个槽码，小车加速下滑，槽码加速上升，槽码超重，故细线对小车的拉力大于2个槽码的重力，所以小车下滑过程中受到的合外力小于4mg，故D错误。 故选AB。 [2][3]依题意可知，相邻计数点间的时间间隔为 在打“5”点时小车的速度大小 由逐差法得 [4]对于小车匀速时有 减少n个槽码后，对小车进行分析有 减少n个槽码后，对槽码进行分析有 以上联立方程得 即 四、计算题（本题共3个小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，质量为的木板B放在水平地面上，质量为的货箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为。已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数。重力加速度g取。现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（，） （1）绳上张力T的大小； （2）拉力F的大小。 【答案】（1）100N （2）200N 【解析】 【详解】（1）对物体A受力分析如图所示： A静止，受力平衡，则在x轴上： 在y轴上 又f1=μ1N1 联立解得： T=100 N，f=80N 即绳上张力T的大小为100N。 （2）对物体B受力分析如图所示： B处于静止，根据平衡条件可得，在x轴上 F=f1+f2 在y轴上 N2=N1+mBg 又有 f2=μ2N2 联立解得 F=200 N 即拉力F的大小为200N。 14. 如图所示，AB段为一与水平面成37°角的光滑斜面，BCDE段为一传送带，BC段水平、角CDE也为37°，传送带与物体间动摩擦因数为0.5，转动轮大小不计。一弹簧一端固定在斜面的底端，另一端拴住质量为m1＝4kg的小物块P，小物体Q与P接触，已知Q的质量为m2＝10kg，弹簧的质量不计，劲度系数k＝100N/m，系统恰好在斜面某位置处于静止，现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它们一起从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知力F的大小随位移x按如图所示规律变化（sin37°＝0.6，cos37°=0.8，g＝10m/s2）。求： （1）刚开始时加力F时弹簧的压缩量； （2）求PQ一起运动的加速度的大小；如果PQ运动0.4m恰好到B点，求物体Q到B点时的速度大小； （3）如果运动0.4m到B点时，PQ刚好分离，同时撤去拉力F，传送带逆时针匀速转动，速度大小为10m/s，物体经过B点时利用特殊装置使使物体速度方向立即变为水平，大小不变，BC段距离为x=0.4m，当物体运动到C点时，传送带开始顺时针匀速转动，速度大小不变，CD段长度为s=22.25m，求物块从C运动到D所用时间。 【答案】（1）0.84m；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）设P、Q静止时弹簧压缩量为x0，，由平衡条件得 （m1＋m2）gsinθ＝kx0 解得 =0.84m （2）P、Q刚开始运动时拉力最小，根据牛顿第二定律 Fmin＝（m1＋m2）a＝70N 解得 即PQ一起运动的加速度的大小为； 由运动学规律可知运动到B点时速度 （3）在水平传送带上，传送带在逆时针转动，物块受向左滑动摩擦力而减速，由牛顿第二定律 解得 设其减速到C点时速度为vc，由匀变速直线运动规律 解得 物体在CD段的运动，在和传送带速度相等前先做匀加速运动，由牛顿第二定律得 解得 加速到和传送带速度相等时发生的位移 =5m 所用时间 =1s 在物体速度达到10m/s后，由于滑动摩擦力小于重力下滑分力，物体无法和传送带一起匀速，所以仍做加速运动，摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律得 解得 由匀变速直线运动公式 解得 物块从C运动到D所用时间 15. 如图所示，高为L的斜轨道AB、CD与水平面的夹角均为45°，它们分别与竖直平面内的圆弧形光滑轨道相切于B、D两点，圆弧的半径也为L。质量为m的小滑块从A点由静止滑下后，经CD轨道返回，再次冲上AB轨道至速度为零时，相对于BD面的高度为。已知滑块与AB轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：（结果可以保留根号） （1）滑块第一次经过圆轨道最低点时对轨道的压力； （2）滑块与CD轨道间的动摩擦因数； （3）经过足够长时间后，滑块在两斜面上滑动的路程之和s。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对m从开始位置第一次到最低点，则有 对m在最低点，根据牛顿第二定律，可得 由牛顿第三定律得最低点的压力大小 方向竖直向下； 【小问2详解】 对m从开始到第一次到达D点，由动能定理 设m在CD上能到达得高度为h，对m从D点到达CD上最高点，同理可得 对m第一次到达D到第二次到达D，则有 对m第二次到达D到返回AB上得最高点，由动能定理 联立解得 【小问3详解】 经过分析可得，m每次到达AB上能到达得最高点得高度总是上一次得，则m在AB上通过得路程为 经过足够长得时间后，m将保持在BD间滑动，全过程有动能定理 解得 故滑块在两斜面上滑动的路程之和 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $