精品解析：安徽省马鞍山市第二中学2024-2025学年初三雏鹰班（高一）上学期第一次素养考核物理试卷

2024年马鞍山市第二中学初三学科营 物理试题 【注意事项】 1.本试卷共4页，总分100分，答题时长90分钟。 2.请将自己的姓名、考场号和座位号用黑色墨水中性笔填写在答题卷的相应位置。 3.考生务必在答题卷上答题，在试卷上作答无效。考试结束后，请将试巷和答题卷一并交回。 一、选择题：本大题共12小题。每小题4分，共48分。其中1~8题均只有一个选项符合题目要求；9~12题每题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选不得分。请把答案填在答题卷的相应位置。 1. 如图，a、b两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的v-t图像，已知a、b曲线关于它们两交点的连线对称，且在t1时刻两车相遇，下列说法正确的是（　　） A. t2时刻两车也相遇 B. t2时刻a车在前，b车在后 C. 在tl~t2这段时间内，两车平均速度相同 D. 在tl、t2两个时刻，a车与b车加速度分别相同 2. 一辆汽车在高速公路匀速行驶，突遇紧急情况司机立即刹车，汽车刹车过程中位移随时间变化的规律式为：（x的单位是m，t的单位是s）。关于该汽车的运动，下列判断中正确的是（　　） A. 刹车过程中的加速度大小为 B. 刹车后6s内的位移72m C. 刹车后，汽车第一个1s内，第二个1s内，第三个1s内位移之比为 D. 刹车全过程的平均速度为15m/s 3. 如图所示，物体A、B叠放在水平桌面上，方向相反的水平拉力、分别作用于物体A、B上，使A、B一起在桌面上做匀速直线运动，已知A、B始终保持相对静止，且，以 fA表示A受到的摩擦力大小，以fB表示B受到桌面的摩擦力的大小，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的恒定风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为θ，已知风力大小正比于风速，则当风速改变时，始终保持不变的是（ ） A. 细绳与竖直方向的夹角 B. 细绳对重物的拉力 C. 地面对重物的支持力 D. 地面对重物的摩擦力 5. 如图所示，一倾角为的斜面静止放在水平地面上，一质量为m的木块恰能沿斜面匀速下滑．用沿斜面向上的力推木块，使之能匀速上滑．已知重力加速度为g，以上两种过程中斜面始终保持静止，下列说法正确的是（ ） A. 推力大小为 B. 以上两种过程中，地面与斜面间均无摩擦力 C. 和木块匀速下滑相比，匀速上滑时地面支持力减小了 D. 和木块匀速下滑相比，匀速上滑时地面对斜面作用力减小了 6. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中，下列说法错误的是（　　） A. 人从P点先加速运动，再做减速运动 B. 人从P点到C点加速度先不变，再减小，再增大 C. 在b点速度最大，人处于超重状态 D. 在c点，人的速度为零，其加速度大于g 7. 如图，四个滑块叠放在倾角为的固定光滑斜面上，其中B和C的质量均为m，A和D的质量均为3m，B和C之间用一平行于斜面的轻绳连接，现对A施加平行于斜面向上的拉力F，使得四个滑块以相同加速度一起沿着斜面向上运动，滑块间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ） A. 拉力F的最大值为 B. C对D的摩擦力为时，A对B的摩擦力为 C. 当拉力F取得最大值时，轻绳上的弹力大小为 D. 当拉力F取得最大值时，C、D间的摩擦力为 8. 如图所示，A、B、C三个物体的质量分别为2m、2m、3m，其中物体B和C通过轻绳连在一起，物体A和B通过跨过光滑定滑轮的轻绳连在一起，物体A与轻弹簧上端连在一起，轻弹箒下端固定在地面上，初始时三个物体均保持静止（重力加速度为g）．下列说法正确的是（ ） A. 初始时弹簧处于压缩状态 B. 剪断A、B间轻绳后瞬间物体B、C间轻绳拉力为3mg C. 剪断B、C间轻绳后瞬间物体A的加速度为 D. 剪断B、C间轻绳后瞬间物体A、B间轻绳拉力为 9. 科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（g取10m/s2）（　　） A. 水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB=tBC=tCD B. 闪光的间隔时间是 C. 水滴在各点的速度之比满足vB:vC:vD=1:4:9 D. 水滴在各点的速度之比满足vB:vC:vD=1:3:5 10. 如图所示，一只小鸟沿着均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中（不考虑树枝的形状变化），则（　　） A. 树枝对小鸟的作用力先减小后增大 B. 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大 C. 树枝对小鸟的弹力先增大后减小 D. 树枝对小鸟的弹力保持不变 11. 如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块AB，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B间的相互作用力，下列说法可能正确的是（　　） A. 若地面是完全光滑的，则FAB=F B. 若地面是完全光滑的，则FAB=F C. 若地面是有摩擦的，且AB被推动加速前进，则FAB=F D. 若地面是有摩擦的，且AB被推动加速前进，则FAB=F 12. 如图所示，放在固定粗糙斜面上的质量为M的物块沿斜面下滑，则下列说法正确的是（　　） A. 若M原来匀速下滑，后在M上面叠放一质量为m的物块，两物块一起将匀速下滑 B. 若M原来匀速下滑，后在M上施加一竖直向下的恒力F，F大小决定物块是加速还是匀速下滑 C. 若M原来以加速度a匀加速下滑，后在M上面叠放一相对静止质量为m的物块，两物块将以大于a的加速度匀加速下滑 D. 若M原来以加速度a匀加速下滑，后在M上施加一竖直向下的恒力F（且F=mg），物块将以大于a的加速度匀加速下滑 二、解答题：本大题共4小题。共52分。请写出必要的公式和文字说明，只有最后答案不得分。 13. 如图甲所示，长为的直杆水平固定放置，直杆两端A、B系着长为的轻绳，挂有质量为的物块的光滑轻质滑轮置于轻绳上，整个系统处于静止状态。已知重力加速度为，不计空气阻力的影响。 （1）求轻绳中的张力大小； （2）现对滑轮施加一水平向左的拉力F（图中未画出），使物块缓慢移动到如图乙所示位置时，轻绳左侧恰好竖直，求此时拉力F的大小。 14. 某中学高一课外活动小组自制一枚水火箭，设水火箭发射后始终在竖直方向上运动。在水火箭向下喷水过程中，水火箭可认为做匀加速直线运动，水火箭从地面静止出发经过4s到达离地面高20m处时水恰好喷完，接着水火箭向上做匀减速运动，最后落回到地面。设水火箭喷完水后运动的加速度大小恒为，求： （1）水火箭喷水时的加速度； （2）水火箭恰好喷完水时的速度； （3）水火箭上升离地面的最大高度。 15. 如图所示，粗糙水平面上放置一个质量M＝2kg、长度L＝ 5m的木板A，可视为质点的物块B放在木板A的最左端，其质量m＝1kg。已知A、B间动摩擦因数为μ1＝0.2，A与水平地面间的动摩擦因数为μ2＝0.4；开始时A、B均处于静止状态，当B获得水平向右的初速度v0＝8m/s的同时，对A施加水平向右的恒力F，取g＝10m/s2，求： （1）为使物块B不从木板A的右端滑出，力F的最小值为多大？ （1）若F＝22N，则物块B的最大速度为多大？ 16. 如图所示，一质量为m的木块，从倾角θ=37°的斜面上的A点静止下滑，A与斜面间动摩擦因数μ1=0.25，A到斜面底端B的长度x=2.5m；A通过一段很小的平滑曲面（速度大小不变）到达光滑的平台，紧挨平台且与平台等高的水平传送带，水平段长L=6m，皮带轮轴心固定且顺时针转动，传送带在皮带的带动下以恒定的速度v匀速运动，物块与传送带间的动摩擦因数μ2=0.2，g=10m/s2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）小物块滑到斜面底端B时的速度大小v1； （2）若传送带的速度v=0.5m/s，物块滑到水平段最右端C点时的速度vC； （3）若传送带的速度=2m/s，物块滑到水平段最右端C点时的速度C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年马鞍山市第二中学初三学科营 物理试题 【注意事项】 1.本试卷共4页，总分100分，答题时长90分钟。 2.请将自己的姓名、考场号和座位号用黑色墨水中性笔填写在答题卷的相应位置。 3.考生务必在答题卷上答题，在试卷上作答无效。考试结束后，请将试巷和答题卷一并交回。 一、选择题：本大题共12小题。每小题4分，共48分。其中1~8题均只有一个选项符合题目要求；9~12题每题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选不得分。请把答案填在答题卷的相应位置。 1. 如图，a、b两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的v-t图像，已知a、b曲线关于它们两交点的连线对称，且在t1时刻两车相遇，下列说法正确的是（　　） A. t2时刻两车也相遇 B. t2时刻a车在前，b车在后 C. 在tl~t2这段时间内，两车平均速度相同 D. 在tl、t2两个时刻，a车与b车加速度分别相同 【答案】B 【解析】 【详解】AB．图像中图线与时间轴所围成的面积表示位移的大小，在t1时刻两车相遇，而在tl~t2这段时间内，a车的位移大，则在t2时刻a车在前，b车在后，故B正确，A错误； C．在tl~t2这段时间内，时间相同，位移越大，平均速度越大，则a车平均速度较大，故C错误； D．曲线关于它们两交点的连线对称，则在t1、t2这两个时刻，图线斜率的绝对值相等，故两车加速度大小分别相等，但方向不同，故加速度不同，故D错误。 故选B。 2. 一辆汽车在高速公路匀速行驶，突遇紧急情况司机立即刹车，汽车刹车过程中位移随时间变化的规律式为：（x的单位是m，t的单位是s）。关于该汽车的运动，下列判断中正确的是（　　） A. 刹车过程中的加速度大小为 B. 刹车后6s内的位移72m C. 刹车后，汽车第一个1s内，第二个1s内，第三个1s内位移之比为 D. 刹车全过程的平均速度为15m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据位移公式有 将题中函数式进行对比有 ， 解得 故A错误； B．结合上述可知，刹车时间 可知，6s前车已经停止运动，则刹车后6s内的位移 故B错误； C．令T=1s，刹车后，汽车第一个1s内的位移 第二个1s内的位移 第三个1s内位移 解得 故C错误； D．结合上述可知，刹车全过程的平均速度为 故D正确。 故选D。 3. 如图所示，物体A、B叠放在水平桌面上，方向相反的水平拉力、分别作用于物体A、B上，使A、B一起在桌面上做匀速直线运动，已知A、B始终保持相对静止，且，以 fA表示A受到的摩擦力大小，以fB表示B受到桌面的摩擦力的大小，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】A相对于B保持静止状态，水平方向上A受到拉力和摩擦力作用，摩擦力和拉力是一对平衡力，所以。根据物体间力的作用是相互的，A受到B的摩擦力水平向右，大小是，所以B上表面受到A的摩擦力水平向左，大小是。物体B进行匀速直线运动，水平方向上受到A对B水平向左的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向右的拉力，这三个力是平衡力，所以B下表面受到地面的摩擦力大小为，故C正确，ABD错误。 4. 如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的恒定风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为θ，已知风力大小正比于风速，则当风速改变时，始终保持不变的是（ ） A. 细绳与竖直方向的夹角 B. 细绳对重物的拉力 C. 地面对重物的支持力 D. 地面对重物的摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】对气球受力分析，如图所示： 根据平衡条件有： 解得 所以细线的拉力随风力的增加而增加，细绳与竖直方向的夹角θ随风力的增加而增加。选项A、B错误； 以气球和重物整体为研究对象，有 地面对重物的支持力 地面对重物的摩擦力 所以地面对重物的支持力不变，选项C正确；地面对重物的摩擦力随风力的增加而增加，选项D错误。 故选C。 5. 如图所示，一倾角为的斜面静止放在水平地面上，一质量为m的木块恰能沿斜面匀速下滑．用沿斜面向上的力推木块，使之能匀速上滑．已知重力加速度为g，以上两种过程中斜面始终保持静止，下列说法正确的是（ ） A. 推力大小为 B. 以上两种过程中，地面与斜面间均无摩擦力 C. 和木块匀速下滑相比，匀速上滑时地面支持力减小了 D. 和木块匀速下滑相比，匀速上滑时地面对斜面作用力减小了 【答案】C 【解析】 【详解】A．木块恰能沿斜面匀速下滑时,根据平衡条件有 用沿斜面向上的力推木块，使之能匀速上滑时，根据平衡条件有 解得 故A错误； BC．木块匀速下滑时，以木块和斜面为研究对象，根据平衡条件可知 ， 木块匀速上滑时，以木块和斜面为研究对象，根据平衡条件可知 ， 则有 故B错误，C正确； D．木块匀速下滑时，则有 木块匀速上滑时，地面对斜面的作用力为 则有 故D错误。 故选C。 6. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中，下列说法错误的是（　　） A. 人从P点先加速运动，再做减速运动 B. 人从P点到C点加速度先不变，再减小，再增大 C. 在b点速度最大，人处于超重状态 D. 在c点，人的速度为零，其加速度大于g 【答案】C 【解析】 【详解】AB．Pa段人只受重力，做自由落体运动，加速度不变。ab段设绳子拉力为F，拉力小于重力，由牛顿第二定律 因为绳子拉力从零开始逐渐增大，故人做加速度逐渐减小的加速运动。bc段拉力大于重力，由牛顿第二定律 因为绳子拉力继续增大，故人做加速度逐渐增大的减速运动。所以人从P点先加速运动，再做减速运动，A正确，人从P点到C点加速度先不变，再减小，再增大，B正确； C．人在b点加速度为零，受力平衡，C错误； D．根据对称性，当人运动到a关于b的对称点时加速度为g，方向向上，继续减速，在c点，人的速度为零，其加速度大于g，D正确。 故选C。 7. 如图，四个滑块叠放在倾角为的固定光滑斜面上，其中B和C的质量均为m，A和D的质量均为3m，B和C之间用一平行于斜面的轻绳连接，现对A施加平行于斜面向上的拉力F，使得四个滑块以相同加速度一起沿着斜面向上运动，滑块间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ） A. 拉力F的最大值为 B. C对D的摩擦力为时，A对B的摩擦力为 C. 当拉力F取得最大值时，轻绳上的弹力大小为 D. 当拉力F取得最大值时，C、D间的摩擦力为 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．当A、B间的摩擦力为最大静摩擦力时，拉力F取最大值，将BCD看成一个整体，可得 对整体 解得 此时对CD的整体 T-4mgsinθ=4ma 解得 此时对D分析可知 解得 故AD错误，C正确； B．C对D的摩擦力为时，对D进行受力分析，根据牛顿第二定律有 设A对B的摩擦力为，对BCD根据牛顿第二定律有 解得 故B错误； 故选C。 8. 如图所示，A、B、C三个物体的质量分别为2m、2m、3m，其中物体B和C通过轻绳连在一起，物体A和B通过跨过光滑定滑轮的轻绳连在一起，物体A与轻弹簧上端连在一起，轻弹箒下端固定在地面上，初始时三个物体均保持静止（重力加速度为g）．下列说法正确的是（ ） A. 初始时弹簧处于压缩状态 B. 剪断A、B间轻绳后瞬间物体B、C间轻绳拉力为3mg C. 剪断B、C间轻绳后瞬间物体A的加速度为 D. 剪断B、C间轻绳后瞬间物体A、B间轻绳拉力为 【答案】D 【解析】 【详解】A.剪断B、C间的轻绳之前，设A、B之间绳子上的拉力为，对B、C整体分析有 设初始时弹簧对A的弹力竖直向下，大小为F，对A分析有 解得弹簧弹力 故初始时弹簧处于伸长状态，故A错误； B.剪断A、B间轻绳后，设B、C整体加速度为，由牛顿第二定律得 解得 剪断A、B间轻绳后B、C间轻绳拉力为，对C由牛顿第二定律得 解得 故B错误； CD.剪断B、C间轻绳瞬间，弹簧上的弹力不变，A、B的加速度大小相等，设为，设A、B之间绳子上的拉力为，对B由牛顿第二定律得 对A由牛顿第二定律得 解得 ， 故C错误，D正确。 故选D。 9. 科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（g取10m/s2）（　　） A. 水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB=tBC=tCD B. 闪光的间隔时间是 C. 水滴在各点的速度之比满足vB:vC:vD=1:4:9 D. 水滴在各点的速度之比满足vB:vC:vD=1:3:5 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由题图可知 水滴做初速度为零的匀加速直线运动，由题意知水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间相等，即 故A正确； B．由 可得水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间为，即闪光的间隔时间为，故B正确； CD．由 可知水滴在各点的速度之比满足 故CD错误。 故选AB。 10. 如图所示，一只小鸟沿着均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中（不考虑树枝的形状变化），则（　　） A. 树枝对小鸟的作用力先减小后增大 B. 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大 C. 树枝对小鸟的弹力先增大后减小 D. 树枝对小鸟的弹力保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对小鸟进行受力分析，其受力分析图如图所示 因为小鸟是缓慢爬行的，所以小鸟始终处于平衡态，即合力始终为零。即树枝对小鸟的作用力的合力与小鸟所受重力等大反向，所以树枝对小鸟的作用力大小不变，方向为竖直向上，故A项错误； B．对如上图所示，该时刻来说，对小鸟受力分析，其摩擦力为静摩擦力，大小为 从A到B的过程中，先减小后增加，所以摩擦力的大小也是先减小后增大，故B项正确； CD．如上图所示，对该时刻小鸟进行受力分析，其受到的树枝弹力大小为 从A到B的过程中，先减小后增加，所以弹力的大小先增加后减小，故C正确，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块AB，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B间的相互作用力，下列说法可能正确的是（　　） A. 若地面是完全光滑的，则FAB=F B. 若地面是完全光滑的，则FAB=F C. 若地面是有摩擦的，且AB被推动加速前进，则FAB=F D. 若地面是有摩擦的，且AB被推动加速前进，则FAB=F 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．若地面完全光滑，对整体分析有 a= 隔离对B分析，则A对B的作用力 FAB=ma=F 故A错误，B正确。 CD．若地面是有摩擦的，且A、B被推动，A、B也将以共同的加速度运动，根据牛顿第二定律，对AB整体 F-μ（m+m）g=2ma 解得 a=−μg 对B FAB-μmg=ma 故 FAB=ma+μmg=m（a+μg）=F 故D正确，C错误。 故选BD。 【点睛】用整体法与隔离法对物体受力分析是处理连接体问题常用的方法。一般情况下，先用整体法求出整体的加速度，由这一加速度再用隔离法根据牛顿第二定律，求解受力情况。正确选择研究对象是用整体法与隔离法的关键。 12. 如图所示，放在固定粗糙斜面上的质量为M的物块沿斜面下滑，则下列说法正确的是（　　） A. 若M原来匀速下滑，后在M上面叠放一质量为m的物块，两物块一起将匀速下滑 B. 若M原来匀速下滑，后在M上施加一竖直向下的恒力F，F大小决定物块是加速还是匀速下滑 C. 若M原来以加速度a匀加速下滑，后在M上面叠放一相对静止质量为m的物块，两物块将以大于a的加速度匀加速下滑 D. 若M原来以加速度a匀加速下滑，后在M上施加一竖直向下的恒力F（且F=mg），物块将以大于a的加速度匀加速下滑 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设斜面倾角为，若M原来匀速下滑，则有 可得斜面与物块间的动摩擦因数满足 后在M上面叠放一质量为m的物块，相当于增加物块的质量，仍然满足，则两物块也将一起匀速下滑，故A正确； B．若M原来匀速下滑，后在M上施加一竖直向下的恒力F，也相当于增加物块的质量，仍然满足，物块还是匀速下滑，与的大小无关，故B错误； C．若M原来以加速度a匀加速下滑，则根据牛顿第二定律，有 可得 后在M上面叠放一相对静止且质量为m的物块，也相当于增加物块的质量，根据牛顿第二定律可知，两物块也将以a的加速度匀加速下滑，故C错误； D．若M原来以加速度a匀加速下滑，后在M上施加一竖直向下的恒力F（且），根据牛顿第二定律有 由于 所以 可得 所以，物块将以大于a的加速度匀加速下滑，故D正确。 故选AD。 二、解答题：本大题共4小题。共52分。请写出必要的公式和文字说明，只有最后答案不得分。 13. 如图甲所示，长为的直杆水平固定放置，直杆两端A、B系着长为的轻绳，挂有质量为的物块的光滑轻质滑轮置于轻绳上，整个系统处于静止状态。已知重力加速度为，不计空气阻力的影响。 （1）求轻绳中的张力大小； （2）现对滑轮施加一水平向左的拉力F（图中未画出），使物块缓慢移动到如图乙所示位置时，轻绳左侧恰好竖直，求此时拉力F的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对滑轮处受力分析 则 由数学关系知 解得 【小问2详解】 图乙中对滑轮处受力分析，轻绳的拉力大小为，设滑轮到直杆的距离为，可得 ， 由数学关系 ， 联立解得 14. 某中学高一课外活动小组自制一枚水火箭，设水火箭发射后始终在竖直方向上运动。在水火箭向下喷水过程中，水火箭可认为做匀加速直线运动，水火箭从地面静止出发经过4s到达离地面高20m处时水恰好喷完，接着水火箭向上做匀减速运动，最后落回到地面。设水火箭喷完水后运动的加速度大小恒为，求： （1）水火箭喷水时的加速度； （2）水火箭恰好喷完水时的速度； （3）水火箭上升离地面的最大高度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）水火箭从地面静止出发经过t1=4s到达离地面高h1=20m做匀加速直线运动，加速度为，有 解得 （2）水火箭恰好喷完水时的速度为 （3）水火箭此后做匀减速直线运动，加速度为，此后上升的高度为，有 则水火箭上升离地面的最大高度为 15. 如图所示，粗糙水平面上放置一个质量M＝2kg、长度L＝ 5m的木板A，可视为质点的物块B放在木板A的最左端，其质量m＝1kg。已知A、B间动摩擦因数为μ1＝0.2，A与水平地面间的动摩擦因数为μ2＝0.4；开始时A、B均处于静止状态，当B获得水平向右的初速度v0＝8m/s的同时，对A施加水平向右的恒力F，取g＝10m/s2，求： （1）为使物块B不从木板A的右端滑出，力F的最小值为多大？ （1）若F＝22N，则物块B的最大速度为多大？ 【答案】（1）18.8N； （2）10m/s 【解析】 【详解】（1）物块B在木板A上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知： μ1mg＝ma1 解得 a1＝2m/s2 物块B滑到A的右端时A、B速度相等，则物块B刚好不从木板A的右端滑出，A、B相对位移为木板长L，木板A的加速度为a2 ，由速度公式和位移公式可知： 木板A的速度为 v＝ a2t 物块B的速度为 v＝v0－a1t 木板A的位移为 物块B的位移为 A、B的相对位移为木板长L L＝xB－xA 联立以上各式解得 对木板A，由牛顿第二定律可知 F＋μ1mg－μ2（m＋M）g＝Ma2 解得 F＝18.8N （2）物块B在木板A上先做匀减速直线运动，加速度为a1＝2m/s2；木板A做匀加速直线运动，对木板A，由牛顿第二定律可得： F＋μ1mg－μ2（m＋M）g＝Ma3 解得 a3＝6m/s2 设经过时间t1，A、B两物体速度相同，大小都为v1 v1＝v0－a1t1 v1＝ a3t1 联立解得 t1＝1s v1＝6m/s 在此过程中A、B的位移分别为xA1、xB1，则： A、B间的相对位移为 Δx1＝xB1－xA1 A、B速度相同后，木板A以a4的加速度继续匀加速运动，由牛顿运动定律可知： F－μ1mg－μ2（m＋M）g＝Ma4 解得 a4＝4m/s 2 由于a4＞a1，所以物块B也向右做匀加速运动，但相对木板A向左运动，经时间t2后物块B会从木板A的左端滑出，在这段时间内： 木板A的位移为 物块B的位移为 A、B间的相对位移 Δx2＝Δx1 则 Δx1＝xA2－xB2 联立解得 t2＝2s 物块B从木板A的左端滑出时的速度为： v3＝v1＋a1t2 解得 v3＝10m/s 物块B从木板A的左端滑出后落到地面上做匀减速运动，所以整个过程中，物块B从木板A的左端滑出时的速度为最大速度：10m/s。 16. 如图所示，一质量为m的木块，从倾角θ=37°的斜面上的A点静止下滑，A与斜面间动摩擦因数μ1=0.25，A到斜面底端B的长度x=2.5m；A通过一段很小的平滑曲面（速度大小不变）到达光滑的平台，紧挨平台且与平台等高的水平传送带，水平段长L=6m，皮带轮轴心固定且顺时针转动，传送带在皮带的带动下以恒定的速度v匀速运动，物块与传送带间的动摩擦因数μ2=0.2，g=10m/s2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）小物块滑到斜面底端B时的速度大小v1； （2）若传送带的速度v=0.5m/s，物块滑到水平段最右端C点时的速度vC； （3）若传送带的速度=2m/s，物块滑到水平段最右端C点时的速度C。 【答案】（1）m/s；（2）0.5m/s,方向向右；（3）2m/s，方向向右 【解析】 【分析】 【详解】（1）物体由静止沿斜面下滑，由牛顿定律可得 由运动公式 v12=2a1x 解得 v1=m/s （2）在传送带上有 若物体一直减速运动，到达C点时的速度设为v0，由v12-v02=2a2L可得，方程无解，所以物体不能一直减速，应为先减速后匀速，即 vC=v=0.5m/s 方向向右。 （3）由（2）可知，物体减速到与传送带速度一致时，还没有离开传送带，所以 方向向右。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $