精品解析：天津市第四十七中学2024-2025学年高一上学期第二次阶段性检测物理试题

天津市第四十七中学2024-2025第一学期高一年级 第二次阶段性检测物理试卷 第Ⅰ卷（共两部分 满分40分） 一、单选题（本题共5道小题，每题5分，共25分。每小题给出的四个选项中只有一个正确选项。） 1. 在酒泉卫星发射中心发射的我国神舟十八号载人飞船与运载火箭组合体，总质量超过400t，总高度近60m。飞船入轨后，于北京时间2024年4月26日3时32分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口。空间站的轨道高度约380～400km，运行速度约7.8km/s。下列说法正确的是（ ） A. 速度、高度和质量均为矢量 B. “总质量超过400t”中的“t”为导出单位 C. 研究飞船与空间站天和核心舱对接时，可将飞船视质点 D. “北京时间2024年4月26日3时32分”指的是时刻 2. 在物理学发展过程中，许多的物理学家都做出了重要的贡献，他们也探索出了许多的研究方法，下列说法中错误的是（ ） A. 引入“重心”、“合力与分力”概念时，运用了等效替代的思想 B. 当时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 C. 在研究物体的运动与力的关系时，伽利略在逻辑推理的基础上通过斜面实验证明了“力是维持物体运动的原因” D. 用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如速度就是采用比值法定义的物理量 3. 乐山一中即将迎来2024年秋季运动会，关于运动会上有关运动的描述，下列说法正确的是（　　） A. 百米赛跑中，运动员速度越大，则其加速度越大 B. 百米赛跑中，运动员的速度变化量大，则其加速度越大 C. 800米长跑项目中，运动员通过一段路程，其位移可能为零 D. 跳高运动员起跳瞬间速度为零，则其加速度也一定为零 4. 轨道摄像在体育赛事上得到了广泛应用。在最内侧跑道旁铺设固定的轨道，轨道上安装可沿轨道自由移动的摄像机。在某次百米比赛中，摄像机和运动员的图像如图所示，摄像机和运动员均可视为质点，下列说法中正确的是（　　） A. 摄像机做匀加速直线运动 B. 时刻摄像机与运动员速度相同 C. 时间内摄像机的速度总大于运动员的速度 D. 时间内摄像机与运动员的距离先变大后变小 5. 2024年巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中，全红婵凭借“水花消失术”征服了评委和观众并获得冠军。如图所示为全红婵上升和下降的两个精彩瞬间，不计空气阻力，全红婵从离开跳台至入水前，下列说法正确的是（　　） A. 全红婵运动到最高点时处于平衡状态 B. 全红婵起跳瞬间，跳台对她的弹力大于她对跳台的压力 C. 全红婵在下降阶段处于超重状态 D. 全红婵离开跳台后上升阶段处于失重状态 二、多选题（本题共3道小题，每题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分。选错或不答的得0分。） 6. 如图所示，送水工人用推车运桶装水，到达目的地后，工人抬起把手，带动板OA转至水平即可将水桶卸下。若桶与接触面之间的摩擦不计，∠AOB为锐角，板OA、OB对水桶的压力大小分别为F1、F2，保持OB不动，使OA由竖直缓慢转到与OB垂直的过程中（　　） A. 水桶受到的合力不变 B. F1，F2都在减小 C. F1不断减小，F2先增大后减小 D. F1先减小后增大，F2不断减小 7. 节能电梯在无人时缓慢运行或静止不动，有人上电梯后，电梯先加速后匀速运行。一乘客坐电梯下楼，始终与电梯保持相对静止，如图所示，则（　　） A. 加速时乘客所受的摩擦力方向水平向左 B. 加速时乘客所受支持力比自身重力小 C. 下楼过程中电梯对乘客的作用力大于乘客对电梯的作用力 D. 匀速下楼过程中乘客受到的摩擦力方向水平向右 8. t=0时刻，甲乙两物体沿同一足够长的平直轨道从相距150m的两位置开始相向运动，它们的v-t图象如图所示．忽略物体掉头所需时间，下列对物体运动情况的描述，正确的是（ ） A. 在10s末，乙物体改变运动方向 B. 在20s末，甲乙两物体相距70m C. 在前40s内，乙物体的加速度大小总比甲物体的大 D. 在40s末，甲乙两物体相遇 第Ⅱ卷（共两部分 满分60分） 三、实验题（本题共2道小题，共7填空，每空2分，共14分。） 9. 某实验小组利用如图甲所示实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”，他们的实验步骤如下： A将铁架台固定于水平桌面上，按如图所示安装好实验装置； B．以弹簧弹力F（弹簧下端所挂钩码的重力）为纵坐标，以弹簧伸长的长度（）为横坐标，用描点法作图，画出图线； C．依次在弹簧下端挂上1个，2个、3个、4个。。。。。。钩码，并分别记录钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度L，然后取下钩码； D．记下弹簧自由下垂时，其下端在刻度尺上的刻度； E．根据图像写出弹簧弹力F与伸长量x的关系式，得出弹力与伸长量的规律，分析函数表达式中常数的物理意义； （1）请按实验操作的先后顺序排序：A_________E。 （2）另一个小组在实验步骤D的操作中，将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验。他们得到的图线用虚线表示，前面小组得到的图线用实线表示。如图所示的图线最符合实际的是_______（填选项字母）。 A. B. C. D. 10. 某兴趣小组“探究小车加速度与合外力的关系”的实验装置如下图。A为小车（质量为M），B为打点计时器，C为装有沙的沙桶（沙和沙桶的总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板，电源频率为50Hz。 （1）下列实验操作中，正确的是（　　） A. 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B. 每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器 C. 平衡阻力时，应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上 D. 平衡阻力时，应将小车后面的纸带连接好 E. 改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力 （2）下图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻2个计数点之间有4个点没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度大小_______。（结果保留两位有效数字） （3）小王同学根据测量数据作出的a-F图线如图所示，他实验中可能存在的问题是__________________。 （4）小李同学在探究加速度a和小车质量M的关系时，由于没有能够始终满足（m为沙桶和沙的总质量）的条件，结果得到的图像应该是下图中的_______。 A. B. C. D. （5）小张同学改进实验方案，采用下图的实验装置探究“小车加速度与合外力的关系”时，是否需要小车质量远大于钩码质量？________（选填“需要"或“不需要”）。 四、解答题（本题共3道小题，第11题14分，第12题15分，第13题17分） 11. 如图甲所示，水平轻杆BC固定于竖直墙壁上，轻绳A端固定于墙上，另一端D跨过杆BC右端光滑定滑轮挂一个质量为的物体，；图乙中轻杆HG一端用铰链连接在竖直墙上，另一端G通过轻绳EG拉住，EG与水平方向也成30°角，在轻杆的G点用轻绳GK拉住一个质量为的物体，求： （1）轻绳AC段的张力与轻绳EG的张力之比； （2）轻杆BC对C端的支持力与轻杆HG对G端的支持力大小之比。 12. 企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一只企鹅在倾角的倾斜冰面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数，已知，，。求： （1）企鹅在冰面上滑动的最高点离出发点的距离x以及向上运动过程中的最大速度； （2）企鹅退滑到出发点时的速度大小。（结果可以带根号） 13. 现在传送带传送货物已被广泛地应用于车站、工厂、车间、码头。如图所示，某飞机场利用传送带将旅客的行李箱运进机舱。在该次运输过程中，传送带以恒定的速率v=2m/s向上运行。将行李箱无初速度地放在传送带底端，已知行李箱与传送带之间的动摩擦因数μ=1，传送带的长度L=9m，传送带与水平面的夹角θ=37°，g取10m/s2。试求： （1）行李箱的上升时间： （2）如果提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到B处，求行李箱的最短上升时间和传送带对应的最小运行速率。 （3）若传送带仍以恒定的速率v=2m/s向上运行，每隔1s将一个质量m=10kg的货物轻放到传送带上的A端，求相邻两货物之间的最小距离和最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津市第四十七中学2024-2025第一学期高一年级 第二次阶段性检测物理试卷 第Ⅰ卷（共两部分 满分40分） 一、单选题（本题共5道小题，每题5分，共25分。每小题给出的四个选项中只有一个正确选项。） 1. 在酒泉卫星发射中心发射的我国神舟十八号载人飞船与运载火箭组合体，总质量超过400t，总高度近60m。飞船入轨后，于北京时间2024年4月26日3时32分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口。空间站的轨道高度约380～400km，运行速度约7.8km/s。下列说法正确的是（ ） A. 速度、高度和质量均为矢量 B. “总质量超过400t”中的“t”为导出单位 C. 研究飞船与空间站天和核心舱对接时，可将飞船视为质点 D. “北京时间2024年4月26日3时32分”指的是时刻 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度为矢量，质量是标量，故A错误； B．“总质量超过400t”中的“t”为质量的常用单位，不是导出单位，故B错误； C．研究飞船与空间站天和核心舱对接时，飞船的形状不能忽略，不能视为质点，故C错误； D．“北京时间2024年4月26日3时32分”指的是时刻，故D正确； 故选D。 2. 在物理学发展过程中，许多的物理学家都做出了重要的贡献，他们也探索出了许多的研究方法，下列说法中错误的是（ ） A. 引入“重心”、“合力与分力”概念时，运用了等效替代的思想 B. 当时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 C. 在研究物体的运动与力的关系时，伽利略在逻辑推理的基础上通过斜面实验证明了“力是维持物体运动的原因” D. 用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如速度就是采用比值法定义的物理量 【答案】C 【解析】 【详解】A.重心、合力和分力等概念的建立都体现了等效替代的思想，故A正确； B.根据速度定义式 当足够小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B正确； C.在研究物体的运动与力的关系时，伽利略在逻辑推理的基础上通过斜面实验得到了“物体的运动不需要力来维持”的结论。故C错误。 D.用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如速度 就是采用比值法定义的物理量，故D正确。 本题选错误的，故选C。 3. 乐山一中即将迎来2024年秋季运动会，关于运动会上有关运动的描述，下列说法正确的是（　　） A. 百米赛跑中，运动员速度越大，则其加速度越大 B. 百米赛跑中，运动员的速度变化量大，则其加速度越大 C. 800米长跑项目中，运动员通过一段路程，其位移可能为零 D. 跳高运动员起跳瞬间速度为零，则其加速度也一定为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．百米赛跑中，运动员速度越大，加速度可能零，故A错误； B．根据 可知，运动员的速度变化量大，则其加速度不一定越大，故B错误； C．800米长跑项目中，运动员通过一段路程，若初末位置相同，其位移为零，故C正确； D．跳高运动员起跳瞬间速度为零，其加速度一定不为零，故D错误。 故选C。 4. 轨道摄像在体育赛事上得到了广泛应用。在最内侧跑道旁铺设固定的轨道，轨道上安装可沿轨道自由移动的摄像机。在某次百米比赛中，摄像机和运动员的图像如图所示，摄像机和运动员均可视为质点，下列说法中正确的是（　　） A. 摄像机做匀加速直线运动 B. 时刻摄像机与运动员速度相同 C. 时间内摄像机的速度总大于运动员的速度 D. 时间内摄像机与运动员的距离先变大后变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示速度，可知，摄像机做匀速直线运动，故A错误； B．图像的斜率表示速度，根据图像可知，时刻摄像机的速度小于运动员的速度，故B错误； C．将摄像机的图像平移后可以与运动员的图像相切，切点位置两者速度相等，结合上述可知，时间内摄像机的速度先大于运动员的速度，后小于运动员的速度，故C错误； D．图像始末位置相交，即始末位置相同，可知，时间内摄像机与运动员的距离先变大后变小，故D正确。 故选D。 5. 2024年巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中，全红婵凭借“水花消失术”征服了评委和观众并获得冠军。如图所示为全红婵上升和下降的两个精彩瞬间，不计空气阻力，全红婵从离开跳台至入水前，下列说法正确的是（　　） A. 全红婵运动到最高点时处于平衡状态 B. 全红婵起跳瞬间，跳台对她的弹力大于她对跳台的压力 C. 全红婵在下降阶段处于超重状态 D. 全红婵离开跳台后上升阶段处于失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．全红婵运动到最高点时，只受重力作用，加速度为重力加速度，方向向下，故A错误； B．全红婵起跳瞬间，跳台对她的弹力与她对跳台的压力是相互作用力，所以两个力等大反向，故B错误； CD．全红婵离开跳台后，无论是上升状态还是下降状态，都具有向下的加速度，均处于失重状态，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题（本题共3道小题，每题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分。选错或不答的得0分。） 6. 如图所示，送水工人用推车运桶装水，到达目的地后，工人抬起把手，带动板OA转至水平即可将水桶卸下。若桶与接触面之间的摩擦不计，∠AOB为锐角，板OA、OB对水桶的压力大小分别为F1、F2，保持OB不动，使OA由竖直缓慢转到与OB垂直的过程中（　　） A. 水桶受到的合力不变 B. F1，F2都在减小 C. F1不断减小，F2先增大后减小 D. F1先减小后增大，F2不断减小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．使OA由竖直缓慢转到与OB垂直的过程中，水桶受到的合力一直为0，保持不变，故A正确； BCD．使OA由竖直缓慢转到与OB垂直的过程中，板OA对水桶的压力从水平向右逐渐变成与垂直，以水桶为对象，其受力如图所示 由图可知，，都在减小，故B正确，CD错误。 故选AB。 7. 节能电梯在无人时缓慢运行或静止不动，有人上电梯后，电梯先加速后匀速运行。一乘客坐电梯下楼，始终与电梯保持相对静止，如图所示，则（　　） A. 加速时乘客所受的摩擦力方向水平向左 B. 加速时乘客所受支持力比自身重力小 C. 下楼过程中电梯对乘客的作用力大于乘客对电梯的作用力 D. 匀速下楼过程中乘客受到的摩擦力方向水平向右 【答案】AB 【解析】 【详解】A．乘客坐电梯下楼，沿电梯向下加速时，加速度方向沿电梯向下，即所受合力方向沿电梯向下，对乘客进行分析，乘客受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力，为了确保合力沿电梯向下，则乘客所受的摩擦力方向一定水平向左，故A正确； B．结合上述，乘客坐电梯下楼，沿电梯向下加速时，为了确保合力沿电梯向下，则乘客所受支持力一定比自身重力小，重力与支持力的合力方向竖直向下，故B正确； C．根据牛顿第三定律可知，下楼过程中电梯对乘客的作用力大小等于乘客对电梯的作用力，故C错误； D．乘客匀速下楼过程中，乘客所受外力的合力为0，则乘客仅仅受到重力与支持力两个力的作用，乘客没有受到摩擦力，故D错误。 故选AB。 8. t=0时刻，甲乙两物体沿同一足够长的平直轨道从相距150m的两位置开始相向运动，它们的v-t图象如图所示．忽略物体掉头所需时间，下列对物体运动情况的描述，正确的是（ ） A. 10s末，乙物体改变运动方向 B. 在20s末，甲乙两物体相距70m C. 在前40s内，乙物体的加速度大小总比甲物体的大 D. 在40s末，甲乙两物体相遇 【答案】BC 【解析】 【详解】A：在0～20s内，乙物体的速度一直为负，在10s末，乙物体未改变运动方向；故A错误． B：v-t图象对应的面积表示相应的位移，在0～20s内甲物体位移为；在0～20s内乙物体位移为；0～20s内相向运动，在20s末，甲乙两物体相距；故B正确． C：v-t图象切线的倾斜程度表示加速度的大小，在前40s内，乙物体的加速度大小总比甲物体的大；故C正确． D：v-t图象对应的面积表示相应的位移，在0～40s内甲物体位移为；0～40s内乙物体位移为；40s末甲乙两物体相距；故D错误． 点睛：速度时间图象的斜率表示加速度，速度时间图象与坐标轴围成的面积表示相应的位移，速度时间图象的交点表示该时刻两物体速度相等． 第Ⅱ卷（共两部分 满分60分） 三、实验题（本题共2道小题，共7填空，每空2分，共14分。） 9. 某实验小组利用如图甲所示实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”，他们的实验步骤如下： A.将铁架台固定于水平桌面上，按如图所示安装好实验装置； B．以弹簧弹力F（弹簧下端所挂钩码的重力）为纵坐标，以弹簧伸长的长度（）为横坐标，用描点法作图，画出图线； C．依次在弹簧下端挂上1个，2个、3个、4个。。。。。。钩码，并分别记录钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度L，然后取下钩码； D．记下弹簧自由下垂时，其下端在刻度尺上的刻度； E．根据图像写出弹簧弹力F与伸长量x的关系式，得出弹力与伸长量的规律，分析函数表达式中常数的物理意义； （1）请按实验操作的先后顺序排序：A_________E。 （2）另一个小组在实验步骤D的操作中，将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验。他们得到的图线用虚线表示，前面小组得到的图线用实线表示。如图所示的图线最符合实际的是_______（填选项字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）DCB （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1]安装好实验装置后，记下弹簧自然下垂时下端所对应的刻度，接下来开始实验操作记录数据，根据数据作出图像，最后得出结论，故正确顺序为ADCBE。 【小问2详解】 [2]弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长，即还未挂钩码弹簧就有了一定的伸长量，图线应与横轴交于正半轴，两种情况下弹簧的劲度系数相同，两图线平行，故选C。 10. 某兴趣小组“探究小车加速度与合外力的关系”的实验装置如下图。A为小车（质量为M），B为打点计时器，C为装有沙的沙桶（沙和沙桶的总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板，电源频率为50Hz。 （1）下列实验操作中，正确的是（　　） A. 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B. 每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器 C. 平衡阻力时，应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上 D. 平衡阻力时，应将小车后面的纸带连接好 E. 改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力 （2）下图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻2个计数点之间有4个点没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度大小_______。（结果保留两位有效数字） （3）小王同学根据测量数据作出的a-F图线如图所示，他实验中可能存在的问题是__________________。 （4）小李同学在探究加速度a和小车质量M的关系时，由于没有能够始终满足（m为沙桶和沙的总质量）的条件，结果得到的图像应该是下图中的_______。 A. B. C. D. （5）小张同学改进实验方案，采用下图的实验装置探究“小车加速度与合外力的关系”时，是否需要小车质量远大于钩码质量？________（选填“需要"或“不需要”）。 【答案】（1）AD （2）1.0 （3）长木板倾角偏大 （4）D （5）不需要 【解析】 【小问1详解】 A．为了使小车运动过程中，细线拉力恒定不变，调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故A正确； B．为了充分利用纸带，应先接通电源再释放小车，故B错误； CD．摩擦力是通过小车重力沿木板方向的分力来平衡的，所以平衡摩擦力时不能将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上，并且由于运动过程中纸带也要受到阻力，所以后面的纸带必须连好，再通过纸带上的点间距判断小车是否做匀速直线运动，故C错误，D正确； E．设平衡摩擦力时木板抬高的倾角为，在沿木板方向根据平衡条件有 可得 可知改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故E错误。 故选AD。 【小问2详解】 相邻2个计数点之间有4个点没有标出，则相邻两计数点间的时间间隔为 根据逐差法可得小车运动的加速度大小为 【小问3详解】 由图可知，当为零时，小车加速度大于零，可知他实验中可能存在的问题是平衡摩擦力过度（长木板倾角偏大）。 【小问4详解】 根据牛顿第二定律可得 ， 联立可得 可知图像上点与原点连线斜率为 当满足时，有 斜率几乎不变；当不满足时，可知随着的减小（增大），斜率减小明显，则图像向下弯曲明显。 故选D。 【小问5详解】 由装置图可知，细线拉力可以通过测力计测得，所以不需要满足小车质量远大于钩码质量。 四、解答题（本题共3道小题，第11题14分，第12题15分，第13题17分） 11. 如图甲所示，水平轻杆BC固定于竖直墙壁上，轻绳A端固定于墙上，另一端D跨过杆BC右端的光滑定滑轮挂一个质量为的物体，；图乙中轻杆HG一端用铰链连接在竖直墙上，另一端G通过轻绳EG拉住，EG与水平方向也成30°角，在轻杆的G点用轻绳GK拉住一个质量为的物体，求： （1）轻绳AC段的张力与轻绳EG的张力之比； （2）轻杆BC对C端的支持力与轻杆HG对G端的支持力大小之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 甲图中轻绳AC段的张力 乙图中轻绳EG的张力 可知 【小问2详解】 轻杆BC对C端的支持力 轻杆HG对G端的支持力 可得 12. 企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一只企鹅在倾角倾斜冰面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数，已知，，。求： （1）企鹅在冰面上滑动的最高点离出发点的距离x以及向上运动过程中的最大速度； （2）企鹅退滑到出发点时的速度大小。（结果可以带根号） 【答案】（1）17m， （2） 【解析】 【小问1详解】 企鹅从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”8s时，速度和位移分别为 企鹅肚皮贴着冰面向前滑行时，受到重力、支持力和摩擦力，如图 根据牛顿第二定律有 代入数据解得 企鹅肚皮贴着冰面向前减速滑行的位移大小为 则企鹅在冰面上滑动到最高点时离出发点的距离为 向上运动过程中的最大速度 【小问2详解】 企鹅退滑时，受力如图 根据牛顿第二定律有 解得 则企鹅退滑到出发点时的速度大小为 13. 现在传送带传送货物已被广泛地应用于车站、工厂、车间、码头。如图所示，某飞机场利用传送带将旅客的行李箱运进机舱。在该次运输过程中，传送带以恒定的速率v=2m/s向上运行。将行李箱无初速度地放在传送带底端，已知行李箱与传送带之间的动摩擦因数μ=1，传送带的长度L=9m，传送带与水平面的夹角θ=37°，g取10m/s2。试求： （1）行李箱的上升时间： （2）如果提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到B处，求行李箱的最短上升时间和传送带对应的最小运行速率。 （3）若传送带仍以恒定的速率v=2m/s向上运行，每隔1s将一个质量m=10kg的货物轻放到传送带上的A端，求相邻两货物之间的最小距离和最大距离。 【答案】（1）5s （2）3s，6m/s （3）1m，2m 【解析】 【小问1详解】 行李箱刚开始运动时受到重力、支持力和摩擦力，沿传送带方向，根据牛顿第二定律，有 解得行李箱的加速度为 a=2m/s2 行李箱加速到与传送带共速的时间 这段时间内行李箱的位移 解得 x1=1m 行李箱匀速运动时间 解得 t2=4s 行李箱的上升时间 =5s 【小问2详解】 只有行李箱一直做加速运动时，行李箱运动的时间最短；行李箱一直做加速运动，设到达机舱的速度为，则有 代入数据得 =6m/s 由于行李箱一直加速，所以传送带的速度至少为6m/s，最短时间为 =3s 【小问3详解】 每隔1s将一个质量m=10kg货物轻放到传送带上的A端，前一个货物刚加速完成，此时间距最小，间距为 =1m 共速时，间距最大 ， 解得 xmax=2m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$