精品解析：山东省聊城市莘县第一中学2024-2025学年高一上学期期末模拟考试物理试题

2024--2025学年度第一学期期末模拟考试 高一物理试题 一、单选题（每小题3分，共24分） 1. 下列四组单位中，都是国际单位制中的基本单位的是（　　） A. m、N、s B. m、kg、s C. m、J、s D. m、kg、N 2. 如图所示，一木板与竖直墙面通过一水平轴O相连，木板可绕水平轴O转动。设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2。现将木板从图示位置缓慢转到水平位置，在不计摩擦的情况下，则（　　） A FN1一直增大，FN2一直增大 B. FN1一直减小，FN2一直减小 C. FN1一直增大，FN2一直减小 D. FN1一直减小，FN2一直增大 3. 如图所示，甲图是用力传感器“探究作用力与反作用力的关系”的实验装置，乙图是实验中与力传感器相连的计算机屏幕上得到的两个力随时间变化的图线。根据图线可以得出的结论是（　　） A. 作用力变大时，反作用力变小 B. 作用力和反作用力的方向总是相反的 C. 作用力先变化，反作用力后变化 D. 此图线一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的 4. 如图是一辆汽车做直线运动的x－t图像。下列说法正确的是（　　） A. 0～1s内汽车做匀速直线运动 B. 0～3s内汽车的位移等于其在3s～5s内的位移 C. 3s～5s内汽车运动方向与1s～3s内运动方向相同 D. 4s时，汽车速度大小是6m/s 5. 某游客蹦极时运动的简化过程如图所示。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连，游客从A点由静止开始下落，至B点弹性绳刚好伸直，到达最低点C后向上弹起。整个过程中空气阻力可以忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 从A点至B点游客所受的拉力逐渐增大 B. 从B点到C点游客处于超重状态 C. 在C点时游客受到的拉力最大 D. 从C点向上弹起后，游客向上做匀加速直线运动 6. 第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日-17日在珠海举行。航展首日，我国新型隐形战机歼-35A惊喜亮相，如图，这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家。假设35A某次飞行表演时正沿图示轨迹加速运动，则飞机所受合力与速度关系可能为（　　） A B. C. D. 7. 如图所示，横截面为直角三角形的粗糙斜劈P，靠在粗糙的竖直墙面上，力F通过球心水平作用在光滑球Q上，系统处于静止状态。当力F逐渐增大时，系统始终保持静止，下列说法中正确的是（　　） A. 球Q对斜劈P的支持力增大 B. 斜劈P对竖直墙面的压力减小 C. 球Q对地面的压力不变 D. 竖直墙面对斜劈P的摩擦力减小 8. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg的物体A，物体与弹簧栓接，弹簧的劲度系数为，初始时系统处于静止状态。现用大小为15N，方向竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上运动，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 外力施加的瞬间，A，B的加速度大小均为0 B. 当弹簧压缩量减小时，A，B间弹力大小为 C. A，B分离时，A物体的位移大小为 D. B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了 二、多选题（每小题4分，共16分） 9. 质量为0.2kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图像分别如图所示，由图可知（　　） A. 开始4s内物体的位移为 B. 4s到6s末物体的加速度大小为 C. 从开始至6s末物体一直做曲线运动 D. 开始4s内物体做曲线运动，4s﹣6s内物体做直线运动 10. 某商场为了节能安装了智能化电动扶梯。在无人乘梯时，扶梯缓慢运转；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速再匀速运转。如图所示，一顾客乘该扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，则下列说法正确的是（　　） A. 顾客仅在加速阶段受摩擦力的作用 B. 顾客受到摩擦力作用时，摩擦力的方向斜向右上方 C. 顾客受到的支持力总是大于重力 D. 扶梯对顾客作用力的合力方向先指向右上方，再竖直向上 11. 在一次实验中，某同学利用速度传感器与计算机结合，得到某小车运动的v-t图像如图所示，测得0～11s内图线与横轴之间的小“方格”数约为54个。关于小车的运动，下列说法正确的是（　　） A. 小车运动的最大速度为0.6m/s B. 0～5s内小车朝正方向运动，7s后朝负方向运动 C. 小车在0～11s内的位移约为5.4m D. 小车先做加速度减小的加速运动，再做匀速运动，最后做加速度增大的减速运动 12. 如图，一倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。一质量为的煤块（可视为质点）以初速度从最低点A冲上传送带，恰好能到达最高点B。煤块与传送带间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取，，。煤块从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. A点到B点的距离为 B. 煤块的运动时间为 C. 煤块的加速度大小一直为 D. 煤块在传送带上的划痕长度为 第II卷（非选择题） 三、实验题 13. 关于“研究共点力合成”实验，请回答下列问题： （1）如图甲所示，在实验中把橡皮筋一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的另一端拉到位置O，这时除需记录O点位置外，还需记录______和______（用下列选项中的字母表示）。 A．橡皮筋伸长的长度 B.两个弹簧测力计的示数 C.两条细绳间夹角的大小 D.两条细绳的方向 （2）某同学完成实验后得到的图形如图丙所示，在所画的四个力中，由一个弹簧测力计拉橡皮筋得到的力是_______。（A.F1 B.F2 C.F D.F′） （3）在实验中我们采用的研究方法是（　　） A. 控制变量 B. 理想模型 C. 观察、推理和实验 D. 等效替代 14. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）关于实验的操作和现象，下列说法正确的是______。 A. 图示电磁打点计时器需接220V的交流电源，重物质量远大于小车质量 B. 实验中力传感器的示数等于重物的重力 C. 实验前需要将长木板倾斜一定的角度补偿阻力 D. 若保持小车的质量不变，重物的重力越大，纸带上打出的点越密 （2）图乙为该同学实验中得到的一条纸带的一部分。已知打点计时器所接电源频率为50Hz，A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每相邻两个计数点间有四个点未画出。则E点位置对应刻度尺的读数为______cm；小车的加速度大小为______（计算结果保留2位有效数字）。 （3）该同学保持小车的质量不变，改变重物的质量，测出对应加速度，然后描绘出图像（F为力传感器示数）；之后在小车上加放钩码，再次改变重物的质量，测出对应加速度，继续在同一坐标系中描绘出另一条图像，如图丙所示。则图丙中图线______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是小车上加放钩码后描绘的图线，根据图像计算出所加钩码的质量为______g（计算结果保留3位有效数字）。 四、解答题（共4个小题，共46分） 15. 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。一质量为m的小滑块在一水平恒力的作用下静止在P点，且OP与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。求出小滑块所受各力的大小。 16. 在某滑雪场地有一倾角θ=37°的斜面滑道，一名单板滑雪运动员在该滑道上从静止开始下滑，速度达到v0=2m/s时，开始计时，此后运动员在斜面滑道上的运动可视为匀加速直线运动，经t=4s滑下的位移为s0=40m时进入水平滑道。已知运动员连同滑雪装置的总质量m=75kg，水平滑道与斜面滑道平滑连接，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求运动员连同滑雪装置在斜面滑道上匀加速直线下滑时受到的阻力大小； （2）若运动员连同滑雪装置在水平滑道上受到的阻力视为不变，且大小为在斜面匀加速下滑时所受阻力的1.2倍，求运动员在水平滑道上滑行x=60m时的速度大小； 17. 在平直的公路上有一辆电动自行车以6m/s的速度匀速行驶，当经过某电线杆时，有一辆同向行驶的汽车恰好也经过，并开始计时。已知此时汽车的速度为12m/s，并以大小为0.5m/s2的加速度开始减速，直到停车。求： （1）电动自行车追上汽车需要的时间。 （2）电动自行车追上汽车前，两者之间的最大距离。 18. 如图所示，光滑水平面上静止放着长为、质量为的木板（厚度不计），一个质量为的小物块（可视为质点）放在木板的最右端，物块与木板之间的动摩擦因数，对木板施加一水平向右的恒定拉力，取。 （1）若木板与小物块相对滑动，求小物块的加速度的大小； （2）施力后，要想把木板从小物块的下方抽出来，求力的大小应满足什么条件； （3）如果，作用后撤去，求时木板与小物块的速度各为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024--2025学年度第一学期期末模拟考试 高一物理试题 一、单选题（每小题3分，共24分） 1. 下列四组单位中，都是国际单位制中的基本单位的是（　　） A. m、N、s B. m、kg、s C. m、J、s D. m、kg、N 【答案】B 【解析】 【详解】m、kg、s是国际单位制中的基本单位；N、J是国际单位制中的导出单位。 故选B。 2. 如图所示，一木板与竖直墙面通过一水平轴O相连，木板可绕水平轴O转动。设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2。现将木板从图示位置缓慢转到水平位置，在不计摩擦的情况下，则（　　） A. FN1一直增大，FN2一直增大 B. FN1一直减小，FN2一直减小 C. FN1一直增大，FN2一直减小 D. FN1一直减小，FN2一直增大 【答案】B 【解析】 【详解】小球受到竖直向下的重力，水平向右的弹力，垂直木板向上的弹力，小球处于平衡状态，三个力构成矢量三角形如下 将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置，和不断减小，即FN1一直减小，FN2一直减小，ACD错误，B正确。 故选B。 3. 如图所示，甲图是用力传感器“探究作用力与反作用力的关系”的实验装置，乙图是实验中与力传感器相连的计算机屏幕上得到的两个力随时间变化的图线。根据图线可以得出的结论是（　　） A. 作用力变大时，反作用力变小 B. 作用力和反作用力的方向总是相反的 C. 作用力先变化，反作用力后变化 D. 此图线一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的 【答案】B 【解析】 【详解】A. 由图像可知，作用力变大时，反作用力也变大，选项A错误； B. 作用力和反作用力的方向总是相反的，选项B正确； C. 作用力和反作用力同时变化，选项C错误； D. 此图线不一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的，也可能处于运动状态，选项D错误。 故选B。 4. 如图是一辆汽车做直线运动的x－t图像。下列说法正确的是（　　） A 0～1s内汽车做匀速直线运动 B. 0～3s内汽车的位移等于其在3s～5s内的位移 C. 3s～5s内汽车的运动方向与1s～3s内运动方向相同 D. 4s时，汽车的速度大小是6m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由x－t图像可知，0～1s内汽车静止，A错误； B．由x－t图像可知，0～3s内汽车的位移为8m，在3s～5s内的位移为，故0～3s内汽车的位移不等于其在3s～5s内的位移，B错误； C．由x－t图像可知，3s～5s内汽车的运动方向与1s～3s内运动方向相反，C错误； D．由x－t图像可知，汽车的速度为 可得4s时，汽车的速度大小是6m/s，D正确。 故选D。 5. 某游客蹦极时运动的简化过程如图所示。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连，游客从A点由静止开始下落，至B点弹性绳刚好伸直，到达最低点C后向上弹起。整个过程中空气阻力可以忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 从A点至B点游客所受的拉力逐渐增大 B. 从B点到C点游客处于超重状态 C. 在C点时游客受到的拉力最大 D. 从C点向上弹起后，游客向上做匀加速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．游客从A点由静止开始下落，至B点弹性绳刚好伸直，则从A点至B点游客所受的拉力为零，选项A错误； B．从B点到C点先加速后减速，即加速度先向下后向上，则游客先失重后超重，选项B错误； C．在C点时弹性绳的弹力最大，则游客受到的拉力最大，选项C正确； D．从C点向上弹起后，开始时弹力大于重力，加速度向上，随弹力减小加速度减小，则游客先向上做变加速运动，后来弹力小于重力，加速度向下，随弹力减小，加速度变大，则游客向上做变减速运动，选项D错误。 故选C。 6. 第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日-17日在珠海举行。航展首日，我国新型隐形战机歼-35A惊喜亮相，如图，这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家。假设35A某次飞行表演时正沿图示轨迹加速运动，则飞机所受合力与速度关系可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体做曲线运动时，轨迹夹在速度方向与合力方向之间，且合力在轨迹的凹测，由于隐形战机加速运动，故速度方向与合力方向夹角要为锐角， 故选 A。 7. 如图所示，横截面为直角三角形的粗糙斜劈P，靠在粗糙的竖直墙面上，力F通过球心水平作用在光滑球Q上，系统处于静止状态。当力F逐渐增大时，系统始终保持静止，下列说法中正确的是（　　） A. 球Q对斜劈P的支持力增大 B. 斜劈P对竖直墙面的压力减小 C. 球Q对地面的压力不变 D. 竖直墙面对斜劈P的摩擦力减小 【答案】A 【解析】 【详解】B．以P、Q整体为研究对象，水平向右的力F与墙壁的支持力等大反向，故墙的支持力增大，由牛顿第三定律可知斜劈P对竖直墙壁的压力增大，选项B错误。 AC．对Q受力分析如图所示： Q受力平衡，则在水平和竖直方向分别有： 可知当F增大时，P、Q间的作用力增大，球Q对斜劈P的支持力增大，球Q对地面的压力增大，选项A正确，C错误。 D．对P受力分析可知，开始时P对墙壁的摩擦力方向不确定，故无法判断此摩擦力的变化情况，选项D错误。 故选A。 8. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg的物体A，物体与弹簧栓接，弹簧的劲度系数为，初始时系统处于静止状态。现用大小为15N，方向竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上运动，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 外力施加的瞬间，A，B的加速度大小均为0 B. 当弹簧压缩量减小时，A，B间弹力大小为 C. A，B分离时，A物体的位移大小为 D. B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了 【答案】C 【解析】 【详解】A．施加外力前，系统处于静止，合力为0，外力施加的瞬间，合力为外力 由牛顿第二定律得 故A错误； B．初始时系统处于静止状态，即 解得 当弹簧压缩量减小时，设A、B间弹力大小为，此时物体的加速度大小为，对A，由牛顿第二定律得 对B，由牛顿第二定律得 联立解得 故B错误； C．设A、B分离时，弹簧的形变量为，物体的加速度为，对A 对B 联立解得 所以A物体位移大小为 故C正确； D．当B物体的合力为0时速度达到最大，由C选项的分析知AB分离时有向上的加速度，所以速度最大时AB已经分离，由合力为0得 解得 故D错误。 故选C。 二、多选题（每小题4分，共16分） 9. 质量为0.2kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图像分别如图所示，由图可知（　　） A. 开始4s内物体的位移为 B. 4s到6s末物体的加速度大小为 C. 从开始至6s末物体一直做曲线运动 D. 开始4s内物体做曲线运动，4s﹣6s内物体做直线运动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据v-t图像中图线与横轴所围面积表示位移可知开始4s内物体的分位移分别为 ， 可得 故A正确； B．根据v-t图像中图线斜率表示加速度，可知4s到6s末物体的分加速度大小为 ， 可得 故B错误； CD．开始时物体初速度方向沿x方向，加速度方向沿y方向，两者不在一条直线上，所以物体做曲线运动，4s末物体的速度方向与x方向夹角的正切值为 后2s内加速度方向与x方向夹角的正切值为 可知速度方向与加速度方向在同一条直线上，所以物体后2s内做直线运动。故C错误；D正确。 故选AD。 10. 某商场为了节能安装了智能化电动扶梯。在无人乘梯时，扶梯缓慢运转；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速再匀速运转。如图所示，一顾客乘该扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，则下列说法正确的是（　　） A. 顾客仅在加速阶段受摩擦力的作用 B. 顾客受到摩擦力作用时，摩擦力的方向斜向右上方 C. 顾客受到的支持力总是大于重力 D. 扶梯对顾客作用力的合力方向先指向右上方，再竖直向上 【答案】AD 【解析】 【详解】A. 顾客仅在加速阶段受摩擦力的作用，A正确； B. 顾客的加速度沿斜面向上，有水平向右的分量的加速度，此时水平方向 受到的摩擦力方向水平向右，B错误； C. 匀速阶段，顾客受到的支持力等于重力，C错误； D. 加速阶段，扶梯对顾客支持力大于重力，摩擦力水平向右，支持力和摩擦力合力方向指向右上方，匀速阶段没有摩擦力，扶梯对人的作用力就是支持力，竖直向上，D正确。 故选AD。 11. 在一次实验中，某同学利用速度传感器与计算机结合，得到某小车运动的v-t图像如图所示，测得0～11s内图线与横轴之间的小“方格”数约为54个。关于小车的运动，下列说法正确的是（　　） A. 小车运动的最大速度为0.6m/s B. 0～5s内小车朝正方向运动，7s后朝负方向运动 C. 小车在0～11s内的位移约为5.4m D. 小车先做加速度减小的加速运动，再做匀速运动，最后做加速度增大的减速运动 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小车运动的最大速度为0.6m/s，A正确； B．0～5s内小车朝正方向加速运动，7s后朝正方向减速运动，B错误； C．每个小格代表的位移为 小车在0～11s内的位移约为 C正确； D．斜率的大小表示加速度的大小，所以小车先做加速度减小的加速运动，再做匀速运动，最后做加速度增大的减速运动，D正确。 故选ACD。 12. 如图，一倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。一质量为的煤块（可视为质点）以初速度从最低点A冲上传送带，恰好能到达最高点B。煤块与传送带间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取，，。煤块从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. A点到B点的距离为 B. 煤块的运动时间为 C. 煤块的加速度大小一直为 D. 煤块在传送带上的划痕长度为 【答案】AD 【解析】 【详解】C．煤块初速度大于传送带的速度，煤块开始相对于传送带向上运动，对煤块进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 煤块速度减至与传送带相等之后相对于传送带向下运动，根据牛顿第二定律有 解得 故C错误； B．结合上述分析，当煤块与传送带速度相等时有 解得 之后煤块减速至0，利用逆向思维有 解得 则煤块的运动时间为 故B错误； A．结合上述分析，煤块开始向上匀减速运动的位移 解得 煤块与传送带速度达到相等后匀减速运动的位移 解得 则A点到B点的距离 故A正确； D．煤块开始相对于传送带向上运动，此过程的相对位移 煤块速度与传送带相等之后，煤块相对于传送带向下运动，此过程的相对位移 由于 所以划痕长度为6.25m，故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题） 三、实验题 13. 关于“研究共点力的合成”实验，请回答下列问题： （1）如图甲所示，在实验中把橡皮筋一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的另一端拉到位置O，这时除需记录O点位置外，还需记录______和______（用下列选项中的字母表示）。 A．橡皮筋伸长的长度 B.两个弹簧测力计的示数 C.两条细绳间夹角的大小 D.两条细绳的方向 （2）某同学完成实验后得到的图形如图丙所示，在所画的四个力中，由一个弹簧测力计拉橡皮筋得到的力是_______。（A.F1 B.F2 C.F D.F′） （3）在实验中我们采用的研究方法是（　　） A. 控制变量 B. 理想模型 C. 观察、推理和实验 D. 等效替代 【答案】（1） ①. B ②. D （2）F （3）D 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 在“研究共点力的合成”实验中，把橡皮筋一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的另一端拉到位置O，这时除需记录O点位置外，为了做出力的图示，还需记录力的大小和方向，即两个弹簧测力计的示数和两条细绳的方向。 故选BD。 【小问2详解】 [1]由图可知，F是一个弹簧测力计拉橡皮筋的力，是根据平行四边形定则作出的理论值。 小问3详解】 [1]合力与分力是等效替代关系，所以本实验采用的方法是等效替代法，故选D。 14. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）关于实验的操作和现象，下列说法正确的是______。 A. 图示电磁打点计时器需接220V的交流电源，重物质量远大于小车质量 B. 实验中力传感器的示数等于重物的重力 C. 实验前需要将长木板倾斜一定的角度补偿阻力 D. 若保持小车的质量不变，重物的重力越大，纸带上打出的点越密 （2）图乙为该同学实验中得到的一条纸带的一部分。已知打点计时器所接电源频率为50Hz，A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每相邻两个计数点间有四个点未画出。则E点位置对应刻度尺的读数为______cm；小车的加速度大小为______（计算结果保留2位有效数字）。 （3）该同学保持小车的质量不变，改变重物的质量，测出对应加速度，然后描绘出图像（F为力传感器示数）；之后在小车上加放钩码，再次改变重物的质量，测出对应加速度，继续在同一坐标系中描绘出另一条图像，如图丙所示。则图丙中图线______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是小车上加放钩码后描绘的图线，根据图像计算出所加钩码的质量为______g（计算结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）C （2） ① 6.50 ②. 0.43 （3） ①. Ⅱ ②. 200 【解析】 【小问1详解】 A．图示电磁打点计时器需接8V的交流电源，实验中绳中拉力可以通过力传感器测出，故不需要重物质量与小车质量存在一定关系，故A错误； B．实际上，重物也向下做加速运动，则实验中力传感器的示数小于重物的重力，故B错误； C．为了使绳的拉力等于小车所受外力的合力，实验前需要将长木板倾斜一定的角度补偿阻力，故C正确； D．若保持小车的质量不变，重物的重力越大，小车运动的加速度越大，小车运动越快，纸带上打出的点越稀疏，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1] 由图乙可知，刻度尺最小分度值为0.1cm，故读数要估读到0.01cm，所以E点读数为6.50cm。 [2]由题意知，每相邻两个计数点间有四个点未画出，所以相邻计数点间的时间 根据逐差法，小车加速度 根据图乙可知 ， 联立以上解得 【小问3详解】 [1]设小车质量为M，小车未加钩码前，设小车加速度为，力传感器示数为，由牛顿第二定律得 整理得 小车加上质量为m的钩码后，设小车加速度为，力传感器示数为，由牛顿第二定律得 整理得 可知加了钩码后的图像斜率更小，故图丙中图线Ⅱ是小车上加放钩码后描绘的图线。 [2]结合以上分析和图乙可知，小车未加钩码时，图像斜率 小车加了质量为m的钩码后，图像斜率 联立以上解得 四、解答题（共4个小题，共46分） 15. 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。一质量为m的小滑块在一水平恒力的作用下静止在P点，且OP与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。求出小滑块所受各力的大小。 【答案】G=mg；； 【解析】 【详解】小滑块的受力分析如图所示 G＝mg 由共点力的平衡条件，有 解得 16. 在某滑雪场地有一倾角θ=37°的斜面滑道，一名单板滑雪运动员在该滑道上从静止开始下滑，速度达到v0=2m/s时，开始计时，此后运动员在斜面滑道上的运动可视为匀加速直线运动，经t=4s滑下的位移为s0=40m时进入水平滑道。已知运动员连同滑雪装置的总质量m=75kg，水平滑道与斜面滑道平滑连接，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求运动员连同滑雪装置在斜面滑道上匀加速直线下滑时受到的阻力大小； （2）若运动员连同滑雪装置在水平滑道上受到的阻力视为不变，且大小为在斜面匀加速下滑时所受阻力的1.2倍，求运动员在水平滑道上滑行x=60m时的速度大小； 【答案】（1）150N （2）6m/s 【解析】 【小问1详解】 在t=4s内，设运动员加速度为a1，由位移-时间公式 解得 运动员连同滑雪装置在斜面滑道上受到的阻力大小为F阻1，由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 运动员到斜面滑道底端时的速度为 解得 运动员连同滑雪装置在水平滑道上受到的阻力大小为 F阻2=1.2F阻1 由牛顿第二定律，得 解得 设滑行60m时的速度为v2，由速度和位移的关系式 解得 17. 在平直的公路上有一辆电动自行车以6m/s的速度匀速行驶，当经过某电线杆时，有一辆同向行驶的汽车恰好也经过，并开始计时。已知此时汽车的速度为12m/s，并以大小为0.5m/s2的加速度开始减速，直到停车。求： （1）电动自行车追上汽车需要的时间。 （2）电动自行车追上汽车前，两者之间的最大距离。 【答案】（1）24s；（2）36m 【解析】 【详解】（1）汽车停止用时为，有 解得 假设电动自行车追上汽车时，汽车未停止运动，设追上用时为。 电动自行车的位移为 汽车的位移为 追上时两者的位移相等，有 解得 即经过24s电动自行车追上汽车，追上时汽车恰好停下，故经24s追上汽车。 （2）两者的速度相等时，它们之间的距离最大，用时为。由 解得 电动自行车的位移为 汽车的位移为 两者间的最大距离为 解得 18. 如图所示，光滑水平面上静止放着长为、质量为的木板（厚度不计），一个质量为的小物块（可视为质点）放在木板的最右端，物块与木板之间的动摩擦因数，对木板施加一水平向右的恒定拉力，取。 （1）若木板与小物块相对滑动，求小物块的加速度的大小； （2）施力后，要想把木板从小物块的下方抽出来，求力的大小应满足什么条件； （3）如果，作用后撤去，求时木板与小物块的速度各为多少。 【答案】（1） （2） （3）、 【解析】 【小问1详解】 小物块受到的滑动摩擦力提供加速度，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 力拉动木板运动过程中，对木板，由牛顿第二定律 即 要想抽出木板，则只需 即 代入数值得 【小问3详解】 刚开始时当 时，小物块相对于木板相对滑动，对木板根据牛顿第二定律 代入数据解得木板的加速度 经过时间 小物块速度 发生的位移 木板的速度 发生的位移 内，相对位移为 设没有拉力时木板减速的加速度大小为，对木板根据牛顿第二定律 得 设从撤去拉力到木板与小物块共速所用时间为，由运动学知识有 解得 内，小物块发生的位移为 木板发生的位移为 内，相对位移为 由于 故时刻木板与小物块共速时，小物块没有掉下来，由于水平面光滑，故此后一直以共同速度匀速运动，所以时，木板与小物块的速度均为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$