精品解析:江苏省南通市通州高级中学2024-2025学年高一上学期第二次阶段测试物理试题
2025-02-12
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南通市 |
| 地区(区县) | 通州区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.37 MB |
| 发布时间 | 2025-02-12 |
| 更新时间 | 2025-02-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50394832.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
江苏省通州高级中学2024-2025学年度
第一学期高一第二次阶段性测试物理试卷
一、单选题(本大题共11小题,每题4分,总计44分)
1. 如图所示,“马踏飞燕”是我国古代艺术的稀世之宝,飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为( )
A. 马跑得快的缘故
B. 马蹄大的缘故
C. 马的重心就是马与飞燕上的接触点
D. 马的重心位置和与飞燕的接触点在一条竖直线上
2. 如图所示,某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动。下列说法错误的是( )
A. 人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力
B. 人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力
C. 绳拉车的力和车拉绳的力一定同时产生、同时消失
D. 人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等
3. 在刚结束的巴黎奥运会,郑钦文获得女单网球冠军,创造历史性的一刻。如图所示,郑钦文把飞来的网球击打回去,落到了对方场内,则下列说法正确的是( )
A. 飞来的网球速度越大,惯性越大
B. 球被打飞回去,是因为力是维持物体运动状态的原因
C. 若球拍没有击打球,则球会保持原来的运动状态不变
D. 球拍对球的弹力,是因为球拍发生弹性形变而产生的
4. 热气球某次沿竖直方向升空过程中的部分图像如图所示,其中图像的20s~30s段为曲线,其余部分为直线,则下列说法正确的是( )
A. 热气球在10s末上升到最高点
B. 热气球在0~10s与10s~20s内的速度变化量不相同
C. 热气球在0s~10s与10s~20s内的加速度相同
D. 热气球在10s~30s内的加速度逐渐变大
5. 放风筝是儿童喜欢的运动之一,如图所示,小明静止站在水平地面上放风筝。设小明的质量为m,重力加速度为g,则此时( )
A. 小明受到3个力的作用
B. 地面对小明的支持力大小等于mg
C. 小明对地面有向右的静摩擦力
D. 风筝线对小明的拉力与地面对小明的力是一对平衡力
6. 图为“验证力的平行四边形定则”的实验装置示意图,橡皮条的一端固定在木板上A位置,另一端系有轻质小圆环;轻质细绳OB和OC一端系在小圆环上(大小可忽略不计),另一端分别系在弹簧测力计的挂钩上,现用弹簧测力计通过细绳拉动小圆环,使橡皮条沿平行木板平面伸长至某一个位置,对于上述验证力的平行四边形定则的这部分实验过程,下列正确的是( )
A. OB和OC绳子之间的张角必须选择那些特殊角度如30°、45°等
B. 用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差越大越好
C. 实验过程中只需记录两个弹簧测力计的示数大小
D. 两绳OB、OC要适当长些,标记同一细绳方向的两点要远些
7. 筷子是中国人常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一。如图所示,用甲、乙两根筷子夹一个小球,甲倾斜,乙始终竖直。在竖直平面内,甲与竖直方向的夹角为θ,筷子与小球间的摩擦很小,可以忽略不计。小球质量一定,随着θ缓慢减少,小球始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A. 两根筷子对小球弹力均增大
B. 筷子乙对小球的弹力不变
C. 筷子甲对小球弹力变小
D. 两根筷子对小球的合力将增大
8. 如图所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,在液压机的作用下,车厢底板的倾角从0开始缓慢增大,当货物开始下滑后继续增大。则( )
A. 货物从静止到下滑至底部的整个过程中,货物所受的摩擦力一直增大
B. 货物从静止到下滑至底部整个过程中,货物所受的摩擦力先增大后减小
C. 货物从静止到下滑至底部整个过程中,货物所受的支持力一直增大
D. 货物下滑前,货物所受的合力一直减小
9. 在以速度匀速上升的电梯里,一小球从电梯地板以初速度被竖直向上弹出后又落回地板,这一过程中小球没有触碰电梯天花板,不计空气阻力,以地面为参考系,下列对这一过程的分析正确的是( )
A. 小球在空中运动的位移大小一定小于路程
B. 小球在空中运动的平均速度大于电梯的速度
C. 小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度
D. 当小球速度为时离电梯地板最远
10. 如图所示,小球A、B大小相同,质量分别为和,竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的风力影响(两球受到的风力大小相等),则两球达到平衡后的位置可能是( )
A. B.
C. D.
11. 如图甲所示,自动炒菜机的电动铲子既可推动炒菜也可翻动炒菜。自动炒菜机的炒菜原理可简化为如图乙所示的模型,内壁光滑的半球形容器开口向上固定在水平面上,一个小球(可视为质点)放在容器的底部,竖直光滑挡板与其接触,挡板的上端刚好与圆心O重合,有两种方式使小球到达容器口的P点;方式一是将挡板缓慢水平向右推,在推动过程中挡板始终保持竖直,使小球到达P点;方式二是让挡板绕O点缓慢转动,使小球到达P点。下列说法正确的是( )
A. 方式一中,挡板对小球的弹力先减小后增大
B. 方式一中,内壁对小球的弹力一直减小
C. 方式二中,挡板对小球的弹力先减小后增大
D. 方式二中,内壁对小球的弹力一直减小
二、实验题(每空3分,总计15分)
12. 小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验,用到的实验器材有:分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:
①在分液漏斗内盛满清水,旋松阀门,让水滴以一定的频率一滴滴的落下;
②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为25Hz时,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴;
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度;
④处理数据,得出结论;
(1)水滴滴落的时间间隔为___________s。
(2)小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示,根据数据计算当地重力加速度g=___________;A点处水滴此时的速度___________m/s,D点处水滴此时的速度___________m/s。(结果均保留三位有效数字)
(3)小黄同学怀疑自己的测量结果不是很符合当地的重力加速度值,于是他打开手机上的测量APP(phyphox),利用其中的加速度传感器测出当地的重力加速度值为9.80,你认为造成上述实验与手机加速度传感器测量有差别的原因是___________(写出一种即可)。
三、计算题(本大题共4小题,总计41分)
13. 如图所示为生活中常用的于机支架,其表面采用了光滑材质,手机与支架之间摩擦力可忽略不计,手机支架与手机后背、底部的两个接触面相互垂直,某次手机静置于手机支架上时,手机与水平面夹角为,手机质量为m,重力加速度为g。求:
(1)手机后背和底部受到的弹力大小各为多少?
(2)手机支架对手机的作用力为多少?
14. 如图所示,一根光滑轻绳穿过质量为m的小环A,轻绳的两端分别固定在B、C两点,给小环施加一个水平向左的拉力,小环静止时,段轻绳竖直,段轻绳与水平方向的夹角为37°。已知重力加速度为g,,,求:
(1)轻绳上的拉力T;
(2)水平拉力F。
15. 在2023年杭州亚运会上,中国队获得田径接力赛冠军。如图所示,某时刻,第四棒运动员陈佳鹏(图中甲)在距终点100m处从队友手中接过接力棒,以7m/s初速度做加速度为的匀加速直线运动,此时,旁边的日本选手(图中乙)在其前方4m处正以8m/s匀速直线冲向终点,已知陈佳鹏的最大速度为9m/s并能保持9m/s匀速直线冲向终点,求从图中时刻开始:
(1)甲、乙两运动员到达终点的运动时间;
(2)甲追上乙前两运动员间的最大距离;
(3)到达终点前甲、乙两运动员在距终点线多远处相遇?
16. 如图所示,右侧桌面上叠放三个完全相同的物块,质量均为,左侧是固定在水平地面上的光滑圆弧面P。一根轻绳跨过圆弧面顶点上的定滑轮,绳的一端系有质量为的小球,另一端水平连接物块3。小球与圆心连线跟水平方向的夹角,物块2受到斜右向上的拉力,F与水平方向夹角。整个系统处于静止状态。假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,定滑轮与小球足够小,重力加速度g取。求:
(1)绳上拉力的大小;
(2)物块2与3间的摩擦力f的大小;
(3)物块3与桌面间的动摩擦因数的最小值。
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江苏省通州高级中学2024-2025学年度
第一学期高一第二次阶段性测试物理试卷
一、单选题(本大题共11小题,每题4分,总计44分)
1. 如图所示,“马踏飞燕”是我国古代艺术的稀世之宝,飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为( )
A. 马跑得快的缘故
B. 马蹄大的缘故
C. 马的重心就是马与飞燕上的接触点
D. 马的重心位置和与飞燕的接触点在一条竖直线上
【答案】D
【解析】
【详解】根据二力平衡可知,“马踏飞燕”中的马之所以能用一只脚稳稳地踏在飞燕上,是因为马的重心位置和飞燕在一条竖直线上。
故选D。
2. 如图所示,某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动。下列说法错误的是( )
A. 人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力
B. 人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力
C. 绳拉车的力和车拉绳的力一定同时产生、同时消失
D. 人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.人拉绳的力和绳拉人的力是一对作用力和反作用力,A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.绳拉车的力和车拉绳的力是一对作用力和反作用力,一定同时产生、同时消失,C正确,不符合题意;
D.根据平衡条件,人拉绳的力等于车拉绳的力,根据牛顿第三定律,车拉绳的力等于绳拉车的力,所以人拉绳的力和绳拉车的力一定大小相等,D正确,不符合题意。
故选B。
3. 在刚结束的巴黎奥运会,郑钦文获得女单网球冠军,创造历史性的一刻。如图所示,郑钦文把飞来的网球击打回去,落到了对方场内,则下列说法正确的是( )
A. 飞来的网球速度越大,惯性越大
B. 球被打飞回去,是因为力是维持物体运动状态的原因
C. 若球拍没有击打球,则球会保持原来的运动状态不变
D. 球拍对球的弹力,是因为球拍发生弹性形变而产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体的惯性只由质量决定,与物体的速度无关,故A错误;
B.球被打飞回去,是因为力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C.若球拍没有击打球,由于球仍受重力作用,所以球不会保持原来的运动状态不变,故C错误;
D.球拍对球的弹力,是因为球拍发生弹性形变而产生的,故D正确。
故选D。
4. 热气球某次沿竖直方向升空过程中的部分图像如图所示,其中图像的20s~30s段为曲线,其余部分为直线,则下列说法正确的是( )
A. 热气球在10s末上升到最高点
B. 热气球在0~10s与10s~20s内的速度变化量不相同
C. 热气球在0s~10s与10s~20s内的加速度相同
D. 热气球在10s~30s内的加速度逐渐变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,热气球在内一直向上运动,所以热气球在10s末不是上升到最高点,故A错误;
B.由图像可知,热气球在0~10s与10s~20s内的速度变化量大小相等,方向相反,故B正确;
C.根据图像的斜率表示加速度,可知热气球在0s~10s与10s~20s内的加速度大小相等,方向相反,故C错误;
D.根据图像的切线斜率表示加速度,可知热气球在10s~30s内的加速度先不变,后逐渐减小,故D错误。
故选B。
5. 放风筝是儿童喜欢的运动之一,如图所示,小明静止站在水平地面上放风筝。设小明的质量为m,重力加速度为g,则此时( )
A. 小明受到3个力的作用
B. 地面对小明的支持力大小等于mg
C. 小明对地面有向右的静摩擦力
D. 风筝线对小明的拉力与地面对小明的力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小明受到重力、细线拉力、地面支持力和地面摩擦力4个力的作用,竖直方向根据受力平衡可得
可知地面对小明的支持力大小小于mg;故AB错误;
CD.由于细线对小明有水平向右的拉力,则小明受到地面对他向左的静摩擦力,由牛顿第三定律可知,小明对地面有向右的静摩擦力,风筝线对小明的拉力的水平分力与摩擦力平衡,所以风筝线对小明的拉力与地面对小明的摩擦力不是一对平衡力,风筝线对小明的拉力与地面对小明的力也不是一对平衡力,故C正确,D错误。
故选C。
6. 图为“验证力的平行四边形定则”的实验装置示意图,橡皮条的一端固定在木板上A位置,另一端系有轻质小圆环;轻质细绳OB和OC一端系在小圆环上(大小可忽略不计),另一端分别系在弹簧测力计的挂钩上,现用弹簧测力计通过细绳拉动小圆环,使橡皮条沿平行木板平面伸长至某一个位置,对于上述验证力的平行四边形定则的这部分实验过程,下列正确的是( )
A. OB和OC绳子之间的张角必须选择那些特殊角度如30°、45°等
B. 用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差越大越好
C. 实验过程中只需记录两个弹簧测力计的示数大小
D. 两绳OB、OC要适当长些,标记同一细绳方向的两点要远些
【答案】D
【解析】
【详解】A.OB和OC绳子之间的张角大小合适就好,不一定选特殊角度,A错误;
B.用弹簧测力计同时拉细绳时,拉力不能太太,也不能太小,示数之差适当即可,B错误;
C.实验中需记录弹簧测力计拉力的大小和方向还有结点的位置,C错误;
D.为了更加准确的记录力的方向,两绳OB、OC要适当长些,标记同一细绳方向的两点要远些,D正确。
故选D。
7. 筷子是中国人常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一。如图所示,用甲、乙两根筷子夹一个小球,甲倾斜,乙始终竖直。在竖直平面内,甲与竖直方向的夹角为θ,筷子与小球间的摩擦很小,可以忽略不计。小球质量一定,随着θ缓慢减少,小球始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A. 两根筷子对小球的弹力均增大
B. 筷子乙对小球的弹力不变
C. 筷子甲对小球的弹力变小
D. 两根筷子对小球的合力将增大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.根据平衡条件得
随着θ缓慢减少,两根筷子对小球的弹力均增大,A正确,BC错误;
D.两根筷子对小球的合力始终等于小球的重力,D错误。
故选A。
8. 如图所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,在液压机的作用下,车厢底板的倾角从0开始缓慢增大,当货物开始下滑后继续增大。则( )
A. 货物从静止到下滑至底部的整个过程中,货物所受的摩擦力一直增大
B. 货物从静止到下滑至底部的整个过程中,货物所受的摩擦力先增大后减小
C. 货物从静止到下滑至底部的整个过程中,货物所受的支持力一直增大
D. 货物下滑前,货物所受合力一直减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.增大的过程中,当货物处于静止状态时,受到静摩擦力作用,根据受力平衡可得
可知增大的过程中,货物所受的静摩擦力一直增大;当货物开始下滑过程,受到滑动摩擦力作用,大小为
可知继续增大的过程中,货物所受的滑动摩擦力一直减小,故A错误,B正确;
C.货物从静止到下滑至底部的整个过程中,货物所受的支持力大小为
可知增大的过程中,货物所受的支持力一直减小,故C错误;
D.物下滑前,货物一直处于静止状态,所受合力0,保持不变,故D错误。
故选B。
9. 在以速度匀速上升的电梯里,一小球从电梯地板以初速度被竖直向上弹出后又落回地板,这一过程中小球没有触碰电梯天花板,不计空气阻力,以地面为参考系,下列对这一过程的分析正确的是( )
A. 小球在空中运动的位移大小一定小于路程
B. 小球在空中运动的平均速度大于电梯的速度
C. 小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度
D. 当小球速度为时离电梯地板最远
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球在空中运动时,可能存在一直向上运动过程,因此位移大小可能等于路程,故A错误;
BC.因小球与电梯的位移相同,所以小球的平均速度一定等于电梯的速度,故BC错误;
D.当小球速度大于时,小球相对电梯向上运动,当小球速度小于时,小球相对电梯向下运动,所以当小球速度为时离电梯地板最远,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,小球A、B大小相同,质量分别为和,竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的风力影响(两球受到的风力大小相等),则两球达到平衡后的位置可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将两球看成一个整体,根据受力平衡可得,上边绳与竖直方向夹角满足
以B球为对象,根据受力平衡可得,下边绳与竖直方向夹角满足
则有
即
故选B。
11. 如图甲所示,自动炒菜机的电动铲子既可推动炒菜也可翻动炒菜。自动炒菜机的炒菜原理可简化为如图乙所示的模型,内壁光滑的半球形容器开口向上固定在水平面上,一个小球(可视为质点)放在容器的底部,竖直光滑挡板与其接触,挡板的上端刚好与圆心O重合,有两种方式使小球到达容器口的P点;方式一是将挡板缓慢水平向右推,在推动过程中挡板始终保持竖直,使小球到达P点;方式二是让挡板绕O点缓慢转动,使小球到达P点。下列说法正确的是( )
A. 方式一中,挡板对小球的弹力先减小后增大
B. 方式一中,内壁对小球的弹力一直减小
C. 方式二中,挡板对小球的弹力先减小后增大
D. 方式二中,内壁对小球的弹力一直减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.方式一,对小球受力分析,如图所示
若将挡板缓慢水平向右推的过程中,角由0度增大到90°,由平衡条件可得
、
则挡板对小球的弹力F1不断增大,内壁对小球的弹力N1不断增大,故AB错误;
CD.方式二,对小球受力分析,如图所示
由题意可知,N2与F2始终垂直,且转动过程中增大,由平衡条件可得
、
则挡板对小球的弹力F2不断增大,内壁对小球的弹力N2不断减小,故C错误,D正确。
故选D。
二、实验题(每空3分,总计15分)
12. 小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验,用到的实验器材有:分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:
①在分液漏斗内盛满清水,旋松阀门,让水滴以一定的频率一滴滴的落下;
②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为25Hz时,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴;
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度;
④处理数据,得出结论;
(1)水滴滴落的时间间隔为___________s。
(2)小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示,根据数据计算当地重力加速度g=___________;A点处水滴此时的速度___________m/s,D点处水滴此时的速度___________m/s。(结果均保留三位有效数字)
(3)小黄同学怀疑自己的测量结果不是很符合当地的重力加速度值,于是他打开手机上的测量APP(phyphox),利用其中的加速度传感器测出当地的重力加速度值为9.80,你认为造成上述实验与手机加速度传感器测量有差别的原因是___________(写出一种即可)。
【答案】(1)0.04
(2) ①. 9.69 ②. 1.32 ③. 2.48
(3)水滴下落时受到空气阻力作用
【解析】
【小问1详解】
由于频率由大到小逐渐调节,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴,说明闪光的时间间隔等于水滴的时间间隔,闪光的频率为25Hz,因此时间间隔为
【小问2详解】
[1]根据逐差法可得重力加速度为
[2][3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则D点处水滴此时的速度为
根据运动学公式可得A点处水滴此时的速度为
【小问3详解】
造成上述实验与手机加速度传感器测量有差别的原因是:水滴下落时受到空气阻力作用。
三、计算题(本大题共4小题,总计41分)
13. 如图所示为生活中常用于机支架,其表面采用了光滑材质,手机与支架之间摩擦力可忽略不计,手机支架与手机后背、底部的两个接触面相互垂直,某次手机静置于手机支架上时,手机与水平面夹角为,手机质量为m,重力加速度为g。求:
(1)手机后背和底部受到的弹力大小各为多少?
(2)手机支架对手机的作用力为多少?
【答案】(1),
(2)mg
【解析】
【小问1详解】
对手机受力分析,如图所示
手机受到竖直向下的重力、手机支架对手机后背的弹力、手机支架对手机底部的弹力,三个力处于平衡状态,根据平衡条件可知
,
【小问2详解】
对手机受力分析,根据受力平衡可知,手机支架对手机作用力与手机重力平衡,则大小为
14. 如图所示,一根光滑轻绳穿过质量为m的小环A,轻绳的两端分别固定在B、C两点,给小环施加一个水平向左的拉力,小环静止时,段轻绳竖直,段轻绳与水平方向的夹角为37°。已知重力加速度为g,,,求:
(1)轻绳上的拉力T;
(2)水平拉力F。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设轻绳上的拉力大小等于T,以小环为对象,竖直方向根据受力平衡可得
解得
【小问2详解】
以小环为对象,水平方向根据受力平衡可得
解得
15. 在2023年杭州亚运会上,中国队获得田径接力赛冠军。如图所示,某时刻,第四棒运动员陈佳鹏(图中甲)在距终点100m处从队友手中接过接力棒,以7m/s的初速度做加速度为的匀加速直线运动,此时,旁边的日本选手(图中乙)在其前方4m处正以8m/s匀速直线冲向终点,已知陈佳鹏的最大速度为9m/s并能保持9m/s匀速直线冲向终点,求从图中时刻开始:
(1)甲、乙两运动员到达终点的运动时间;
(2)甲追上乙前两运动员间的最大距离;
(3)到达终点前甲、乙两运动员在距终点线多远处相遇?
【答案】(1)11.22s,12s
(2)4.25m (3)56m
【解析】
【小问1详解】
设甲加速阶段所用时间为,匀速阶段所用时间为,乙到达终点所用时间为,甲的初速度为,末速度为,乙的速度为,两者最初相距,则
该时间内甲的位移为
可得匀速的时间
可知甲到达终点的时间为
乙到达终点的时间
【小问2详解】
甲追上乙前,当甲乙共速时,二者有最大距离,设共速所用的时间为,则
此时有
,
联立解得
【小问3详解】
根据以上分析可知,当甲速度达到最大时,甲的位移,此时乙的位移
显然甲还未追上乙,设甲速度达到最大后再经历时间两者相遇,有
解得
相遇时甲、乙两运动员距终点线的距离
16. 如图所示,右侧桌面上叠放三个完全相同的物块,质量均为,左侧是固定在水平地面上的光滑圆弧面P。一根轻绳跨过圆弧面顶点上的定滑轮,绳的一端系有质量为的小球,另一端水平连接物块3。小球与圆心连线跟水平方向的夹角,物块2受到斜右向上的拉力,F与水平方向夹角。整个系统处于静止状态。假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,定滑轮与小球足够小,重力加速度g取。求:
(1)绳上拉力的大小;
(2)物块2与3间的摩擦力f的大小;
(3)物块3与桌面间的动摩擦因数的最小值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
小问1详解】
以小球为对象,根据受力平衡可得绳上拉力的大小为
【小问2详解】
对物块1、2为整体,水平方向根据受力平衡可得物块2与3间的摩擦力大小为
【小问3详解】
对物块1、2、3整体,水平方向有
可得物块3与桌面间的静摩擦力大小为
竖直方向有
解得物块3受到的支持力大小为
又
可得
可知物块3与桌面间的动摩擦因数最小值为
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