精品解析：江苏省常州高级中学2024-2025学年高一上学期期末质量调研物理试卷

江苏省常州高级中学 2024~2025学年第一学期高一年级期末质量调研 物理试卷 注意事项： 1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分值为100分。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。 3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 一、单项选择题（本大题共11小题，每小题4分，共44分。每题只有一个选项符合题意。） 1. 下在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中正确的是（　　） A. 甲图中，B点逐渐向A点靠近时，观察AB割线的变化趋势，可认为质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向，这是运用了假设法 B. 乙图中，在推导匀变速直线运动的位移公式时，运用了理想模型法 C. 丙图中，在观察桌面形变时，运用了控制变量法 D. 丁图中，伽利略在研究自由落体运动的规律时，运用了逻辑推理法 2. 关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A. 静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大 B. 惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 C. 由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变 D. 牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律 3. 引体向上是锻炼人体臂力的一项重要体育项目。如图，某次某人双手吊在单杠上处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 单杠对人的力和人受的重力是一对相互作用力 B. 若两手改握单杠的A、B位置且仍处于静止状态，则人受的合力变大 C. 若两手改握单杠的A、B位置且仍处于静止状态，则每只手臂上的力不变 D. 单杠对人的力与单杠的微小形变方向相反 4. 要判断一个物理关系式是否成立，有时不必作复杂的推导，只需分析式中各量的单位，就可判定有些表达式是错误的，在下面的实例中某同学导出了四个不同的关系式，请你根据单位分析，确定其中必定错误的选项例。如图，光滑水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体，它的斜面上有另一质量为m的物块沿斜面下滑。关于下滑过程中物块对斜面压力N、斜面的加速度aM及滑块加速度am，某同学得出的关系式一定错误的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，在竖直平面内有ac、abc、adc三个细管道，ac沿竖直方向，abcd是一个矩形。将三个小球同时从a点静止释放，忽略一切摩擦，不计拐弯时的机械能损失，当竖直下落的小球运动到c点时，关于三个小球的位置，下列示意图中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（　　） A. c到d的过程中，人处于完全失重状态 B. 人的重力可由b点读出，约为500N C. f点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点 D. 人上升的最大高度约为0.3125m 7. 如图所示，MN杆绕M点在竖直平面内匀速转动，并带动套在固定光滑竖直杆OQ上的小环向下运动，某一时刻小环运动到P点时速度正好为v，。已知，则MN杆的角速度大小为（　　） A. B. C. D. 8. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨对水平面倾角为θ，弯道处的轨道圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时的速度大于，则（　　） A 这时铁轨对火车支持力等于 B. 这时铁轨对火车支持力小于 C. 这时外轨对外侧车轮轮缘有挤压 D. 这时内轨对内侧车轮轮缘有挤压 9. 如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上。若斜劈转动的角速度缓慢增大，下列说法正确的是（　　） A. 斜劈对物块的支持力逐渐增大 B. 斜劈对物块的支持力保持不变 C. 斜劈对物块的摩擦力保持不变 D. 斜劈对物块的摩擦力与支持力的合力逐渐增大 10. “嫦娥五号”返回器携带月球样品在地球上预定区域安全着陆。在落地之前，它在地球大气层打个“水漂”，如图所示为返回器跳跃式返回过程示意图，虚线圆为大气层的外边界，返回器从a点进入大气层，经a、b、c、d、e回到地面，其中a、c、为轨迹和大气层外边界的交点。下列说法正确的是（　　） A. 返回器经过a、c两点时速度方向可能相同 B. 返回器经过c、e两点时速度方向可能相同 C. 返回器经过b、d两点时加速度方向可能相同 D. 返回器经过d点时速度方向与加速度方向可能垂直 11. 如图所示，在倾角为37°的斜面顶点A以速度v0水平抛出小球，小球落在斜面上的P点，在P点反弹后又落在斜面上的Q点，假设小球在P点反弹前后瞬间沿斜面方向的速度相同，垂直于斜面方向的速度等大反向，重力加速度为g，空气阻力不计，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，，则下列说法正确的是（　　） A. A、P点间的距离为 B. A、P点间的距离为 C. P、Q点间的距离为 D. P、Q点间的距离为 二、实验题（共15分，每空3分） 12. 在实验室里某班甲同学用如图（a）所示实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动影响，应采用________； A. 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种小球都可 （2）甲同学在实验中必须满足的实验条件和必要的实验操作是________；（选填选项代号） A. 用天平测量平抛小球的质量m B. 每次从斜槽上不同位置释放小球 C. 保证斜槽的末端水平 D. 保持木板竖直 （3）甲同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹，为了便于进一步探究平抛运动的特点，该同学以平抛起点O为原点建立如图甲所示的xOy坐标系，他在轨迹上取一些点，测量这些点的水平坐标x和竖直坐标y，然后作图像。他作出的图像是下面________图像就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。（选填选项代号） A. B. C. D. （4）图（b）是该班乙同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的闪光照片，图乙背景中每一小方格的边长为L=10cm，A、B、C是照片中小球的3个位置，当地重力加速度，请回答下面问题： ①频闪照相机的曝光时间间隔T=________s；（结果可保留分数形式） ②小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（计算结果保留2位有效数字） 三、计算题（本大题共4小题，共41分。） 13. 从某高度处以10m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，求： （1）物体做平抛运动的位移； （2）物体的末速度和速度的变化量。 14. 如图所示，光滑水平地面上有一质量为3m的小车在水平推力F的作用下加速运动。车厢内有质量均为m的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为μ，杆与竖直方向的夹角为θ，杆与车厢始终保持相对静止，杆的弹力沿杆，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求B球对车厢水平底面的压力； （2）若B球受到的摩擦力为零，求F的大小和方向； 15. 如图甲所示，质量为M=2kg小物块A和质量为m=1kg的小物块B用跨过光滑小定滑轮的足够长的轻质细线相连接，细线不可伸长，A放在倾角为的粗糙斜面上，A与斜面间的动摩擦因数，B放在水平面上，B与水平面间的动摩擦因数。计时开始时，在B上施加一个水平向左的外力F，大小为30N，力F随时间做周期性变化，规律如图乙所示物块A、B运动过程中不会和滑轮相撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度，，。 （1）求在0~1s内物块A加速度大小； （2）求3s末物块B的速度大小 16. 如图所示，直角细支架竖直段AB粗糙、水平段BC光滑且均足够长，AB段、BC段各穿过一个质量1kg的小球a与b，a、b两球通过长1m的细线连接．支架以初始角速度ω1绕AB段匀速转动，此时细线与竖直方向夹角为37°，两小球在支架上不滑动；现缓慢增大角速度至足够大，此后又缓慢减小至ω2，ω1=ω2=rad/s，在此过程中小球a由静止缓慢上升至最高点后缓慢下滑．小球a与AB段间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．支架转动角速度从ω1变化到ω2过程中，求： （1）初始时刻，细线中的张力大小； （2）小球a重力势能的变化量； （3）细线与竖直方向夹角θ的最大值（用三角函数表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省常州高级中学 2024~2025学年第一学期高一年级期末质量调研 物理试卷 注意事项： 1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分值为100分。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。 3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 一、单项选择题（本大题共11小题，每小题4分，共44分。每题只有一个选项符合题意。） 1. 下在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中正确的是（　　） A. 甲图中，B点逐渐向A点靠近时，观察AB割线的变化趋势，可认为质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向，这是运用了假设法 B. 乙图中，在推导匀变速直线运动的位移公式时，运用了理想模型法 C. 丙图中，在观察桌面的形变时，运用了控制变量法 D. 丁图中，伽利略在研究自由落体运动的规律时，运用了逻辑推理法 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，B点逐渐向A点靠近时，观察AB割线的变化趋势，可认为质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向，这是运用了极限法，选项A错误； B．乙图中，在推导匀变速直线运动的位移公式时，运用了微元法，选项B错误； C．丙图中，在观察桌面的形变时，运用了放大法，选项C错误； D．丁图中，伽利略在研究自由落体运动的规律时，运用了逻辑推理法，选项D正确。 故选D。 2. 关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A. 静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大 B. 惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 C. 由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变 D. 牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律 【答案】B 【解析】 【详解】A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体的加速度小，故A错误； B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故B正确； C．由牛顿第一定律可知：物体运动状态改变时，物体一定受到外力的作用，但物体受到外力作用时，运动状态不一定改变，比如物体受到平衡力作用时，运动状态就保持不变，故C错误； D．牛顿第一定律反映的是物体不受外力或者合外力为零时的运动规律，故D错误。 故选B。 3. 引体向上是锻炼人体臂力的一项重要体育项目。如图，某次某人双手吊在单杠上处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 单杠对人的力和人受的重力是一对相互作用力 B. 若两手改握单杠的A、B位置且仍处于静止状态，则人受的合力变大 C. 若两手改握单杠的A、B位置且仍处于静止状态，则每只手臂上的力不变 D. 单杠对人的力与单杠的微小形变方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．单杠对人的力和人对单杠的力是一对相互作用力，选项A错误； B．若两手改握单杠的A、B位置且仍处于静止状态，人仍处于静止状态，则人受的合力仍为零，选项B错误； C．若两手改握单杠的A、B位置且仍处于静止状态，两力的夹角变大，则每只手臂上的力变大，选项C错误； D．单杠对人的力为弹力，弹力的方向与形变方向相反，可知单杠对人的力与单杠的微小形变方向相反，选项D正确。 故选D。 4. 要判断一个物理关系式是否成立，有时不必作复杂的推导，只需分析式中各量的单位，就可判定有些表达式是错误的，在下面的实例中某同学导出了四个不同的关系式，请你根据单位分析，确定其中必定错误的选项例。如图，光滑水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体，它的斜面上有另一质量为m的物块沿斜面下滑。关于下滑过程中物块对斜面压力N、斜面的加速度aM及滑块加速度am，某同学得出的关系式一定错误的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．该表达式左边是力的单位N，等式右边的、没有单位，、的单位是kg，的单位是，代入后等式右边单位是单位不同，故A一定错误； B．该表达式左边是力的单位N，代入后等式右边单位是，即N，单位相同，故B可能正确； CD．表达式左边的单位都是m/s2，代入后等式右边单位是的单位，也是m/s2，单位相同，故CD可能正确。 本题选一定错误的，故选A。 5. 如图所示，在竖直平面内有ac、abc、adc三个细管道，ac沿竖直方向，abcd是一个矩形。将三个小球同时从a点静止释放，忽略一切摩擦，不计拐弯时的机械能损失，当竖直下落的小球运动到c点时，关于三个小球的位置，下列示意图中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设，， 设小球沿、、 、、下滑的加速度分别为、、、、。 根据牛顿第二定律得 对段有 得 对段有 得 对段有 得 所以有 即当竖直下落的小球运动到点时，沿下落的小球恰好到达点，沿下落的小球恰好到达点，故ACD错误，B正确。 故选B。 6. 图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（　　） A. c到d的过程中，人处于完全失重状态 B. 人的重力可由b点读出，约为500N C. f点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点 D. 人上升的最大高度约为0.3125m 【答案】D 【解析】 【详解】A．c到d的过程中，压力先大于重力后小于重力，所以人先处于超重状态再处于失重状态，故A错误； B．人在a处于平衡状态，人所受支持力等于重力，根据牛顿第三定律，压力等于支持力，因此人的重力从a点读出为1000N，故B错误； C．f点对应的压力最大，大于重力，则人处于超重状态，肯定不是上升到最高点，故C错误； D．从d点到e点人在空中运动，人在空中运动的时间t=2.5s-2s=0.5s 人上升的最大高度约为 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，MN杆绕M点在竖直平面内匀速转动，并带动套在固定光滑竖直杆OQ上的小环向下运动，某一时刻小环运动到P点时速度正好为v，。已知，则MN杆的角速度大小为（　　） A B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设MN杆的角速度为，如图所示 把速度v沿着MN杆和垂直MN杆分解，根据几何关系， ，， 联立，解得 故选A。 8. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨对水平面倾角为θ，弯道处的轨道圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时的速度大于，则（　　） A. 这时铁轨对火车支持力等于 B. 这时铁轨对火车支持力小于 C. 这时外轨对外侧车轮轮缘有挤压 D. 这时内轨对内侧车轮轮缘有挤压 【答案】C 【解析】 【详解】CD．对火车受力分析，如下图所示 当火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力的用，其重力和支持力的合力提供向心力，可得 合体提供向心力，故有 解得 当时火车在转弯时不挤压轨道，当，重力和支持力合力不够提供向心力，则火车会挤压外轨，当时，重力和支持力的合力大于向心力，则火车会挤压内轨，故C正确，D错误； AB．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，支持力为 当，重力和支持力的合力不够提供向心力，则火车会挤压外轨，由于外轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向下两个分力，由于竖直向下的分力变大，使支持力变大，故AB错误。 故选C。 9. 如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上。若斜劈转动的角速度缓慢增大，下列说法正确的是（　　） A. 斜劈对物块的支持力逐渐增大 B. 斜劈对物块的支持力保持不变 C. 斜劈对物块的摩擦力保持不变 D. 斜劈对物块的摩擦力与支持力的合力逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．设斜劈倾角为，物块做圆周运动的半径为，物块的质量为；以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得 水平方向根据牛顿第二定律可得 联立可得 ， 可知随着斜劈转动的角速度缓慢增大，斜劈对物块的支持力逐渐减小，斜劈对物块的摩擦力逐渐增大，故ABC错误； D．将斜劈对物块的摩擦力与支持力的合力分解为水平方向和竖直方向两个分力，则有 ， 可知水平分力逐渐增大，竖直分力不变，根据 可知斜劈对物块的摩擦力与支持力的合力逐渐增大，故D正确。 故选D。 10. “嫦娥五号”返回器携带月球样品在地球上预定区域安全着陆。在落地之前，它在地球大气层打个“水漂”，如图所示为返回器跳跃式返回过程示意图，虚线圆为大气层的外边界，返回器从a点进入大气层，经a、b、c、d、e回到地面，其中a、c、为轨迹和大气层外边界的交点。下列说法正确的是（　　） A. 返回器经过a、c两点时速度方向可能相同 B. 返回器经过c、e两点时速度方向可能相同 C. 返回器经过b、d两点时加速度方向可能相同 D. 返回器经过d点时速度方向与加速度方向可能垂直 【答案】D 【解析】 【详解】AB．曲线运动中各点的速度方向沿该点的切线方向，由题图可知返回器经过a、c两点时速度方向不同，经过c、e两点时速度方向也不同，AB错误； C．根据曲线运动的知识可知，返回器所受的合外力和加速度方向应指向轨迹的凹侧，返回器经过b点时加速度方向大致向上，经过d点时加速度方向大致向下，故返回器经过b、d两点时的加速度方向不同，C错误； D．返回器经过d点时速度方向沿切线方向，加速度方向指向轨迹的凹侧，二者可能垂直，D正确。 故选D。 11. 如图所示，在倾角为37°的斜面顶点A以速度v0水平抛出小球，小球落在斜面上的P点，在P点反弹后又落在斜面上的Q点，假设小球在P点反弹前后瞬间沿斜面方向的速度相同，垂直于斜面方向的速度等大反向，重力加速度为g，空气阻力不计，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，，则下列说法正确的是（　　） A. A、P点间的距离为 B. A、P点间的距离为 C. P、Q点间的距离为 D. P、Q点间的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．将小球的运动沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由垂直斜面方向运动可知，小球从A到P 和从P到Q运动时间相等，运动时间为 则 AB错误； CD．小球沿斜面方向做匀加速直线运动，则有 解得 C正确，D错误。 故选C。 二、实验题（共15分，每空3分） 12. 在实验室里某班甲同学用如图（a）所示实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用________； A 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种小球都可 （2）甲同学在实验中必须满足实验条件和必要的实验操作是________；（选填选项代号） A. 用天平测量平抛小球的质量m B. 每次从斜槽上不同位置释放小球 C. 保证斜槽的末端水平 D. 保持木板竖直 （3）甲同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹，为了便于进一步探究平抛运动的特点，该同学以平抛起点O为原点建立如图甲所示的xOy坐标系，他在轨迹上取一些点，测量这些点的水平坐标x和竖直坐标y，然后作图像。他作出的图像是下面________图像就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。（选填选项代号） A. B. C. D. （4）图（b）是该班乙同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的闪光照片，图乙背景中每一小方格的边长为L=10cm，A、B、C是照片中小球的3个位置，当地重力加速度，请回答下面问题： ①频闪照相机的曝光时间间隔T=________s；（结果可保留分数形式） ②小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（计算结果保留2位有效数字） 【答案】（1）A （2）CD （3）B （4） ①. ②. 2.1 【解析】 【小问1详解】 在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用实心铁球，故选A。 【小问2详解】 A．实验中不需要用天平测量平抛小球的质量m，选项A错误； B．每次从斜槽上相同位置释放小球，以保证小球到达底端时速度相同，选项B错误； C．保证斜槽的末端水平，以保证小球做平抛运动，选项C正确； D．保持木板竖直，以防止小球与木板发生碰撞，选项D正确。 故选CD。 【小问3详解】 根据， 可得 可知y-x2为过原点的直线，故选B。 【小问4详解】 ①[1]竖直方向，根据 解得 ②[2]水平方向，小球做平抛运动的初速度大小为 三、计算题（本大题共4小题，共41分。） 13. 从某高度处以10m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，求： （1）物体做平抛运动的位移； （2）物体的末速度和速度的变化量。 【答案】（1），与水平方向的夹角为 （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 物体做平抛运动的水平位移为 竖直位移为 则物体做平抛运动的位移大小为 与水平方向的夹角为，则有 可得 【小问2详解】 物体落到的竖直分速度为 则物体的末速度大小为 与水平方向的夹角为，则有 物体的速度变化量为 方向竖直向下。 14. 如图所示，光滑水平地面上有一质量为3m的小车在水平推力F的作用下加速运动。车厢内有质量均为m的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为μ，杆与竖直方向的夹角为θ，杆与车厢始终保持相对静止，杆的弹力沿杆，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求B球对车厢水平底面的压力； （2）若B球受到的摩擦力为零，求F的大小和方向； 【答案】（1）2mg，方向向下 （2）5mgtanθ，方向向右 【解析】 【小问1详解】 AB整体：竖直方向合力为零，底面对B球的支持力N=2mg 根据牛顿第三定律，B球对车厢水平底面的压力N'=2mg 方向竖直向下； 【小问2详解】 若B球受到的摩擦力为零，则地面只对B有竖直向上的弹力，设杆的弹力为N，对小球A：竖直方向受力平衡，则杆水平方向的分力与竖直方向的分力满足 竖直方向Ny=mg 则 同理可得，杆对小球B水平方向的分立也为，由牛顿第二定律可得小球B的加速度 对小球A、B和小车整体：根据牛顿第二定律 方向向右。 15. 如图甲所示，质量为M=2kg的小物块A和质量为m=1kg的小物块B用跨过光滑小定滑轮的足够长的轻质细线相连接，细线不可伸长，A放在倾角为的粗糙斜面上，A与斜面间的动摩擦因数，B放在水平面上，B与水平面间的动摩擦因数。计时开始时，在B上施加一个水平向左的外力F，大小为30N，力F随时间做周期性变化，规律如图乙所示物块A、B运动过程中不会和滑轮相撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度，，。 （1）求在0~1s内物块A的加速度大小； （2）求3s末物块B的速度大小 【答案】（1）4m/s2 （2） 【解析】 【小问1详解】 在0~1s内，对B由牛顿第二定律 对A有 解得a=4m/s2 【小问2详解】 1s末的速度v1=at1=4m/s 在1~2s内，系统做减速运动，则对B由牛顿第二定律 对A 解得a1=6m/s2 设再经过t2速度为零，根据运动学公式 即时刻，B的速度为零； Mgsinθ-μ1Mgcosθ-μ2mg=（M+m）a2 解得a2=2m/s2 2s末的速度为v2=a2t3 解得 方向沿斜面向下 此后根据牛顿第二定律有T2+μ1Mgcosθ-Mgsinθ=Ma3 F-T2+μ2mg=ma3 解得a3=8m/s2 减为0的时间为 由（1）可知此后B向左以4m/s2的加速度加速，运动时间为 根据速度一时间公式有v3=at4 解得 16. 如图所示，直角细支架竖直段AB粗糙、水平段BC光滑且均足够长，AB段、BC段各穿过一个质量1kg的小球a与b，a、b两球通过长1m的细线连接．支架以初始角速度ω1绕AB段匀速转动，此时细线与竖直方向夹角为37°，两小球在支架上不滑动；现缓慢增大角速度至足够大，此后又缓慢减小至ω2，ω1=ω2=rad/s，在此过程中小球a由静止缓慢上升至最高点后缓慢下滑．小球a与AB段间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．支架转动角速度从ω1变化到ω2过程中，求： （1）初始时刻，细线中的张力大小； （2）小球a重力势能的变化量； （3）细线与竖直方向夹角θ的最大值（用三角函数表示）。 【答案】（1） （2） （3）见解析 【解析】 【详解】（1）当角速度为，对b 其中 得 （2）当角速度，对b 对a 联立得 得 θ2=53° 小球a重力势能的变化量 得 （3）缓慢增大角速度，a球缓慢上滑过程中 得 对b 联立得 当趋于无穷大时，最大，此时 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$