精品解析：广东省惠州市第一中学2024-2025学年高一上学期12月教学质量检测物理试题

惠州一中2027届高一12月教学质量检测 高一年级 物理试卷 （时间75分钟， 满分100分） 注意事项： 1. 答题前，考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上。 2. 做选择题时，必须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后， 再选涂其它答案标号。 3. 非选择题必须使用黑色字迹钢笔或签字笔，将答案写在答题卡规定的位置上。 4. 所有题目必须在答题卡上指定位置作答，不按以上要求作答的答案无效。 5. 考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项符合题目要求 1. 引体向上是一项健身运动。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚须超过单杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。如图这样上拉下放，重复动作。关于做引体向上动作时人的受力，以下判断正确的是（ ） A. 在加速上拉过程中，单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力 B. 在加速下放过程中，单杠对人的作用力与人对单杠的作用力大小相等 C. 悬垂静止时，单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力 D. 在加速下放过程中，某瞬间人可能不受力的作用 2. 汽车在高速公路上超速是非常危险的，为防止汽车超速，高速公路都装有测汽车速度的装置。如图甲所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图，测速仪A可发出并接收超声波信号，根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度，如图乙所示是以测速仪所在位置为参考点，测速仪发出的两个超声波信号的图像，则（　　） A. 汽车离测速仪越来越近 B. 在测速仪发出两个超声波信号的时间间隔内，汽车通过的位移为 C. 汽车在时间内的平均速度为 D. 超声波信号的速度是 3. 如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)(　　) A. 铁球向左，乒乓球向右 B. 铁球向右，乒乓球向左 C. 铁球和乒乓球都向左 D. 铁球和乒乓球都向右 4. 如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接，放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ。为了增加轻线上的张力，可行的办法是（　　） A. 增大A物块的质量 B. 增大B物块的质量 C. 增大倾角θ D. 增大动摩擦因数μ 5. 石块A自塔顶自由下落h1时，石块B自距塔顶h2处自由下落，后来两石块同时到达地面，由此可知塔高为（　　） A. h1＋h2 B. C. D. 6. 如图所示，挂钩连接三根长度均为L的轻绳，三根轻绳的另一端与一质量为m，直径为的水平圆环相连，连接点将圆环三等分。在挂钩拉力作用下圆环以加速度匀减速上升，已知重力加速度为g，则每根绳上的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，质量分别为3m和m的两个可视为质点的小球a、b，中间用一细线连接，并通过另一细线将小球a与天花板上的O点相连，为使小球a和小球b均处于静止状态，且Oa细线向右偏离竖直方向的夹角恒为，需要对小球b朝某一方向施加一拉力F。若已知sin=0.6，cos=0.8，重力加速度为g，则当F的大小达到最小时，Oa细线对小球a的拉力大小为（　　） A. 2.4mg B. 3mg C. 3.2mg D. 4mg 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。 8. 如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（重力加速度为g）（　　） A. A与B之间一定存在摩擦力 B. B与地面之间可能存在摩擦力 C. B对A的支持力可能小于mg D. 地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g 9. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查。如图所示为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数，间的距离为，取。若乘客把行李放到传送带的同时也以的恒定速度平行于传送带运动到处取行李，则（　　） A. 乘客与行李同时到达 B. 乘客提前0.5s到达 C. 行李提前0.5s到达 D. 若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达 10. 在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向西行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（　　） A. 8 B. 10 C. 15 D. 18 三、非选择题：共5题，总分54分。 11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是________。 （2）本实验采用的科学方法是________。 A．理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 （3）实验时，主要的步骤是： A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套； C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数； D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力F； E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示； F.比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。 上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是________和________； 12. 某次“探究加速度a跟物体所受合力F和质量m的关系”实验过程是： （1）图（a）所示为实验装置图。图（b）为某次实验得到的一段纸带，计数点A、B、C、D、E间的时间间隔为0.1s，根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s²（结果保留两位有效数字）。 （2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，进行多次测量。根据实验数据做出了加速度a随拉力F的变化图线，如图（c）所示。图中直线没有通过原点，其主要原因是______________________________。 （3）保持砂和砂桶质量不变，改变小车中砝码质量，进行多次测量，得到小车加速度a、质量m及其对应的的数据如表中所示： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度a/（m·s⁻²） 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小车和砝码质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 /kg⁻¹ 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60 a．请在坐标纸中画出图线：_____________________________ b．根据作出的图线可以得到的结论是：_____________________________。 13. 2024年6月2日6时23分，嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下，成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。如图所示，如果降落前着陆器和上升器组合体在反推发动机作用下在距月面处悬停，选定着陆点后以加速度竖直下降，当距月面时，反推发动机立即调整工作状态使组合体减速，当组合体接触月面时速度减为零。若着陆器和上升器组合体总质量，月球表面重力加速度。求着陆器和上升器组合体。 （1）刚离开悬停点开始竖直下降时反推发动机推力的大小F； （2）减速过程反推发动机推力的大小。 14. 如图所示，深为h=8m的枯井中有一质量为m=40kg的重物A，通过轻绳跨过光滑的定滑轮与地面上质量为M=80kg的重物B相连。某人用与水平方向成θ=53°的力F拉重物B，恰好使其匀速运动。若该人用同样大小的力F水平拉重物B，并将井中的重物A由井底拉到井口。取重力加速度g=10m/s2。重物B与地面之间的动摩擦因数为μ=0.25。sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）拉力F的大小； （2）水平拉重物B时，B的加速度大小； （3）为使重物A能到达井口，水平力F作用的最短时间。 15. 如图所示为货场使用的传送带模型，传送带倾斜放置，与水平面的夹角为θ=37°，传送带AB足够长，皮带轮以大小为v=2m/s的恒定速率顺时针转动，一包货物以v0=12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带。若货物与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，且可将货物视为质点，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 (1)求货物刚滑上传送带时的加速度； (2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同？此时货物沿传送带上滑的位移为多少？ (3)从货物滑上传送带开始计时，到货物再次滑回A端共用了多少时间？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 惠州一中2027届高一12月教学质量检测 高一年级 物理试卷 （时间75分钟， 满分100分） 注意事项： 1. 答题前，考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上。 2. 做选择题时，必须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后， 再选涂其它答案标号。 3. 非选择题必须使用黑色字迹钢笔或签字笔，将答案写在答题卡规定的位置上。 4. 所有题目必须在答题卡上指定位置作答，不按以上要求作答的答案无效。 5. 考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项符合题目要求 1. 引体向上是一项健身运动。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚须超过单杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。如图这样上拉下放，重复动作。关于做引体向上动作时人的受力，以下判断正确的是（ ） A. 在加速上拉过程中，单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力 B. 在加速下放过程中，单杠对人的作用力与人对单杠的作用力大小相等 C. 悬垂静止时，单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力 D. 在加速下放过程中，某瞬间人可能不受力的作用 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．无论是加速上拉过程，还是加速下放过程，还是悬垂静止中，单杠对人的作用力总等于人对单杠的作用力，是一对相互作用力，与人的运动状态无关，AC错误，B正确； D．在加速下放过程中，若在某瞬间人向下的加速度为重力加速度g，则人只受到一个重力的作用，故D错误。 故选B。 2. 汽车在高速公路上超速是非常危险的，为防止汽车超速，高速公路都装有测汽车速度的装置。如图甲所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图，测速仪A可发出并接收超声波信号，根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度，如图乙所示是以测速仪所在位置为参考点，测速仪发出的两个超声波信号的图像，则（　　） A. 汽车离测速仪越来越近 B. 在测速仪发出两个超声波信号的时间间隔内，汽车通过的位移为 C. 汽车在时间内的平均速度为 D. 超声波信号的速度是 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，汽车第一次、第二次反射超声波信号时到测速仪的距离分别为、，且，说明测速仪与被测汽车的距离变大，即汽车离测速仪越来越远，故A错误； B．由图乙可知，汽车第一次反射超声波信号的时刻为，位置为，第二次反射超声波信号的时刻为，位置为，故在两次反射超声波信号的时间间隔内，汽车通过的位移为，而在测速仪发出两个超声波信号的时间间隔内，汽车通过的位移不等于，故B错误； C．汽车在时间内通过的位移为，则平均速度为 故C正确； D．超声波运动的位移所用的时间不是，根据图乙可知，超声波信号的速度应为 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)(　　) A. 铁球向左，乒乓球向右 B. 铁球向右，乒乓球向左 C. 铁球和乒乓球都向左 D. 铁球和乒乓球都向右 【答案】A 【解析】 【详解】小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都“想”保持原有的静止状态，由于与同体积的“水球”相比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，所以小车加速向右运动时，铁球相对于小车向左运动．同理，由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小，惯性小，乒乓球相对于小车向右运动． 故A正确，BCD错误． 4. 如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接，放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ。为了增加轻线上的张力，可行的办法是（　　） A. 增大A物块的质量 B. 增大B物块的质量 C. 增大倾角θ D. 增大动摩擦因数μ 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律，对整体有 对B有 联立可得 由此可知，当增大A物块的质量时，T减小，增大B物块的质量，T增大，增大倾角、增大动摩擦因数，T不变。 故选B。 5. 石块A自塔顶自由下落h1时，石块B自距塔顶h2处自由下落，后来两石块同时到达地面，由此可知塔高为（　　） A. h1＋h2 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设塔高为h，石块A自塔顶下落h1的时间为 t1= 石块A自塔顶下落h的时间 t′1= 石块B自距塔顶h2处下落的时间为 t2= 可知石块A继续下落的时间等于t2，则有 t2=t′1-t1 解得 h= 故选B。 6. 如图所示，挂钩连接三根长度均为L的轻绳，三根轻绳的另一端与一质量为m，直径为的水平圆环相连，连接点将圆环三等分。在挂钩拉力作用下圆环以加速度匀减速上升，已知重力加速度为g，则每根绳上的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据几何知识，圆环半径为0.6L，轻绳长L，故三根轻绳与竖直方向夹角为37°。分析圆环受力，可知三根轻绳拉力水平方向分力恰好平衡，竖直方向分力与圆环重力的合力提供加速度，有 解得 故选B。 7. 如图所示，质量分别为3m和m的两个可视为质点的小球a、b，中间用一细线连接，并通过另一细线将小球a与天花板上的O点相连，为使小球a和小球b均处于静止状态，且Oa细线向右偏离竖直方向的夹角恒为，需要对小球b朝某一方向施加一拉力F。若已知sin=0.6，cos=0.8，重力加速度为g，则当F的大小达到最小时，Oa细线对小球a的拉力大小为（　　） A. 2.4mg B. 3mg C. 3.2mg D. 4mg 【答案】C 【解析】 【详解】以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力作出F在三个方向时整体的受力图： 根据平衡条件得知F与T的合力与总重力总是大小相等、方向相反的，由力的合成图可以知道当F与绳子oa垂直时F有最小值，即图中2位置，此时Oa细线对小球a的拉力大小为 故C正确，ABD错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。 8. 如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（重力加速度为g）（　　） A. A与B之间一定存在摩擦力 B. B与地面之间可能存在摩擦力 C. B对A的支持力可能小于mg D. 地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．对物体A受力分析，受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力N′和摩擦力f，当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，B对A的支持力可能小于mg，如图所示 当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，如图所示 当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，如图所示 根据共点力平衡的条件，根据正交分解法，可以得到 N′=mgcosθ+Fsinθ 故A错误，C正确； BD．对AB整体受力分析，如图所示 受到重力（M+m）g、支持力N和已知的两个推力，对于整体，由于 F1=F2 所以整体与地面间摩擦力为零；根据共点力平衡条件，有 N=（M+m）g 故B错误，D正确。 故选CD。 9. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查。如图所示为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数，间的距离为，取。若乘客把行李放到传送带的同时也以的恒定速度平行于传送带运动到处取行李，则（　　） A. 乘客与行李同时到达 B. 乘客提前0.5s到达 C. 行李提前0.5s到达 D. 若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．当行李刚放在传送带上，传送带对行李有滑动摩擦力，由牛顿第二定律有 解得加速度 设经时间行李与传送带达到共同速度，则有 位移 此后行李做匀速运动 其行李到达处所用的时间为 乘客到达所用时间为 乘客提前到达的时间为 故AC错误，B正确； D．若传送带速度足够大，行李一直加速运动，则有 解得最短运动时间 故D正确。 故选BD。 10. 在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向西行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（　　） A. 8 B. 10 C. 15 D. 18 【答案】BC 【解析】 【详解】设这列车厢的总节数为n，P、Q挂钩东边有k节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知 ， 解得 k是正整数，n只能是5的整倍数。 故选BC。 三、非选择题：共5题，总分54分。 11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是________。 （2）本实验采用的科学方法是________。 A．理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 （3）实验时，主要的步骤是： A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套； C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数； D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力F； E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示； F.比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。 上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是________和________； 【答案】 ①. F ②. B ③. C ④. E 【解析】 【详解】（1）[1]如果没有操作失误，图乙中的是两个分力合力的理论值，而F是两个分力合力的实验值，则两力中方向一定沿AO方向的是F。 （2）[2]本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B； （3）[3]步骤C中，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数，记录两个拉力的方向； [4]步骤E中，只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，将结点拉到同样的位置O，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示； 上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是C和E； 12. 某次“探究加速度a跟物体所受合力F和质量m的关系”实验过程是： （1）图（a）所示为实验装置图。图（b）为某次实验得到的一段纸带，计数点A、B、C、D、E间的时间间隔为0.1s，根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s²（结果保留两位有效数字）。 （2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，进行多次测量。根据实验数据做出了加速度a随拉力F的变化图线，如图（c）所示。图中直线没有通过原点，其主要原因是______________________________。 （3）保持砂和砂桶质量不变，改变小车中砝码质量，进行多次测量，得到小车加速度a、质量m及其对应的的数据如表中所示： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度a/（m·s⁻²） 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小车和砝码质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 /kg⁻¹ 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60 a．请在坐标纸中画出图线：_____________________________ b．根据作出的图线可以得到的结论是：_____________________________。 【答案】（1）0.43 （2）平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力 （3） ①. ②. 图像为过原点的直线，说明在实验误差允许的范围内，合力一定时，加速度与质量成反比 【解析】 【小问1详解】 根据逐差法可得加速度为 【小问2详解】 图线不通过坐标原点，即F不为零时，加速度仍为零，可知平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力。 【小问3详解】 [1]根据描点法作出图像，如图所示 [2]略。 13. 2024年6月2日6时23分，嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下，成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。如图所示，如果降落前着陆器和上升器组合体在反推发动机作用下在距月面处悬停，选定着陆点后以加速度竖直下降，当距月面时，反推发动机立即调整工作状态使组合体减速，当组合体接触月面时速度减为零。若着陆器和上升器组合体总质量，月球表面重力加速度。求着陆器和上升器组合体。 （1）刚离开悬停点开始竖直下降时反推发动机推力的大小F； （2）减速过程反推发动机推力的大小。 【答案】（1）600N （2）21600N 【解析】 【小问1详解】 着陆器和上升器组合体进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 F=600N 【小问2详解】 加速下降过程有 减速过程，利用逆向思维有 减速过程，根据牛顿第二定律有 解得 14. 如图所示，深为h=8m的枯井中有一质量为m=40kg的重物A，通过轻绳跨过光滑的定滑轮与地面上质量为M=80kg的重物B相连。某人用与水平方向成θ=53°的力F拉重物B，恰好使其匀速运动。若该人用同样大小的力F水平拉重物B，并将井中的重物A由井底拉到井口。取重力加速度g=10m/s2。重物B与地面之间的动摩擦因数为μ=0.25。sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）拉力F的大小； （2）水平拉重物B时，B的加速度大小； （3）为使重物A能到达井口，水平力F作用的最短时间。 【答案】（1）750N；（2）1.25m/s²；（3）3.2s 【解析】 【详解】（1）用与水平方向成θ=53°的力F拉重物B，重物B做匀速直线运动，由水平方向受力平衡 其中 物体B在竖直方向上受力平衡 解得 （2）水平拉B物体时，以A、B物体整体为研究对象，由牛顿第二定律 解得 （3）设力F作用的时间为t，撤去力F后，物体A能正好到达井口，此时t为所求最短时间。对A，由匀加速直线运动规律 ， 撤去F，以A、B物体整体为研究对象，由牛顿第二定律 解得 物体A做匀减速直线运动刚好能到达井口，则 联立解得 15. 如图所示为货场使用的传送带模型，传送带倾斜放置，与水平面的夹角为θ=37°，传送带AB足够长，皮带轮以大小为v=2m/s的恒定速率顺时针转动，一包货物以v0=12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带。若货物与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，且可将货物视为质点，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 (1)求货物刚滑上传送带时的加速度； (2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同？此时货物沿传送带上滑的位移为多少？ (3)从货物滑上传送带开始计时，到货物再次滑回A端共用了多少时间？ 【答案】(1) 10m/s2，方向沿传送带向下；(2) 1s，7m；(3) （2＋2）s 【解析】 【详解】(1)设货物刚滑上传送带时加速度为a1，货物受力如图所示 根据牛顿第二定律得 沿传送带方向 mgsinθ＋Ff=ma1 垂直传送带方向 mgcosθ=FN 又 Ff=μFN 联立以上代入数据解得 a1=10m/s2 方向沿传送带向下。 (2)货物速度从v0减至传送带速度v所用时间设为t1，位移设为x1，则有 (3)当货物速度与传送带速度相等时，由于 mgsinθ>μmgcosθ 此后货物所受摩擦力沿传送带向上，设货物加速度大小为a2，则有 mgsinθ-μmgcosθ=ma2 解得 a2=g（sinθ-μcosθ）=2m/s2 方向沿传送带向下。 设货物再经时间t2，速度减为零，则 货物沿传送带向上滑的位移 则货物上滑的总距离为 x=x1＋x2=8m 货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑，下滑加速度等于a2.设下滑时间为t3，则 x=a2t32 解得 t3=2s 所以货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为 t=t1＋t2＋t3=（2＋2）s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $