精品解析：河南省南阳市邓州市第一高级中学校2024-2025学年高一上学期第二次月考物理试卷

邓州一高2024年秋期高一年级第二次月考 物理试题 一、单项选择题（共6小题，每小题4分，共24分） 1. 关于力和运动的关系，下列选项中正确的是（　　） A. 若物体的速度不断增大，则物体所受的合力一定不为0 B. 若物体的位移不断增大，则物体所受的合力一定不为0 C. 若物体的加速度不断增大，则物体速度一定增大 D. 若物体的加速度不变，则物体所受合力为0 2. 如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，木块A、B保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 木块B可能受到4个力作用 B. 木块A对木块B的摩擦力可能为0 C. 木块B对木块A的作用力方向竖直向上 D. 斜面对木块B的摩擦力方向沿斜面向下 3. 如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环B套在固定的竖直杆MN上，用一水平力F作用在绳上的O点，整个装置处于静止状态。现将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大。下列说法正确的是（　　） A. 水平力F减小 B. 水平力F增大 C. 杆对圆环B的摩擦力增大 D. 杆对圆环B的弹力不变 4. 均可视为质点的甲、乙两辆自行车沿平直公路同向行驶，如图所示是两车在某段时间内的v—t图象，则关于两车运动状况的描述，下列说法正确的是（　　） A. 乙车在第3s末改变运动方向 B. 甲、乙两车在第3s末相距 C. 甲、乙两车在第末相遇 D. 若开始运动时乙车在前，则两车可能相遇两次 5. 大质量钢卷是公路运输中的危险物品，如图符合规范的装载支架是安全运输的保障，运输过程中要求“缓加速慢减速”是血的教训换来的。若已知支架斜面均与水平面成α=30°，则运输车刹车时加速度不能超过（　　） A. 0.5g B. C. D. 6. 如图质量为0.5kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.4。A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着而保持静止。现在要使弹簧能拉动A相对木箱底面向右移动。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。）则下列说法正确的是（　　） A. 让木箱竖直向上加速运动，加速度最小值为2m/s2 B. 让木箱竖直向下加速运动，加速度最小值为2m/s2 C. 让木箱水平向左加速运动，加速度应大于1.6m/s2 D. 让木箱水平向右加速运动，加速度最小值为1.6m/s2 二、选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 7. 如图所示，甲乙两相同小球，甲小球从距地面高度h处静止释放，同时乙小球在它的正下方的水平面上以某一初速度做竖直上抛运动，如果两小球碰时恰好速度大小相等、方向相反，且碰后以原速率反向运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 碰后乙小球将先回到出发点 B. 相碰时，甲乙两小球位移大小之比为1：3 C. 相碰前甲乙两小球平均速度大小之比为1：2 D. 乙小球落地时的速度大小为相碰时速度大小的2倍 8. 如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（　　） A. 作用力为 B. 作用力为 C. 摩擦力为 D. 摩擦力为 9. 如图所示，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动，某时刻突然撤去该拉力，则（　　） A. 撤去拉力前，弹簧弹力的大小为F B. 撤去拉力前，弹簧弹力的大小为 C. 撤去拉力瞬间，P的加速度大小为 D. 撤去拉力瞬间，P的加速度大于Q的加速度 10. 用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c的右端可以由图示位置逆时针缓慢旋转60°，两小球始终保持静止状态，则下列说法正确的是（　　） A. 细线c水平时，细线a、c上的拉力大小分别为、 B. 细线b与水平方向的夹角为30° C. 细线c的右端由图示位置逆时针缓慢旋转60°的过程中，细线a、c上的拉力都减小 D. 细线c的右端由图示位置逆时针缓慢旋转60°的过程中，细线c上拉力的最小值为G 三、实验题（本题共2小题，共16分，把答案填在答题卷上指定位置） 11. 探究力的平行四边形定则的实验中 （1）实验原理是等效原理，其等效性是指 A. 使两次橡皮筋伸长的长度相等 B. 使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变 C. 使两分力与合力满足平行四边形定则 D. 使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合 （2）下列哪些方法可减小实验误差 A. 两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些 B. 两个分力F1、F2的大小要适当大些 C. 拉橡皮条的细绳要稍长些 D. 弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 （3）使b弹簧秤按图1所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a、b弹的读数变化是 A. a增大，b减小 B. a减小，b增大 C. a减小，b先增大后减小 D. a减小，b先减小后增大 （4）如图2所示是甲、乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中尊重实验事实的是_________（选填甲、乙）。 12. 某实验小组采用图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。实验中小车和砝码的总质量用M表示，沙和沙桶的总质量用m表示，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，重力加速度为g。 （1）在纸带中标注计数点A、B、C、D、E（各计数点间均有四个计时点未画出），测量数据如图乙所示，则小车加速度大小为__________m/s2。（结果均保留3位有效数字） （2）若实验时电网不稳定，交流电实际频率略小于50Hz，则测得小车的加速度_______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 （3）实验中__________（选填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的总质量远小于小车质量，方可认为绳对小车的拉力大小等于mg。 （4）保持小车（含车上砝码）的质量不变，研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示的图线，该图线趋近a0，则a0=_____。 四、计算题（本题共3小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 一辆汽车在平直的道路上以的速度行驶，突然发现正前方处有一险情，司机立即刹车。已知汽车与路面的之间的动摩擦因数为，经过一段时间，汽车驶入第二段路面，汽车与这段路面间的动摩擦因数为，结果汽车刚好到达险情发生处停止运动，重力加速度取。求： （1）汽车刚驶入第二段路面时，汽车速度的大小； （2）汽车做减速运动的总时间。 14. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，将质量为的物体P单独放在斜面体上时刚好静止。现用一细绳拴接在物体P上，跨过斜面体顶端的光滑定滑轮与轻弹簧以及另一段细绳栓接于点，将另一物体Q栓接在该细绳的下端，系统静止时轻弹簧沿水平方向，且伸长量为，拴接物体P的细绳与斜面体平行，滑轮左侧的细绳与竖直方向的夹角为。已知轻弹簧的劲度系数，，，重力加速度取。求： （1）物体Q的质量以及物体所受的摩擦力； （2）将轻弹簧换成等长的细绳，其他条件保持不变，改变物体Q的质量，欲使物体P始终静止，物体Q质量的取值范围。 15. 如图所示为一足够长固定斜面，其倾角为，一个质量m=10kg物体，在斜面底部受到一个沿斜面向上的F=100N的力作用由静止开始运动，物体在2s内位移为4m，2s末撤去力F，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求 （1）物体与斜面间的动摩擦因数； （2）从撤去力F开始2s末物体的速度v； （3）从撤掉力F开始2s内物体的位移大小x. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 邓州一高2024年秋期高一年级第二次月考 物理试题 一、单项选择题（共6小题，每小题4分，共24分） 1. 关于力和运动的关系，下列选项中正确的是（　　） A. 若物体的速度不断增大，则物体所受的合力一定不为0 B. 若物体的位移不断增大，则物体所受的合力一定不为0 C. 若物体的加速度不断增大，则物体速度一定增大 D. 若物体的加速度不变，则物体所受合力为0 【答案】A 【解析】 【详解】A．若物体的速度不断增大，则肯定存在加速度，根据牛顿第二定律可知，则物体所受的合力一定不为0，故A正确； B．若物体做匀速直线运动，位移也不断增大，但此时加速度为零，合外力为零，故B错误； C．若物体的加速度方向与初速度方向相反，物体做减速运动，加速度不断增大，则物体减速的越快，故C错误； D．若物体的加速度不变，则说明物体存在加速度且不为零，由牛顿第二定律可知，物体合外力不为零，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，木块A、B保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 木块B可能受到4个力作用 B. 木块A对木块B的摩擦力可能为0 C. 木块B对木块A的作用力方向竖直向上 D. 斜面对木块B的摩擦力方向沿斜面向下 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】B．因为A木块静止，所以其受力平衡，故A木块一定受到向右的摩擦力，故B选项错误； C．又因为B木块对A木块的支持力竖直向上，故B木块对A木块的作用力（支持力与摩擦力的合力）斜向右上方，故C选项错误； AD．对B木块受力分析可知，其受到的力一定有重力、A木块对其产生的压力和摩擦力、斜面对其产生的支持力，再对A、B整体受力分析可知，由于F大小未知，故斜面对B木块的摩擦力可能向上、可能向下、也可能为零，故D选项错误、A选项正确。 故选A。 3. 如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环B套在固定的竖直杆MN上，用一水平力F作用在绳上的O点，整个装置处于静止状态。现将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大。下列说法正确的是（　　） A. 水平力F减小 B. 水平力F增大 C. 杆对圆环B的摩擦力增大 D. 杆对圆环B的弹力不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设细绳与水平方向的夹角为，物体的质量为m，对结点O受力分析 由平衡条件得 增大，则水平力F增大，故A错误，B正确； C．以圆环和物体整体为研究对象受力分析，由平衡条件，竖直方向杆对圆环B的摩擦力等于物体与圆环的重力之和，故杆对圆环B的摩擦力不变，故C错误； D．以圆环和物体整体为研究对象受力分析，由平衡条件，水平方向拉力F等于杆对环的弹力，F增大，杆对圆环B的弹力增大，故D错误。 故选B。 4. 均可视为质点的甲、乙两辆自行车沿平直公路同向行驶，如图所示是两车在某段时间内的v—t图象，则关于两车运动状况的描述，下列说法正确的是（　　） A. 乙车在第3s末改变运动方向 B. 甲、乙两车在第3s末相距 C. 甲、乙两车在第末相遇 D. 若开始运动时乙车在前，则两车可能相遇两次 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，在内，乙车一直沿正方向运动，速度方向没有改变，A错误； BC．由于不知道初始状态时甲、乙相距多远，所以无法判断在末两车相距多远，及在末能否相遇，BC错误； D．若刚开始乙车在前，若前甲车追上乙车，则后乙车速度大于甲车速度，两车必定会再次相遇，D正确。 故选D。 5. 大质量钢卷是公路运输中的危险物品，如图符合规范的装载支架是安全运输的保障，运输过程中要求“缓加速慢减速”是血的教训换来的。若已知支架斜面均与水平面成α=30°，则运输车刹车时加速度不能超过（　　） A. 0.5g B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对钢卷受力分析，可得临界时后支架斜面无作用力，前支架斜面有支持力N，由牛顿第二定律得 ， 得 运输车刹车时加速度不能超过。 故选B。 6. 如图质量为0.5kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.4。A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着而保持静止。现在要使弹簧能拉动A相对木箱底面向右移动。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。）则下列说法正确的是（　　） A. 让木箱竖直向上加速运动，加速度最小值为2m/s2 B. 让木箱竖直向下加速运动，加速度最小值为2m/s2 C. 让木箱水平向左加速运动，加速度应大于1.6m/s2 D. 让木箱水平向右加速运动，加速度最小值为1.6m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】AB．物块A能保持静止，根据平衡条件可知此时弹簧弹力等于物块与木箱间的摩擦力，木箱竖直向下匀加速运动，物块处于失重状态，物块对木箱间的压力变小，竖直方向有 又最大静摩擦力 解得 向下的加速度最小值为2m/s2时，物体与木箱向左滑动；若木箱竖直向上匀加速运动，则物块与木箱间的压力变大，此时物块A与木箱间的最大静摩擦力大于木箱静止时的最大值，故此时物块A不可能相对木箱底面水平移动，故AB错误； C．木箱做水平向左匀加速运动，以物块为研究对象，设物块相对木箱静止的最大加速度大小为，根据牛顿第二定律有 代入数据可得 所以只要木箱加速度大于，物块就会相对木箱向右运动，故C正确； D．木箱做水平向右速匀加速运动，以物块为研究对象，设物块相对木箱静止的最大加速度大小为，根据牛顿第二定律有 代入数据可得 故物块将相对木箱水平向左运动，故D错误。 故选C。 二、选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 7. 如图所示，甲乙两相同小球，甲小球从距地面高度h处静止释放，同时乙小球在它的正下方的水平面上以某一初速度做竖直上抛运动，如果两小球碰时恰好速度大小相等、方向相反，且碰后以原速率反向运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 碰后乙小球将先回到出发点 B. 相碰时，甲乙两小球位移大小之比为1：3 C. 相碰前甲乙两小球平均速度大小之比为1：2 D. 乙小球落地时的速度大小为相碰时速度大小的2倍 【答案】BD 【解析】 【详解】A．两球碰后速度大小相等，方向相反，且全程两球的受力情况不变，则各自碰撞后的运动规律与碰撞前的运动规律对称，则碰撞后回到出发点的运动时间也相等，即同时回到出发点。故A错误； B．设竖直向上为正方向，乙球的初速度为，两球从开始到相 碰用时t， 则 又两小球碰时恰好速度大小相等 联立解得 则甲乙相碰时二者位移分别为 故相碰时甲乙两小球位移大小之比为 故B正确； C．因为相碰前，甲、乙两小球运动时间相等，所以根据平均速度的定义可知，相碰前甲乙两小球平均速度大小之比等于其位移之比，即 故C错误； D．设乙小球落地时的速度大小为v，由以上分析可知，乙球与甲球相碰时的速度大小为 因为两球碰后以原速率反向运动，则乙球碰后的速度大小也为，方向竖直向下，则结合上面分析可得 联立以上解得 故D正确。 故选BD 。 8. 如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（　　） A. 作用力为 B. 作用力为 C. 摩擦力为 D. 摩擦力为 【答案】BC 【解析】 【详解】A B．设斜杆的弹力大小为，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得 解得 A错误，B正确； C D．以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示 可知每根斜杆受到地面的作用力应与平衡，即大小为，每根斜杆受到地面的摩擦力为 C正确；D错误。 故选BC。 9. 如图所示，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动，某时刻突然撤去该拉力，则（　　） A. 撤去拉力前，弹簧弹力的大小为F B. 撤去拉力前，弹簧弹力的大小为 C. 撤去拉力瞬间，P的加速度大小为 D. 撤去拉力瞬间，P的加速度大于Q的加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】设滑块P、Q的质量均为 AB．根据题意，以两滑块和弹簧为整体，受力分析，由平衡条件有 设弹簧的弹力为，对滑块，由平衡条件有 可得 故A错误，B正确； CD．撤去拉力瞬间，弹簧的形变量没有发生变化，则弹簧的弹力不变，对滑块Q，合力不变仍为零，则滑块Q的加速度为零，对于滑块P，受弹簧向左的拉力和地面向左的摩擦力，由牛顿第二定律有 可得 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c的右端可以由图示位置逆时针缓慢旋转60°，两小球始终保持静止状态，则下列说法正确的是（　　） A. 细线c水平时，细线a、c上的拉力大小分别为、 B. 细线b与水平方向的夹角为30° C. 细线c的右端由图示位置逆时针缓慢旋转60°的过程中，细线a、c上的拉力都减小 D. 细线c的右端由图示位置逆时针缓慢旋转60°的过程中，细线c上拉力的最小值为G 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对小球1和2的整体受力分析可得 所以 ， 故A正确； B．设细线b与水平方向的夹角为α，对2球受力分析可得 所以 故B错误； C．对小球12受力分析，如图所示 细线c的右端由图示位置逆时针缓慢旋转60°的过程中，细线a上的拉力减小，c上的拉力先减小后增大，故C错误； D．当Fc与细线a垂直时，即c转过30°时，c上的拉力最小，此时 故D正确。 故选AD。 三、实验题（本题共2小题，共16分，把答案填在答题卷上指定位置） 11. 探究力的平行四边形定则的实验中 （1）实验原理是等效原理，其等效性是指 A. 使两次橡皮筋伸长的长度相等 B. 使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变 C. 使两分力与合力满足平行四边形定则 D. 使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合 （2）下列哪些方法可减小实验误差 A. 两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些 B. 两个分力F1、F2的大小要适当大些 C. 拉橡皮条的细绳要稍长些 D. 弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 （3）使b弹簧秤按图1所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a、b弹的读数变化是 A. a增大，b减小 B. a减小，b增大 C. a减小，b先增大后减小 D. a减小，b先减小后增大 （4）如图2所示是甲、乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中尊重实验事实的是_________（选填甲、乙）。 【答案】（1）D （2）BCD （3）D （4）甲 【解析】 【小问1详解】 实验原理是等效原理，其等效性是指使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合。 故选D。 【小问2详解】 AB．实验要方便．准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，夹角不宜太大，也不宜太小，故A错误，B正确； C．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故C正确； D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故D正确。 故选BCD。 【小问3详解】 对点O受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，Oa弹簧拉力方向不变，Ob弹簧拉力方向和大小都改变，如图所示 由图可知，b的读数先变小后变大，a的读数不断变小。 故选D。 【小问4详解】 实验测的弹力方向沿绳子方向，即图中的AO方向，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，即作图得出的合力方向与AO方向有一定的夹角，故甲更符合实验事实。 12. 某实验小组采用图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。实验中小车和砝码的总质量用M表示，沙和沙桶的总质量用m表示，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，重力加速度为g。 （1）在纸带中标注计数点A、B、C、D、E（各计数点间均有四个计时点未画出），测量数据如图乙所示，则小车加速度大小为__________m/s2。（结果均保留3位有效数字） （2）若实验时电网不稳定，交流电实际频率略小于50Hz，则测得小车的加速度_______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 （3）实验中__________（选填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的总质量远小于小车质量，方可认为绳对小车的拉力大小等于mg。 （4）保持小车（含车上砝码）的质量不变，研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示的图线，该图线趋近a0，则a0=_____。 【答案】（1）0.395 （2）大于 （3）需要 （4）g 【解析】 【小问1详解】 各计数点间均有四个计时点未画出，故相邻计数点间时间间隔为，由逐差法得加速度大小为 【小问2详解】 若实验时电网不稳定，交流电实际频率略小于50Hz，则打点周期大于0.02s，计算加速度时代入的打点周期偏小，根据加速度的表达式可知，测得小车的加速度大于真实值； 【小问3详解】 由于该实验没有可以直接测绳子拉力的传感器，故需要用所挂钩码的重力近似等于绳子拉力，故实验中需要满足所挂钩码质量远小于小车质量； 【小问4详解】 设绳子拉力为T，对小车和砂桶，由牛顿第二定律可得 ， 解得 故随着m增大，即随着F逐渐增大，加速度大小逐渐接近于g，即 四、计算题（本题共3小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 一辆汽车在平直的道路上以的速度行驶，突然发现正前方处有一险情，司机立即刹车。已知汽车与路面的之间的动摩擦因数为，经过一段时间，汽车驶入第二段路面，汽车与这段路面间的动摩擦因数为，结果汽车刚好到达险情发生处停止运动，重力加速度取。求： （1）汽车刚驶入第二段路面时，汽车速度的大小； （2）汽车做减速运动的总时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）依题意，汽车的初速度为 设汽车刚驶入第二段路面时，汽车速度为，行驶的距离为，则有 根据牛顿第二定律有 同理，可得汽车刚驶入第一段路面时，有 且 联立以上式子，代入数据求得 （2）汽车做减速运动的总时间为 联立以上式子，代入数据求得 14. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，将质量为的物体P单独放在斜面体上时刚好静止。现用一细绳拴接在物体P上，跨过斜面体顶端的光滑定滑轮与轻弹簧以及另一段细绳栓接于点，将另一物体Q栓接在该细绳的下端，系统静止时轻弹簧沿水平方向，且伸长量为，拴接物体P的细绳与斜面体平行，滑轮左侧的细绳与竖直方向的夹角为。已知轻弹簧的劲度系数，，，重力加速度取。求： （1）物体Q的质量以及物体所受的摩擦力； （2）将轻弹簧换成等长的细绳，其他条件保持不变，改变物体Q的质量，欲使物体P始终静止，物体Q质量的取值范围。 【答案】（1），方向沿斜面向上；（2） 【解析】 【详解】（1）物体P刚好静止在斜面体上时，受力分析如图所示 由题意可知此时物体P刚好静止，则物体P与斜面体间的最大静摩擦力为 系统静止时，对结点O受力分析如图所示。 则由力的平衡条件得 又 解得 对物体P有 解得 方向沿斜面向上。 （2）欲使物体P静止在斜面体上，当摩擦力刚好沿斜面体向下时，受力分析如图所示 则沿斜面体方向有 又由第(1)问可知 代入数据解得 当物块P刚好不下滑时，受力分析如图所示 则沿斜面体方向有 又 代入数据解得 则保证物体P静止在斜面体上时，物体Q的质量应满足 15. 如图所示为一足够长固定斜面，其倾角为，一个质量m=10kg物体，在斜面底部受到一个沿斜面向上的F=100N的力作用由静止开始运动，物体在2s内位移为4m，2s末撤去力F，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求 （1）物体与斜面间的动摩擦因数； （2）从撤去力F开始2s末物体的速度v； （3）从撤掉力F开始2s内物体的位移大小x. 【答案】（1）0.25；（2）6m/s；（3）3.5m 【解析】 【详解】（1）物体在2s内位移为4m，由 可得 撤去F前有 F−mgsin37∘−μmgcos37∘=ma1 得 μ=0.25 （2）设撤去F后加速度为a2，由 mgsin37∘+μmgcos37∘=ma2 得 a2=8m/s2 撤去力F时速度 v1=a1t1 得 v1=4m/s 设撤去F后经t2速度减为0，由 0=v1−a2t2 得 t2=0.5s 撤去F后上滑距离 设下滑加速度大小为a3，由 mgsin37∘−μmgcos37∘=ma3 得 a3=4m/s2 下滑时间 t3=1.5s 从撤掉力F开始2s末物体速度 v=a3t3 得 v=6m/s2 （3）下滑位移大小为 得 x3=4.5m 从撤掉力F开始2s内物体的位移为 x=x3－x2 得 x3=3.5m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $