精品解析:湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高一下学期开学物理试题
2025-06-06
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2份
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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-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 岳阳市 |
| 地区(区县) | 岳阳县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.80 MB |
| 发布时间 | 2025-06-06 |
| 更新时间 | 2026-02-17 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52465262.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年高一下学期物理入学试题
一、单选题(共24分)
1. 关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 人走路时,鞋底受到地面滑动摩擦力作用
B. 武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时,所受的摩擦力的方向是向下的
C. 将酒瓶竖直用手握住停留在空中,当再增大手的用力,酒瓶受的摩擦力变大
D. 在结冰的水平路面上撒些细土,人走上去不易滑倒,是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了
2. 汽车在平直公路上以速度匀速行驶,前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为,经时,汽车运动的位移大小为( )
A. B. C. D.
3. 《流浪地球》系列电影深受好评,观众分析流浪地球的发动机推动地球的原理:行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的行星轨道,然后达到极限以后通过引力弹弓效应弹出地球,整个流浪时间长达几十年。通过停止自转,然后加大地球的反推力来逐步改变地球绕太阳公转轨道。具体过程如图所示,轨道1为地球运行的近似圆轨道,轨道2、3为椭圆轨道,P、Q为椭圆轨道长轴端点。以下说法正确的是( )
A. 地球在1、2、3轨道的运行周期分别为、、,则
B. 地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为、、,则
C. 地球在3轨道上运行经过P点的加速度大于在2轨道上运行经过P点的加速度
D. 地球在1轨道P点加速后进入2轨道,在2轨道P点再加速后进入3轨道
4. 叠罗汉是一种游戏,体育活动或表演,由六人叠成的三层静态造型如图所示,假设每位杂技运动员 的体重均为 G,下面五人弯腰后背部呈水平状态,双腿伸直张开支撑,夹角均为θ,则( )
A. 当θ=45°时,最上层的运动员单脚受到的支持力大小为 G
B. 当θ增大时,最上层的运动员受到的合力最大
C. 最底层三位运动员的每只脚对水平地面的压力均为 G
D. 最上层运动员受到向上的合力为 G
5. 如图所示,一固定斜面上放有质量为m的物块,通过轻绳绕过光滑定滑轮与质量为M()的物块相连,绳子在各处均平行于倾角为的斜面,物块m受到外力处于静止状态。不考虑物块与斜面之间的摩擦,重力加速度为g,当撤掉外力的瞬间,下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力等于Mg B. 轻绳的拉力等于0.375Mg
C. m运动加速度大小为0.5g D. 若增大M的质量,m运动加速度可能为1.5g
6. 如图所示,a、b两个小球穿在一根与水平成θ角的光滑固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接,当两球静止时,Oa段绳与杆的夹角也为θ,Ob段绳沿竖直方向。已知a球质量为m,重力加速度为g,不计所有摩擦,则下列说法正确的是( )
A. a可能受到2个力的作用 B. b可能受到3个力的作用
C. b的重力为mgtanθ D. 绳子对a的拉力等于mg
二、多选题(共20分)
7. 一倾角为30°的足够长的斜面体放在水平地面上,一小物块在一大小恒定的平行斜面向下的力F的作用下向下运动,物块和斜面间动摩擦因数为。现令F在竖直平面内沿逆时针方向缓慢转至垂直斜面,而这一过程中物块一直向下运动,斜面体保持静止,则下列说法正确的是( )
A. 斜面体受地面的静摩擦力向左
B. 斜面体对地面一定没有摩擦力
C. 物块的加速度先减小后增大
D. 物块的加速度逐渐减小
8. 小河宽为d,河水中各点的水流速度与各点到较近河岸边的距离成正比,v水=kx,k=,x是各点到近岸的距离,小船船头垂直河岸渡河,小船划水速度为v0,则下列说法中正确的是( )
A. 小船渡河时的轨迹为曲线
B. 小船渡河时的轨迹为直线
C. 小船到达距河对岸处,船的渡河速度为v0
D. 小船到达距河对岸处,船的渡河速度为v0
9. 如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ=的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。现使斜面体沿水平面向左或向右加速运动,则以下说法正确的是( )
A. 若斜面体以加速度a=g向右加速运动,则细线的拉力大小为mg
B. 若斜面体以加速度a=2g向右加速运动,则细线的拉力大小为
C. 若斜面体以加速度a=g向左加速运动,则斜面体对小球的弹力大小为
D. 若斜面体以加速度a=2g向左加速运动,则斜面体对小球的弹力大于
10. 下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中,正确的是( )
A. 甲图中所描述的物体在0~2s内做匀变速直线运动
B. 乙图中所描述的物体在时段通过的位移为
C. 丙图中所描述物体在时段速度的变化量为
D. 若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度为
三、实验题(共16分)
11. 某实验小组利用如图所示装置来验证力的平行四边形定则。他们首先在竖直放置的木板上铺上白纸,并用图钉固定。然后在木板上等高的A、B两处固定两个光滑的小滑轮。,将三根轻绳在O点打结,并挂上适当数量的相同钩码,使系统达到平衡,根据钩码个数读出三根绳子的拉力,回答下列问题。
(1)改变钩码个数,实验能完成的是_________。
A. B.
C. D.
(2)实验中,必须要记录的数据有_________。
A.结点O的位置和OA,OB,OC绳的方向 B.OA,OB,OC绳的长度
C.每组钩码的个数 D.每个钩码的质量
(3)在某次实验中,当整个装置处于平衡状态时,该小组同学记录下了细绳OA,OB,OC的方向,然后从O点沿OC反向延长作一有向线段,从分别作OA,OB的平行线,分别交OA、OB于、点,如图所示。用毫米刻度尺测得线段,、的长度分别为,另测得细线OA、OB,OC所挂钩码的个数分别为,则在误差允许的范围内,如果满足_________(用所测物理量符号表示)条件,则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。
12. 某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数,再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2
(1)测劲度系数的实验步骤:
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上,将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁将刻度尺的等刻度与轻弹簧的上端对齐:
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码,记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x;
c.在m-x坐标系上描点作图,作出的图像如图3所示。
由图像可知,弹簧的原长l0=_________,弹簧的劲度系数k=_________。
(2)用图2所示装置测动摩擦因数,长木板B放在水平面上,物块A放在长木板上,并用(1)问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接,弹簧保持水平,用水平力F拉长木板B向左运动,A保持静止,测时弹簧的长度为l=9cm。已知物块A的质量为lkg。则物块A与长木板间的动摩擦因数μ=________,实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长,因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏_________(填“大”或“小”)。
四、解答题(共40分)
13. 2022年2月第24届冬季奥运会在北京举行。如图,为一滑雪赛道的简化示意图。AB为一条倾角θ=37°的长直滑道,AB长度L=60m。BC为水平滑道,在B处与AB滑道平滑连接。滑板与滑雪赛道之间动摩擦因数均为μ=0.25。现有滑雪运动员(可视为质点),从A点以2m/s的初速度沿长直滑道AB匀加速下滑,运动员通过B点后速度大小不变,方向变为水平向右,过B点后运动员在水平滑道BC上做匀减速运动,最终停止在C处,取,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)运动员到达B点时瞬时速度的大小;
(2)水平滑道BC的长度。
14. 如图所示,质量M=3kg的长方形木板A放在粗糙的固定斜面上,斜面倾角,木板下距斜面底端挡板L=2m,此时一质量为m=2kg可视为质点的小物块B以初速v0=10m/s从A的下端沿A的表面冲上A,A、B间的动摩擦因数为μ1=0.5,A恰好不下滑,木板A足够长,取。求:
(1)B冲上A的过程中,B的加速度;
(2)木板A与斜面间的动摩擦因数μ
(3)A、B一起下滑过程中A、B间的摩擦力大小
(4)若A、B与挡板相碰后均被粘住,B从冲上A开始运动的总时间。
15. 如图所示,木板B在水平面上向右运动,当木板B的速度为v0=18m/s时,将小物块A轻放在B的右端,已知小物块A和木板B的质量均为m=2kg,小物块A可视为质点,且A始终没有离开B,A、B间的动摩擦因数μ1=0.2,木板B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,重力加速度g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)小物块刚放上木板瞬间,A和B的加速度分别是多大?
(2)小物块A运动时间t;
(3)木板B的最小长度L。
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2025年高一下学期物理入学试题
一、单选题(共24分)
1. 关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 人走路时,鞋底受到地面滑动摩擦力的作用
B. 武警战士双手握住竖立竹竿匀速上攀时,所受的摩擦力的方向是向下的
C. 将酒瓶竖直用手握住停留在空中,当再增大手的用力,酒瓶受的摩擦力变大
D. 在结冰的水平路面上撒些细土,人走上去不易滑倒,是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了
【答案】D
【解析】
【详解】A.走路时,后面的脚用力向后蹬地面,鞋相对地面有向后滑动的趋势,地面对鞋有向前的静摩擦力;前面的脚触地的瞬间,相对地面有向前滑动的趋势,地面对鞋底有向后的静摩擦力,A错误;
B.战士握竿上攀时,手相对竿有下滑的趋势,竿对手的静摩擦力与相对运动趋势的方向相反,故静摩擦力的方向向上,B错误;
C.手握酒瓶,竖直方向酒瓶受到重力和静摩擦力作用而平衡,静摩擦力总是等于酒瓶的重力,大小不变,C错误;
D.结冰的水平路面对鞋底的最大静摩擦力较小,人容易滑倒,如果撒些细土,可增大人与路面间的最大静摩擦力,人就不容易滑倒,D正确;
故选D。
2. 汽车在平直公路上以的速度匀速行驶,前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为,经时,汽车运动的位移大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
详解】根据题意有
设汽车停止的时间为,根据
可得
则汽车经时,运动的位移大小为
故选B。
3. 《流浪地球》系列电影深受好评,观众分析流浪地球的发动机推动地球的原理:行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的行星轨道,然后达到极限以后通过引力弹弓效应弹出地球,整个流浪时间长达几十年。通过停止自转,然后加大地球的反推力来逐步改变地球绕太阳公转轨道。具体过程如图所示,轨道1为地球运行的近似圆轨道,轨道2、3为椭圆轨道,P、Q为椭圆轨道长轴端点。以下说法正确的是( )
A. 地球在1、2、3轨道的运行周期分别为、、,则
B. 地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为、、,则
C. 地球在3轨道上运行经过P点的加速度大于在2轨道上运行经过P点的加速度
D. 地球在1轨道P点加速后进入2轨道,在2轨道P点再加速后进入3轨道
【答案】D
【解析】
【详解】A.地球在1、2、3运行轨道的半长轴依次增大,根据开普勒第三定律,知地球在1、2、3轨道的运行周期关系为
故A错误。
BD.地球从轨道1上的P点进入轨道2,要做离心运动,需点火加速,可知;同理,地球从轨道2上的P点进入轨道3,也需点火加速,可知,所以有,故B错误,D正确;
C.地球在3轨道上运行经过P点和在2轨道上运行经过P点所受万有引力相等,加速度相等,故C错误。
故选D。
4. 叠罗汉是一种游戏,体育活动或表演,由六人叠成的三层静态造型如图所示,假设每位杂技运动员 的体重均为 G,下面五人弯腰后背部呈水平状态,双腿伸直张开支撑,夹角均为θ,则( )
A. 当θ=45°时,最上层的运动员单脚受到的支持力大小为 G
B. 当θ增大时,最上层的运动员受到的合力最大
C. 最底层三位运动员的每只脚对水平地面的压力均为 G
D. 最上层运动员受到向上的合力为 G
【答案】D
【解析】
【分析】六个人都处于静止状态,所以受力都是平衡的,因为下面五人的背部均呈水平状态,所以不用看腿的角度,例如最上面的人腿上的力的竖直分力就是,用隔离法分别受力分析就可以了.
【详解】A、单脚受力与腿和地面的角度无关,最上面的运动员受到竖直向下的重力为G,所以他每只脚受到的支持力都是,A错误;
B、无论是最上层运动员,还是下层运动员,他们均处于静止状态,受到的合力为零,与无关,B错误;
C、中间层最左边的人,受到竖直向下的力为,所以每条腿上的力的竖直分力都是,由对称性,中间层最右边的人每条腿上的力的竖直分力也是;故最底层中间的人,受到竖直向下的力为,所以其每只脚对地面的压力为,则C错误;
D、最上层运动员处于静止状态,受到竖直向下的重力为G,故其受到的竖直向上的合力与重力等值反向,故D正确.
故选D.
【点睛】受力平衡的题,一般用到整体法或隔离法,应用隔离法时注意顺序是层层剥皮,也就是由上到下,由外到里.分别应用平衡条件即可.
5. 如图所示,一固定斜面上放有质量为m的物块,通过轻绳绕过光滑定滑轮与质量为M()的物块相连,绳子在各处均平行于倾角为的斜面,物块m受到外力处于静止状态。不考虑物块与斜面之间的摩擦,重力加速度为g,当撤掉外力的瞬间,下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力等于Mg B. 轻绳的拉力等于0.375Mg
C. m运动加速度大小为0.5g D. 若增大M的质量,m运动加速度可能为1.5g
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.由牛顿第二定律
解得
对M的物块,根据牛顿第二定律有
解得
故AC错误,B正确;
D.由牛顿第二定律
解得
当时,a接近于g,无法达到1.5g,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,a、b两个小球穿在一根与水平成θ角的光滑固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接,当两球静止时,Oa段绳与杆的夹角也为θ,Ob段绳沿竖直方向。已知a球质量为m,重力加速度为g,不计所有摩擦,则下列说法正确的是( )
A. a可能受到2个力的作用 B. b可能受到3个力的作用
C. b的重力为mgtanθ D. 绳子对a的拉力等于mg
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对b进行受力分析,因为Ob段绳沿竖直方向,故b只受竖直向下的重力和竖直向上的绳子拉力而平衡,有
故B错误;
细绳对b有拉力,故对a也有等大的拉力,对a进行受力分析,如图
故a需受3个力才能平衡, A错误;
CD.在a的受力分析图中,FN垂直斜面向上,它与竖直方向的夹角为θ,FT沿绳方向,故它与竖直方向的夹角β=90°-2θ,故α=90°+θ,FT和FN的合力与a的重力大小相等,由正弦定理
解得
故D错误;
又因为
所以b的重力为mgtanθ,C正确。
故选C。
二、多选题(共20分)
7. 一倾角为30°的足够长的斜面体放在水平地面上,一小物块在一大小恒定的平行斜面向下的力F的作用下向下运动,物块和斜面间动摩擦因数为。现令F在竖直平面内沿逆时针方向缓慢转至垂直斜面,而这一过程中物块一直向下运动,斜面体保持静止,则下列说法正确的是( )
A. 斜面体受地面的静摩擦力向左
B 斜面体对地面一定没有摩擦力
C. 物块的加速度先减小后增大
D. 物块的加速度逐渐减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.因为
则当力F沿斜面向下作用于物体时,物体对斜面的压力mgcos30°与物体对斜面的摩擦力f=μmgcos30°=mgsin30°的合力方向竖直向下,则此时斜面体水平方向受力为零,即地面对斜面体的摩擦力为零;当F在竖直平面内沿逆时针方向缓慢转至垂直斜面的过程中,物块对斜面体的压力逐渐变大,则摩擦力成比例的增加,则物块对斜面体的压力与摩擦力的合力仍然竖直向下,则地面对斜面体的摩擦力仍然为零,选项A错误,B正确;
CD.开始时物块的加速度为沿斜面向下;当 F在竖直平面内沿逆时针方向缓慢转至垂直斜面的过程中,摩擦力逐渐变大,物块沿斜面向下的合力逐渐减小,加速度逐渐减小,最后当力F与斜面垂直时,加速度方向沿斜面向上,则物块的加速度先减小后增大,选项C正确,D错误。
故选BC。
8. 小河宽为d,河水中各点的水流速度与各点到较近河岸边的距离成正比,v水=kx,k=,x是各点到近岸的距离,小船船头垂直河岸渡河,小船划水速度为v0,则下列说法中正确的是( )
A. 小船渡河时的轨迹为曲线
B. 小船渡河时的轨迹为直线
C. 小船到达距河对岸处,船渡河速度为v0
D. 小船到达距河对岸处,船的渡河速度为v0
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.小船船头垂直河岸渡河,小船在沿河岸方向的速度先增大后减小,因此水流方向存在加速度,其方向先沿着水流方向,后逆着水流方向,则小船渡河时的轨迹为曲线。故A正确;B错误;
CD.河水中各点水流速度与各点到较近河岸边的距离成正比,v水=kx,k=,x是各点到近岸的距离,当小船到达距河对岸处时
v水=v0
则船的渡河速度为
当小船到达距河对岸处,则x为,所以船的渡河速度仍为,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ=的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。现使斜面体沿水平面向左或向右加速运动,则以下说法正确的是( )
A. 若斜面体以加速度a=g向右加速运动,则细线的拉力大小为mg
B. 若斜面体以加速度a=2g向右加速运动,则细线的拉力大小为
C. 若斜面体以加速度a=g向左加速运动,则斜面体对小球弹力大小为
D. 若斜面体以加速度a=2g向左加速运动,则斜面体对小球的弹力大于
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.若斜面体向右加速运动,当小球刚好离开斜面体(与斜面仍接触,但无挤压)时,设小球的加速度为a0,此时小球受力情况如图所示
则
所以
若斜面体以加速度a=g向右加速运动,说明小球没有脱离斜面,斜面对它有支持力,加速度沿斜面方向和垂直于斜面方向进行分解,如图所示
沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
解得细线的拉力大小
故A正确;
B.若斜面体以加速度a=2g向右加速运动,小球已经离开斜面,则细线的拉力大小为
故B错误;
C.若斜面体向左加速运动,当细线拉力恰好为零时,设小球的加速度为,对小球根据牛顿第二定律可得
解得
此时斜面体对小球的弹力大小为
若斜面体以加速度a=g向左加速运动,细线拉力不为零,垂直于斜面方向根据牛顿第二定律可得
则斜面体对小球的弹力大小为
故C正确;
D.若斜面体以加速度a=2g向左加速运动,小球相对于斜面向上运动,斜面体对小球的弹力在竖直方向的分力大于mg,即
解得
故D正确。
故选ACD。
10. 下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中,正确的是( )
A. 甲图中所描述的物体在0~2s内做匀变速直线运动
B. 乙图中所描述的物体在时段通过的位移为
C. 丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为
D. 若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲图是图像,斜率表示加速度,由图像可知,0~2s内物体的加速度恒定,做匀变速直线运动,故选项A正确;
B.乙图中所描述的物体在时段通过的位移为,故选项B错误;
C.图像与横轴围成的面积表示速度变化量,故丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为
故选项C正确;
D.若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,根据
得
则该物体的加速度
解得加速度为
故选项D错误。
故选AC。
三、实验题(共16分)
11. 某实验小组利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。他们首先在竖直放置的木板上铺上白纸,并用图钉固定。然后在木板上等高的A、B两处固定两个光滑的小滑轮。,将三根轻绳在O点打结,并挂上适当数量的相同钩码,使系统达到平衡,根据钩码个数读出三根绳子的拉力,回答下列问题。
(1)改变钩码个数,实验能完成的是_________。
A. B.
C. D.
(2)实验中,必须要记录的数据有_________。
A.结点O的位置和OA,OB,OC绳的方向 B.OA,OB,OC绳的长度
C.每组钩码的个数 D.每个钩码的质量
(3)在某次实验中,当整个装置处于平衡状态时,该小组同学记录下了细绳OA,OB,OC的方向,然后从O点沿OC反向延长作一有向线段,从分别作OA,OB的平行线,分别交OA、OB于、点,如图所示。用毫米刻度尺测得线段,、的长度分别为,另测得细线OA、OB,OC所挂钩码的个数分别为,则在误差允许的范围内,如果满足_________(用所测物理量符号表示)条件,则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。
【答案】 ①. C ②. AC##CA ③.
【解析】
【详解】(1)[1]设每个钩码质量均为,三个绳子上分别挂、、个钩码,则三个绳子上的拉力为、、,三个力不在一条直线上且平衡,受力分析如图
根据合力与分力的关系,可知
即
故选C。
(2)[2] AB.实验中,必须要记录的数据为:作用点的位置,以及三个力的大小和方向。所以需记录结点O的位置,和OA,OB,OC绳的方向,但OA,OB,OC绳的长度不是力的大小,故A正确,B错误;
CD.力的大小用钩码的重力表示,由于每个钩码质量相等,只需用表示即可,所以只需要记录每组钩码的个数,不需要测量每个钩码的质量,C正确,D错误。
故选AC。
(3)[3]、、上的力分别为、和,则与力的三角形相似,有
化简得
12. 某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数,再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2
(1)测劲度系数的实验步骤:
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上,将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁将刻度尺的等刻度与轻弹簧的上端对齐:
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码,记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x;
c.在m-x坐标系上描点作图,作出的图像如图3所示。
由图像可知,弹簧的原长l0=_________,弹簧的劲度系数k=_________。
(2)用图2所示装置测动摩擦因数,长木板B放在水平面上,物块A放在长木板上,并用(1)问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接,弹簧保持水平,用水平力F拉长木板B向左运动,A保持静止,测时弹簧的长度为l=9cm。已知物块A的质量为lkg。则物块A与长木板间的动摩擦因数μ=________,实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长,因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏_________(填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 4cm ②. 70N/m ③. 0.35 ④. 小
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,弹簧的原长
l0=4cm
[2]弹簧的劲度系数
(2)[3]物块A与长木板间的动摩擦因数
[4]实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长,由此弹簧平放计算出来的形变量偏小,直接导致实验测得的动摩擦因数比实际值偏小。
四、解答题(共40分)
13. 2022年2月第24届冬季奥运会在北京举行。如图,为一滑雪赛道的简化示意图。AB为一条倾角θ=37°的长直滑道,AB长度L=60m。BC为水平滑道,在B处与AB滑道平滑连接。滑板与滑雪赛道之间动摩擦因数均为μ=0.25。现有滑雪运动员(可视为质点),从A点以2m/s的初速度沿长直滑道AB匀加速下滑,运动员通过B点后速度大小不变,方向变为水平向右,过B点后运动员在水平滑道BC上做匀减速运动,最终停止在C处,取,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)运动员到达B点时瞬时速度的大小;
(2)水平滑道BC的长度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)运动员在滑道AB上做匀加速直线运动,受力分析有
解得加速度为
初速度,位移,由运动学公式有
解得
(2)运动员通过B点后速度大小不变,方向变为水平向右,在水平轨道上做匀减速直线运动,加速度为
由运动学公式有
14. 如图所示,质量M=3kg的长方形木板A放在粗糙的固定斜面上,斜面倾角,木板下距斜面底端挡板L=2m,此时一质量为m=2kg可视为质点的小物块B以初速v0=10m/s从A的下端沿A的表面冲上A,A、B间的动摩擦因数为μ1=0.5,A恰好不下滑,木板A足够长,取。求:
(1)B冲上A的过程中,B的加速度;
(2)木板A与斜面间的动摩擦因数μ
(3)A、B一起下滑过程中A、B间的摩擦力大小
(4)若A、B与挡板相碰后均被粘住,B从冲上A开始运动的总时间。
【答案】(1),方向沿斜面向下;(2)0.25;(3)4N;(4)3s
【解析】
【详解】(1)对小物块B根据牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下
(2)B沿A上滑过程中,对A根据共点力平衡得
解得
(3)A、B一起下滑时,对A、B整体,由牛顿第二定律得
对B由牛顿第二定律得
解得
(4)A静止后,B沿A下滑加速度为a2,由牛顿第二定律得
B沿A上滑时间为
上滑距离
AB一起下滑时间为t2,由
解得
A碰到挡板时,B的速度
B从A上滑至挡板时间为t3,根据位移时间公式
解得
运动的总时间
15. 如图所示,木板B在水平面上向右运动,当木板B的速度为v0=18m/s时,将小物块A轻放在B的右端,已知小物块A和木板B的质量均为m=2kg,小物块A可视为质点,且A始终没有离开B,A、B间的动摩擦因数μ1=0.2,木板B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,重力加速度g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)小物块刚放上木板瞬间,A和B的加速度分别是多大?
(2)小物块A运动的时间t;
(3)木板B的最小长度L。
【答案】(1);;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)木块刚放上木板时,A、B加速度分别为a1、a2,根据牛顿第二定律对A有
解得
根据牛顿第二定律对B有
解得
(2)假设物块与木板共速时,速度为v,从开始到共速所用时间为,则有
,
解得
,
设A、B共速后能一起运动,加速度为,A、B间摩擦力为,则有
解得
,
A、B间的最大静摩擦力
假设成立;共速后,A、B一起运动时间为,则有
解得
小物块运动时间为
(3)共速时,物块的位移为,木板位移,则有
木板B最小长度为
联立解得
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