精品解析：河北省保定市部分高中2024-2025学年高一下学期开学物理试题

高一年级下学期开学考试 物理试题 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，共28分，8-10为多选题，每题6分，部分3分，共18分） 1. 如图所示，对下列课本插图描述正确的是 A. 图甲右上方的路牌所标的“50”应为车辆通行的平均速度 B. 由图乙可推出所有形状规则的物体重心均在其几何中心处 C. 图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性 D. 图丁中汽车速度减小时速度变化方向与汽车运动方向相同（v1为初速度） 2. 如下图是握毛笔写字的照片，下列说法正确的是（　　） A. 毛笔悬空时受到两个力作用，它们是重力、摩擦力，二者是一对平衡力 B. 加大握笔力度，可以增大毛笔所受摩擦力，防止滑落 C. 写字时，运笔速度越快毛笔受到纸面的摩擦力越小 D. 同一支湿毛笔与干毛笔相比，湿毛笔的重力要大一些 3. 一个热气球与沙包的总质量为，在空气中以加速度下降。为了使它以同样大小的加速度上升，需抛掉沙包中的沙子，若热气球所受浮力不变，应该抛掉的沙的质量为（　　） A B. C. D. 4. 全红婵在杭州亚运会上的出色表现使跳水运动成为热门话题。如图是某运动员在一次训练中向上起跳然后下落入水的速度—时间图像，已知当地重力加速度g = 10 m/s2，由图可知（　　） A. 图中选择了向上的方向为正方向 B. 运动员在0.1 s ~ 1.1 s内做自由落体运动 C. 运动员在1.1 s ~ 1.5 s内运动的高度约为0.8 m D. 运动员在1.1 s ~ 1.5 s内的平均速度为4 m/s 5. 如图所示，在水平桌面上用手向左拉一张A4纸，手机放在纸面上，则下列说法正确的是（　　） A. 若手机相对纸面滑动，则手机受到摩擦力的大小与纸的速度大小无关 B. 若手机和纸一起匀速运动，则速度越大，手机受到的摩擦力越大 C. 若手机相对纸面滑动，则手的拉力越大，手机受到的摩擦力越大 D. 若手机和纸一起匀速运动，则手机受到水平向左的摩擦力 6. 如图所示，弹簧测力计外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物．现用一竖直向上的外力F拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，则弹簧测力计的读数为（ ） A. mg B. F C. D. 7. 小球在空中做竖直上抛运动，某一秒内发生的位移大小为1m，下列判断正确的是（　　） A. 这一秒内小球经过的路程一定为2.6m B. 这一秒内小球的初速度一定为6m/s C. 这一秒的前一半时间内小球位移为1.25m D. 这一秒内小球可能一直在上升，也可能一直在下降 8. 如图所示为缓慢关门时（图中箭头方向）门锁的示意图， 锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为30N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8， 则下列说法正确的是（　　） A. 关门过程中锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大 B. 关门过程中锁壳碰锁舌的弹力保持不变 C. 此时锁壳碰锁舌的弹力为50N D. 此时锁壳碰锁舌的弹力为60N 9. 如图，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，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（　　） A. P的加速度大小的最大值为 B. Q的加速度大小的最大值为 C. P的位移大小一定大于Q的位移大小 D. P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小 10. 如图甲所示，质量为的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成角，细线的拉力大小为。若用一力水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度向左运动时，细线与竖直方向也成角，如图乙所示，细线的拉力大小为，则（　　） A. B. C. D. 三、非选择题（计算题要求写出必要解题步骤） 11. 某学习小组在实验室发现一盒子内有8个相同的钩码，由于标识模糊，无法知道钩码的质量，为了测定钩码的质量，同学们找到了以下实验器材：一端带定滑轮的长木板，质量为228g的木块，打点计时器，交流电源，纸带，坐标纸，细线等．经商定，他们确定了以下实验方案： ①如图甲所示，将长木板置于水平桌面上，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上； ②使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数n； ③将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作②； ④通过纸带计算出悬挂不同钩码个数所对应的加速度a； ⑤以a为纵坐标，n为横坐标，建立直角坐标系，做出a—n图像． （1）了利用以上器材完成实验，还需要哪一项器材____． A. 秒表 B. 游标卡尺 C.毫米刻度尺 D.垫木 （2）该实验是否必须把木板倾斜，以平衡摩擦？____（选填“是”、“ 否”） ． （3）图乙为由实验数据做出的a-n图象，由图可知： ①除了能测定钩码的质量以外，本实验还可测得的物理量是____ (只需填写物理量名称)； ②单个钩码的质量为____g（重力加速度取9.8 m/s 2，计算结果保留三位有效数字）． 12. 某同学用如图甲所示装置做“验证力平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳套。 （1）本实验采用的科学方法是（　　） A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）对于实验要点、下列说法正确的是（　　） A. 两相细绳套间的夹角要尽量大一些 B. 拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些 C. 用两个弹簧测力计拉橡皮筋，弹簧测力计的示数越大越好 D. 改变拉力，进行多次实验，每次都要使结点O静止在同一位置 （3）实验时，第一次用两个弹簧测力计拉橡皮筋，得到力的方向沿图乙中OP方向，力的方向沿图乙中OM方向，大小分别为，根据图中标示的单位长度，用作图法作出的合力，由图可知，是合力的______（选填“理论值”或“真实值”），F与橡皮筋______（选填“一定”或“不一定”）任一条直线上。 （4）若乙图中两弹簧测力计的读数分别为，且的夹角为锐角，则______（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧力计测出的合力。 13. 如图，质量的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中、的相对位置保持不变，。在运动过程中，求： （1）轻绳与水平方向夹角θ； （2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。 14. 如图所示，水平推力F作用在质量的木块上，木块与倾角的斜面体之间的动摩擦因数，当水平推力时，木块静止在斜面体上恰好不受摩擦力，已知物块与斜面体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，斜面体始终静止在水平面上，（，）。 （1）求水平推力的大小； （2）若要木块能静止在斜面上，求水平推力F的取值范围； （3）若斜面光滑，且推力F方向可变，求F最小值和方向。 15. 如图所示，倾角为=53°的粗糙斜面体固定在水平地面上，质量为mA=2kg的物块A静止在斜面上，斜面与A之间的动摩擦因数为=0.5，与A相连接的绳子跨在固定于斜面顶端的小滑轮上，绳子另一端固定在与滑轮等高的位置。再在绳上放置一个动滑轮，其下端的挂钩与物块B连接，物块B、C、D与弹簧1、2均拴接，B、C之间弹簧的劲度系数为k1=140N/m，C、D之间弹簧劲度系数为k2=100N/m，mB=1.6kg、mC=1.0kg、mD=0.4kg，当绳子的张角=74°时整个系统处于平衡状态，而且A恰好不下滑（这里最大静摩擦力等于滑动摩擦力）若弹簧、绳子、小滑轮的重力，以及绳子与滑轮间的摩擦力均可忽略，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）此时绳子的拉力T的大小； （2）对物块A施加一个竖直向下的压力F，使其缓慢下滑一段距离至绳子的张角为=120°时，物块D对地的压力恰好减小至零，求： ①物块B上升的高度h； ②此时压力F的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一年级下学期开学考试 物理试题 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，共28分，8-10为多选题，每题6分，部分3分，共18分） 1. 如图所示，对下列课本插图描述正确的是 A. 图甲右上方路牌所标的“50”应为车辆通行的平均速度 B. 由图乙可推出所有形状规则的物体重心均在其几何中心处 C. 图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性 D. 图丁中汽车速度减小时速度变化方向与汽车运动方向相同（v1为初速度） 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲右上方的路牌所标的“50”应为车辆通行的瞬时速度不超过50km/h．故A错误． B．由图乙可推出所有形状规则且质量分布均匀的物体重心均在其几何中心处．故B错误． C．惯性是物体保持原来速度不变的性质，图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性．故C正确． D．减速度时加速度与初速度方向相反，所以丁中汽车速度减小时速度变化方向与汽车运动方向相反（v1为初速度）．故D错误． 2. 如下图是握毛笔写字的照片，下列说法正确的是（　　） A. 毛笔悬空时受到两个力作用，它们是重力、摩擦力，二者是一对平衡力 B. 加大握笔力度，可以增大毛笔所受摩擦力，防止滑落 C. 写字时，运笔速度越快毛笔受到纸面的摩擦力越小 D. 同一支湿毛笔与干毛笔相比，湿毛笔的重力要大一些 【答案】D 【解析】 【详解】A．毛笔悬空时除了受重力、摩擦力，还受到手施加的弹力，有摩擦力一定有弹力，故A错误； B．毛笔受到的是静摩擦力，竖直方向上，二力平衡，它的大小与重力大小相等，增大正压力只会增大最大静摩擦力，故B错误； C．滑动摩擦力大小与物体运动快慢无关，只与正压力和动摩擦因数有关，故C错误； D．同一支湿毛笔与干毛笔相比，湿毛笔的重力要大一些，故D正确。 故选D。 3. 一个热气球与沙包的总质量为，在空气中以加速度下降。为了使它以同样大小的加速度上升，需抛掉沙包中的沙子，若热气球所受浮力不变，应该抛掉的沙的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设空气对热气球与沙包的浮力大小为。在空气中以加速度下降过程中，根据牛顿第二定律可得 为了使它以同样大小的加速度上升，设应该抛掉的沙的质量为，抛出后，根据牛顿第二定律可得 联立解得 故选C。 【点睛】热气球与沙包在空气中以加速度下降过程中、以同样大小的加速度上升过程中，分别根据牛顿第二定律列方程联立求解应该抛掉的沙的质量。 本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用牛顿第二定律建立方程进行解答。 4. 全红婵在杭州亚运会上的出色表现使跳水运动成为热门话题。如图是某运动员在一次训练中向上起跳然后下落入水的速度—时间图像，已知当地重力加速度g = 10 m/s2，由图可知（　　） A. 图中选择了向上的方向为正方向 B. 运动员在0.1 s ~ 1.1 s内做自由落体运动 C. 运动员在1.1 s ~ 1.5 s内运动的高度约为0.8 m D. 运动员在1.1 s ~ 1.5 s内的平均速度为4 m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员在一次训练中向上起跳然后下落入水，初速度向上，图像中初速度为负，所以图中选择了向下方向为正方向，故A错误； B．根据速度—时间图像中斜率表示加速度 由 可知运动员在0.1 s ~ 1.1 s内做的不是自由落体运动，故B错误； C．根据速度—时间图像中面积表示位移，图像中每个小格的面积为 数图像与横轴所围面积内的格数，大于或等于半个格的算一个，小于半个格的不算，1.1 s ~ 1.5 s内图像与横轴所围的面积内有21个小格，面积为 表示运动员在1.1 s ~ 1.5 s内运动的高度为0.84 m，约为0.8 m，故C正确； D．运动员在1.1 s ~ 1.5 s内的平均速度为 故D错误。 故选C。 5. 如图所示，在水平桌面上用手向左拉一张A4纸，手机放在纸面上，则下列说法正确的是（　　） A. 若手机相对纸面滑动，则手机受到摩擦力的大小与纸的速度大小无关 B. 若手机和纸一起匀速运动，则速度越大，手机受到的摩擦力越大 C. 若手机相对纸面滑动，则手的拉力越大，手机受到的摩擦力越大 D. 若手机和纸一起匀速运动，则手机受到水平向左的摩擦力 【答案】A 【解析】 【详解】A．滑动摩擦力与相对速度无关，即若手机相对纸面滑动，则手机受到摩擦力的大小与纸的速度大小无关，选项A正确； BD．若手机和纸一起匀速运动，则手机受到的摩擦力为零，与匀速运动的速度无关，选项BD错误； C．若手机相对纸面滑动，则根据 可知手的拉力越大，手机受到的摩擦力不变，选项C错误。 故选A。 6. 如图所示，弹簧测力计外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物．现用一竖直向上的外力F拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，则弹簧测力计的读数为（ ） A. mg B. F C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：对整体受力分析，受重力和拉力F，由牛顿第二定律得：，解得：，对重物受力分析，受重力和弹簧拉力，由牛顿第二定律得：，解得：，选C. 【点睛】本题主要考查了整体法与隔离法，先对弹簧秤和物体整体受力分析，运用牛顿第二定律列式求解加速度；再对重物受力分析，运用牛顿第二定律列式求解拉力大小． 7. 小球在空中做竖直上抛运动，某一秒内发生的位移大小为1m，下列判断正确的是（　　） A. 这一秒内小球经过的路程一定为2.6m B. 这一秒内小球的初速度一定为6m/s C. 这一秒的前一半时间内小球位移为1.25m D. 这一秒内小球可能一直在上升，也可能一直在下降 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．上升或下降过程中1s内的位移最小为 所以这一秒内小球先上升后下降，设这一秒的初速度为v0，向上为正方向，则有 若位移方向向上，可得 上升到最高点的时间为 则路程 若位移方向向下，则 上升到最高点的时间为 则路程为 故A正确，BD错误； C．时，这一秒的前一半时间内小球位移为 时，这一秒的前一半时间内小球位移为 故C错误。 故选A。 8. 如图所示为缓慢关门时（图中箭头方向）门锁的示意图， 锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为30N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8， 则下列说法正确的是（　　） A. 关门过程中锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大 B. 关门过程中锁壳碰锁舌的弹力保持不变 C. 此时锁壳碰锁舌的弹力为50N D. 此时锁壳碰锁舌的弹力为60N 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．关门过程中，锁舌受到锁壳的作用力，弹簧被压缩，且压缩量逐渐增大，则弹力逐渐增大，故A正确，B错误； CD．由题意知锁舌尖角为37°，此时对锁舌受力分析，设受到弹簧弹力为、锁壳的弹力为F，则沿弹簧方向，由平衡条件有 由题意知此时，解得 故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图，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，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（　　） A. P的加速度大小的最大值为 B. Q的加速度大小的最大值为 C. P的位移大小一定大于Q的位移大小 D. P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小 【答案】AD 【解析】 【详解】设两物块的质量均为m，撤去拉力前，两滑块均做匀速直线运动，则拉力大小为 撤去拉力前对Q受力分析可知，弹簧的弹力为 AB．从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前过程中，以向右为正方向，撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为，两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块P的加速度为 解得 此刻滑块Q所受的外力不变，加速度仍为零，过后滑块P做减速运动，故PQ间距离减小，弹簧的伸长量变小，弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小，滑块Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的减速运动。 故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为。 Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时 解得 故滑块Q加速度大小最大值为，A正确，B错误； C．滑块PQ水平向右运动，PQ间的距离在减小，故P的位移一定小于Q的位移，C错误； D．滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为 解得 撤去拉力时，PQ的初速度相等，滑块P由开始的加速度大小为做加速度减小的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小为；滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小也为。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小，D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，质量为的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成角，细线的拉力大小为。若用一力水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度向左运动时，细线与竖直方向也成角，如图乙所示，细线的拉力大小为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】对题图甲中小车和小球组成的整体，根据牛顿第二定律有 对题图甲中小球受力分析，如图所示 根据牛顿第二定律有 对题图甲中小车，根据牛顿第二定律有 联立解得 对题图乙中小车和小球组成的整体，根据牛顿第二定律有 对题图乙中小球受力分析，如图所示 根据牛顿第二定律有 解得 可知 所以 故选BD。 三、非选择题（计算题要求写出必要解题步骤） 11. 某学习小组在实验室发现一盒子内有8个相同的钩码，由于标识模糊，无法知道钩码的质量，为了测定钩码的质量，同学们找到了以下实验器材：一端带定滑轮的长木板，质量为228g的木块，打点计时器，交流电源，纸带，坐标纸，细线等．经商定，他们确定了以下实验方案： ①如图甲所示，将长木板置于水平桌面上，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上； ②使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数n； ③将木块上钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作②； ④通过纸带计算出悬挂不同钩码个数所对应的加速度a； ⑤以a为纵坐标，n为横坐标，建立直角坐标系，做出a—n图像． （1）为了利用以上器材完成实验，还需要哪一项器材____． A. 秒表 B. 游标卡尺 C.毫米刻度尺 D.垫木 （2）该实验是否必须把木板倾斜，以平衡摩擦？____（选填“是”、“ 否”） ． （3）图乙为由实验数据做出的a-n图象，由图可知： ①除了能测定钩码的质量以外，本实验还可测得的物理量是____ (只需填写物理量名称)； ②单个钩码的质量为____g（重力加速度取9.8 m/s 2，计算结果保留三位有效数字）． 【答案】 ①. C； ②. 否； ③. 木块与桌面间的摩擦因数； ④. 49.6； 【解析】 【详解】（1）此实验中必须要用刻度尺对纸带进行测量，则还需要的器材是C； （2）实验中要对整体进行研究，不需要平衡摩擦力； （3）对木块与钩码组成的系统，由牛顿第二定律：nmg-μ[（8-n）mg+m木g]=（8m+m木）a， 解得：， 由图象得：n=0时，-μg=a=-4.9，μ=0.5， 由图象的斜率： ，解得m=49.6g； 即本实验能测定钩码的质量，还可测得木块与桌面间的摩擦因数；单个钩码的质量为19.6g． 【点睛】此题要掌握实验的原理及注意事项，要掌握应用图象法处理实验数据的方法，尤其是根据图像的斜率和截距进行有关的计算． 12. 某同学用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳套。 （1）本实验采用的科学方法是（　　） A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）对于实验要点、下列说法正确的是（　　） A. 两相细绳套间的夹角要尽量大一些 B. 拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些 C. 用两个弹簧测力计拉橡皮筋，弹簧测力计的示数越大越好 D. 改变拉力，进行多次实验，每次都要使结点O静止在同一位置 （3）实验时，第一次用两个弹簧测力计拉橡皮筋，得到力的方向沿图乙中OP方向，力的方向沿图乙中OM方向，大小分别为，根据图中标示的单位长度，用作图法作出的合力，由图可知，是合力的______（选填“理论值”或“真实值”），F与橡皮筋______（选填“一定”或“不一定”）任一条直线上。 （4）若乙图中两弹簧测力计的读数分别为，且的夹角为锐角，则______（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧力计测出的合力。 【答案】（1）A （2）B （3） ①. 理论值 ②. 不一定 （4）不能 【解析】 【小问1详解】 本实验采用的科学方法是等效替代法，故选A。 【小问2详解】 A．两相细绳套间的夹角大小要适当，并非越大越好，选项A错误； B．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，这样可减小确定力的方向时产生的误差，选项B正确； C．用两个弹簧测力计拉橡皮筋，弹簧测力计的示数太大，合力可能会大于弹簧测力计的量程，无法用一个弹簧测力计拉橡皮筋使结点与用两个弹簧测力计拉橡皮筋时静止在同一点，选项C错误； D．改变拉力，进行多次实验，每次不一定都要使结点O静止在同一位置，选项D错误。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]根据平行四边形定则做出的F是合力的理论值，因实验时存在一定误差，则F与橡皮筋不一定任一条直线上。 【小问4详解】 若的夹角为锐角，则 则不能用一个量程为5N的弹簧力计测出的合力。 13. 如图，质量的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中、的相对位置保持不变，。在运动过程中，求： （1）轻绳与水平方向的夹角θ； （2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【分析】 【详解】小球并带动木块一起向右匀速运动，均处于平衡状态，设轻绳的拉力为T，对小球，由平衡条件可得 水平方向上 竖直方向上 联立代入数据可得。 (2)把小球和木块当成以整体，设杆的支持力为N，由平衡条件可得 水平方向 竖直方向 联立代入数据可得。 14. 如图所示，水平推力F作用在质量的木块上，木块与倾角的斜面体之间的动摩擦因数，当水平推力时，木块静止在斜面体上恰好不受摩擦力，已知物块与斜面体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，斜面体始终静止在水平面上，（，）。 （1）求水平推力的大小； （2）若要木块能静止在斜面上，求水平推力F的取值范围； （3）若斜面光滑，且推力F方向可变，求F的最小值和方向。 【答案】（1） （2） （3）6N，沿斜面平行向上 【解析】 【小问1详解】 当时，木块静止在斜面体上恰好不受摩擦力，沿斜面方向有 解得 【小问2详解】 当木块刚好不沿斜面下滑时，根据受力平衡可得 ， 又 联立解得水平推力为 当木块刚好不沿斜面上滑时，根据受力平衡可得 ， 又 联立解得水平推力为 则要木块能静止在斜面上，水平推力F的取值范围为 【小问3详解】 当推力沿斜面向上时，该力最小，则有 代入数值得 方向与水平面夹角 （或与斜面平行向上） 15. 如图所示，倾角为=53°的粗糙斜面体固定在水平地面上，质量为mA=2kg的物块A静止在斜面上，斜面与A之间的动摩擦因数为=0.5，与A相连接的绳子跨在固定于斜面顶端的小滑轮上，绳子另一端固定在与滑轮等高的位置。再在绳上放置一个动滑轮，其下端的挂钩与物块B连接，物块B、C、D与弹簧1、2均拴接，B、C之间弹簧的劲度系数为k1=140N/m，C、D之间弹簧劲度系数为k2=100N/m，mB=1.6kg、mC=1.0kg、mD=0.4kg，当绳子的张角=74°时整个系统处于平衡状态，而且A恰好不下滑（这里最大静摩擦力等于滑动摩擦力）若弹簧、绳子、小滑轮的重力，以及绳子与滑轮间的摩擦力均可忽略，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）此时绳子的拉力T的大小； （2）对物块A施加一个竖直向下的压力F，使其缓慢下滑一段距离至绳子的张角为=120°时，物块D对地的压力恰好减小至零，求： ①物块B上升的高度h； ②此时压力F的大小。 【答案】（1）10N；（2）①0.24m；②40N 【解析】 【详解】(1)物块A受力情况如图所示，由共点力平衡条件可得 联立解得：T=10N (2)①对滑轮受力分析由共点力平衡条件可得 弹簧k1处于原长，要使物块D刚好离开地面，弹簧k2要先恢复原长，再伸长，物块C上升的距离hC 弹簧k1伸长的距离L 物块B上升的距离hB ②当绳子的张角为=120°时，由平衡条件知 绳子的拉力为 联立记得：F=40N 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$