精品解析：陕西省商洛市2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

商洛市2024-2025学年度高一第二学期末教学质量抽样监测 物理 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，儿童88轨道体感训练器由4个半圆轨道组成，将其置于水平桌面上，是两个半圆轨道直径的端点，为弧形轨道的顶点。若将一个小球以一定的速度从弯道的端滚入，不计小球与轨道间的摩擦，轨道始终静止不动。当小球运动到轨道段的点时，则（　　） A. 小球的速度方向沿弧线 B. 小球的速度方向沿点的切线 C. 小球受到的合力沿方向 D. 小球受到的合力沿方向 2. 在某次足球比赛时，一个运动员在对方禁区点将足球以速度斜向上踢出，足球从球门左上角点进入球门，示意图如图所示。已知点与点的高度差为，足球的质量为，不计空气阻力，足球可视为质点，重力加速度为。以点所在水平面为重力势能零参考面，则足球在空中运动过程中具有的机械能为（　　） A. B. C. D. 3. 直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，滑轮可视为质点。在某次关门的过程中，当轻杆与右侧玻璃门的夹角为时，滑轮A的速度大小为，如图丁所示，则滑轮B的速度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，倾角为的光滑斜面上，轻弹簧一端固定在垂直斜面的固定挡板上，另一端沿斜面自由伸长，在距轻弹簧上端处由静止释放一质量为的小球，轻弹簧最短时的压缩量为。已知重力加速度为，从小球由静止释放到弹簧被压缩到最短的过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球先做加速度减小的加速运动再做加速度增大的减速运动 B. 小球最大动能为 C. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直增大 D. 轻弹簧的最大弹性势能为 5. 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约6.5小时。将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道上，椭圆轨道为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道III上，轨道和、II和III分别相切于两点。下列说法正确的是（　　） A. 神舟二十号载人飞船发射速度需大于 B. 神舟二十号载人飞船在轨道上的速度小于天和核心舱在轨道上的速度 C. 神舟二十号载人飞船从轨道变轨到轨道，需在点点火加速 D. 神舟二十号载人飞船应先变轨到轨道III，然后再与天和核心舱对接 6. 如图所示，半径为的水平圆盘A与半径为的水平圆盘B通过皮带连接，皮带与两圆盘之间不发生滑动，物块P置于圆盘B的边缘，物块与圆盘间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，忽略空气阻力，物块P可视为质点，物块P相对于圆盘不滑动。下列说法正确的是（　　） A. 物块P受重力、支持力、摩擦力和向心力 B. 圆盘A与圆盘B线速度之比为 C. 圆盘A的最大角速度为 D. 圆盘B的最大角速度为 7. 质量为的物体静置在水平面上，其与水平面间的动摩擦因数为0.2，不计其他阻力。从某时刻开始物体受到沿水平方向的拉力，拉力的大小与物体运动距离的关系如图所示，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 在处，物体的加速度大小为 B. 内，摩擦力对物体做的功为 C. 在处，物体的速度大小为 D. 在处，拉力的瞬时功率为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 中国古代称水星为辰星，《史记》的作者司马迁从实际观测发现辰星呈灰色，与五行学说联系在一起，以黑色属水，将其命名为水星。如图所示，水星沿椭圆轨道绕太阳运行的周期为，远日点与近日点之间的距离为。不考虑其他星球对水星的影响，下列说法正确的是（　　） A. 水星在远日点的速度小于其在近日点的速度 B. 的大小与水星的质量、万有引力常量有关 C. 水星在远日点的机械能小于其在近日点的机械能 D. 水星从点运动到点的过程，引力对它做正功 9. 2024年11月12日举办的珠海航展展现了我国强大的航天制造实力。若质量为的无人机以恒定功率由静止开始竖直上升，经时间达到该功率下的最大速度，无人机上升过程所受到的阻力保持不变，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 牵引力的功率 B. 在时间内，牵引力做的功等于Pt C. 无人机在时间内通过的位移为 D. 无人机速度为时，无人机的加速度大小为 10. 6月是华北地区收割小麦的季节，工作人员利用传送带将小麦运送到高处。如图所示，以恒定速率运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距。工作人员将一个装有小麦的布袋（可视为质点）轻放在传送带的底部，布袋与传送带间的动摩擦因数。取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 布袋相对传送带滑动时加速度的大小为 B. 布袋通过传送带所需的时间为 C. 布袋与传送带间产生的内能为204.8J D. 因传送小麦，多消耗的电能为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组利用气垫导轨和光电门验证系统机械能守恒，实验装置如图所示。小组同学将带有遮光条的滑块置于导轨之上，调整装置，使定滑轮与滑块间的细绳水平。小组同学测得钩码的质量为、滑块的质量为、遮光条的宽度为、遮光条至光电门的距离为。 （1）下列说法正确的是_____。 A 气垫导轨需要调水平 B. 实验中应远大于 （2）正确操作后，由静止释放滑块，测得遮光条通过光电门的时间为，则遮光条通过光电门时滑块的速度为_____。 （3）已知当地重力加速度为，若在误差允许范围内满足_____，即可知钩码与滑块组成的系统机械能守恒。（用、、、、、等题目所给字母表示） 12. 某学习小组想利用物体做匀速圆周运动测量物体的质量，他们进行了两组实验。 （1）第一组实验： 采用甲图所示的装置进行探究，两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。在某次实验时，两个塔轮1和2的半径之比为，两个小球做圆周运动的轨道半径相等，转动手柄，稳定时标尺上显示的格数之比为，则两个小球的质量之比为_____； （2）第二组实验： 采用乙图所示的装置进行探究，滑块套在光滑水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为，光电门可以记录遮光片遮光的时间，测得旋转半径为。 ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度_____（用题中所给物理量符号表示）； ②保持旋转半径不变，改变滑块的质量和做圆周运动的角速度，通过计算机拟合出拉力和角速度的关系图线，如图丙所示，则曲线II对应的滑块质量_____（选填“大于”或“小于”）曲线III对应的滑块质量。 ③保持旋转半径不变，以为纵坐标，以_____（选填“”、“”、“”或“”）为横坐标，根据测得数据，在坐标纸上描点并绘制图线可以得到一条倾斜的直线；若图像的斜率为，则滑块的质量为_____。（用、、表示） 13. 宇航员在某次空间探测时，测得质量为的物体在某行星两极的重力为，在赤道处的重力为。若该行星的半径为，万有引力常量为。求： （1）该行星的质量； （2）该行星的自转角速度； （3）该行星同步卫星的轨道半径。 14. 如图所示，在水平地面上竖直固定一光滑圆弧形轨道，轨道半径为，为轨道的竖直直径，和的夹角。现将一质量为的小球（可视为质点）从点以初速度（大小未知）水平抛出，小球恰好从处沿切线方向飞入圆弧形轨道，小球沿轨道运动到点时对轨道的压力大小等于重力的3倍。所有摩擦阻力均不计，重力加速度为，。求： （1）小球运动到点时速度的大小； （2）小球运动到最低点时对轨道压力大小； （3）小球从点运动到点的时间。 15. 如图所示，质量的木板放在足够大的水平桌面上，质量的小物块叠放在木板右端，木板与桌面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，木板的长度。现对物块施加水平向左的恒定拉力，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。 （1）若物块与木板发生相对滑动，求拉力的最小值； （2）若恒定拉力，作用一段时间后撤去拉力，物块恰好没有滑离木板，求拉力作用的时间； （3）求在第（2）问情形下，木板与桌面间因摩擦产生的总热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 商洛市2024-2025学年度高一第二学期末教学质量抽样监测 物理 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，儿童88轨道体感训练器由4个半圆轨道组成，将其置于水平桌面上，是两个半圆轨道直径的端点，为弧形轨道的顶点。若将一个小球以一定的速度从弯道的端滚入，不计小球与轨道间的摩擦，轨道始终静止不动。当小球运动到轨道段的点时，则（　　） A. 小球的速度方向沿弧线 B. 小球的速度方向沿点的切线 C. 小球受到的合力沿方向 D. 小球受到的合力沿方向 【答案】B 【解析】 【详解】AB．小球在点处速度方向沿轨道的切线方向，故A错误，B正确； CD．小球做匀速圆周运动，受到的合力提供向心力，沿方向，故CD错误。 故选B。 2. 在某次足球比赛时，一个运动员在对方禁区点将足球以速度斜向上踢出，足球从球门左上角点进入球门，示意图如图所示。已知点与点的高度差为，足球的质量为，不计空气阻力，足球可视为质点，重力加速度为。以点所在水平面为重力势能零参考面，则足球在空中运动过程中具有的机械能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】足球在空中运动过程中机械能守恒，以点所在水平面为重力势能零参考面，足球在空中运动过程中具有的机械能为 故选D。 3. 直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，滑轮可视为质点。在某次关门的过程中，当轻杆与右侧玻璃门的夹角为时，滑轮A的速度大小为，如图丁所示，则滑轮B的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】分别将滑轮A、B的速度沿轻杆和垂直轻杆方向分解，二者沿轻杆方向的分速度相等，则 所以 故选A。 4. 如图所示，倾角为的光滑斜面上，轻弹簧一端固定在垂直斜面的固定挡板上，另一端沿斜面自由伸长，在距轻弹簧上端处由静止释放一质量为的小球，轻弹簧最短时的压缩量为。已知重力加速度为，从小球由静止释放到弹簧被压缩到最短的过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球先做加速度减小的加速运动再做加速度增大的减速运动 B. 小球的最大动能为 C. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直增大 D. 轻弹簧的最大弹性势能为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小球在接触弹簧前做匀加速直线运动，接触弹簧后弹簧的弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律 可知小球做加速度减小的加速运动；当时加速度减小到0，小球的速度最大，动能也最大，结合题意根据能量守恒，弹簧压缩最短时，则有 小球速度最大时则有 联立可得，小球的最大动能为 此后小球继续向下运动，小球做加速度逐渐增大的减速运动，速度一直减小到零，故AB错误； C．小球与弹簧组成的系统机械能守恒，因此小球的动能和重力势能、弹簧弹性势能之和不变，小球动能最大时，两个势能之和最小，故C错误； D．小球到达最低点，弹簧的弹性势能最大，等于小球重力势能的减少量，即，故D正确。 故选D。 5. 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约6.5小时。将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道上，椭圆轨道为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道III上，轨道和、II和III分别相切于两点。下列说法正确的是（　　） A. 神舟二十号载人飞船的发射速度需大于 B. 神舟二十号载人飞船在轨道上的速度小于天和核心舱在轨道上的速度 C. 神舟二十号载人飞船从轨道变轨到轨道，需在点点火加速 D. 神舟二十号载人飞船应先变轨到轨道III，然后再与天和核心舱对接 【答案】C 【解析】 【详解】A．神舟二十号载人飞船绕地球运行，没有脱离地球的引力作用，所以其发射速度需在到之间，故A错误； B．根据 解得 轨道的半径小于轨道III的半径，所以神舟二十号载人飞船在轨道I上的速度大于天和核心舱在轨道III上的速度，故B错误； C．从轨道变轨到轨道，神舟二十号载人飞船做离心运动，需在点点火加速，故C正确； D．神舟二十号应先变轨到较轨道III略低的轨道，然后再通过加速完成与天和核心舱对接，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，半径为的水平圆盘A与半径为的水平圆盘B通过皮带连接，皮带与两圆盘之间不发生滑动，物块P置于圆盘B的边缘，物块与圆盘间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，忽略空气阻力，物块P可视为质点，物块P相对于圆盘不滑动。下列说法正确的是（　　） A. 物块P受重力、支持力、摩擦力和向心力 B. 圆盘A与圆盘B的线速度之比为 C. 圆盘A的最大角速度为 D. 圆盘B的最大角速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块P受重力、支持力和摩擦力，向心力是效果力，由几个力的合力提供，故A错误； B．圆盘AB边缘的线速度大小相等，故B错误； CD ．物块P相对于圆盘不滑动时，由 得圆盘B的最大角速度为 根据 可得 所以圆盘A的最大角速度为，故D正确，C错误。 故选D。 7. 质量为的物体静置在水平面上，其与水平面间的动摩擦因数为0.2，不计其他阻力。从某时刻开始物体受到沿水平方向的拉力，拉力的大小与物体运动距离的关系如图所示，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 在处，物体的加速度大小为 B. 内，摩擦力对物体做的功为 C. 在处，物体的速度大小为 D. 在处，拉力的瞬时功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，在处，拉力，由牛顿第二定律可得 代入数据解得物体的加速度为，故错误； B．内，摩擦力对物体做负功，则，故B错误； C．由可知图像的面积表示拉力对物体做的功，则内拉力对物体做功为 由动能定理得 解得物体的速度大小为，故C正确； D．内物体做匀速直线运动，在处，拉力的瞬时功率为，故D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。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 中国古代称水星为辰星，《史记》的作者司马迁从实际观测发现辰星呈灰色，与五行学说联系在一起，以黑色属水，将其命名为水星。如图所示，水星沿椭圆轨道绕太阳运行的周期为，远日点与近日点之间的距离为。不考虑其他星球对水星的影响，下列说法正确的是（　　） A. 水星在远日点的速度小于其在近日点的速度 B. 的大小与水星的质量、万有引力常量有关 C. 水星在远日点的机械能小于其在近日点的机械能 D. 水星从点运动到点的过程，引力对它做正功 【答案】AD 【解析】 【详解】A．水星绕太阳运行的过程中，近日点速度最大，远日点速度最小，所以水星在远日点的速度小于其在近日点的速度，故A正确； B．根据开普勒第三定律可知是一个常数，与中心天体的质量有关，即和太阳的质量有关，故B错误； C．水星沿椭圆轨道绕太阳运动的过程中，动能与引力势能相互转化，总和保持不变，即水星在远日点的机械能等于其在近日点的机械能，故C错误； D．水星从点运动到点的过程，引力对它做正功，故D正确。 故选AD。 9. 2024年11月12日举办的珠海航展展现了我国强大的航天制造实力。若质量为的无人机以恒定功率由静止开始竖直上升，经时间达到该功率下的最大速度，无人机上升过程所受到的阻力保持不变，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 牵引力的功率 B. 在时间内，牵引力做的功等于Pt C. 无人机在时间内通过的位移为 D. 无人机速度为时，无人机的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．牵引力的功率，故A错误； B．在时间t内，牵引力做的功等于，故B正确； C．无人机做加速度减小的变加速直线运动，在时间t内通过的位移，故C错误； D．无人机速度为时，牵引力 根据牛顿第二定律可得无人机的加速度为，故D正确。 10. 6月是华北地区收割小麦的季节，工作人员利用传送带将小麦运送到高处。如图所示，以恒定速率运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距。工作人员将一个装有小麦的布袋（可视为质点）轻放在传送带的底部，布袋与传送带间的动摩擦因数。取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 布袋相对传送带滑动时加速度的大小为 B. 布袋通过传送带所需的时间为 C. 布袋与传送带间产生的内能为204.8J D. 因传送小麦，多消耗的电能为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．布袋相对传送带滑动时，由牛顿第二定律有 垂直于传送带方向 又 解得，A正确； B．设布袋与传送带共速需要的时间为，由 得 此过程，布袋通过的位移为，由， 因 故之后布袋在传送带上匀速运动，所用的时间为，由 得 则布袋通过传送带所需的时间为，B正确； C．在时间内，传送带通过的位移为，由 得 则布袋与传送带间的相对位移为 由 可得产生内能为，C正确； D．由能量守恒定律，可得因传送小麦，多消耗的电能为，D错误。 故选ABC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组利用气垫导轨和光电门验证系统机械能守恒，实验装置如图所示。小组同学将带有遮光条的滑块置于导轨之上，调整装置，使定滑轮与滑块间的细绳水平。小组同学测得钩码的质量为、滑块的质量为、遮光条的宽度为、遮光条至光电门的距离为。 （1）下列说法正确的是_____。 A. 气垫导轨需要调水平 B. 实验中应远大于 （2）正确操作后，由静止释放滑块，测得遮光条通过光电门的时间为，则遮光条通过光电门时滑块的速度为_____。 （3）已知当地重力加速度为，若在误差允许范围内满足_____，即可知钩码与滑块组成系统机械能守恒。（用、、、、、等题目所给字母表示） 【答案】（1）A （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．气垫导轨需要调水平，以确保滑块运动时重力不做功，故A正确； B．实验验证的是钩码与滑块组成的系统机械能守恒，所以不需要远大于，故B错误。 故选A。 【小问2详解】 遮光条通过光电门时滑块的速度为 【小问3详解】 若钩码与滑块组成的系统机械能守恒，系统减少的重力势能等于增加的动能，即 其中，代入得 12. 某学习小组想利用物体做匀速圆周运动测量物体的质量，他们进行了两组实验。 （1）第一组实验： 采用甲图所示的装置进行探究，两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。在某次实验时，两个塔轮1和2的半径之比为，两个小球做圆周运动的轨道半径相等，转动手柄，稳定时标尺上显示的格数之比为，则两个小球的质量之比为_____； （2）第二组实验： 采用乙图所示的装置进行探究，滑块套在光滑水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为，光电门可以记录遮光片遮光的时间，测得旋转半径为。 ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度_____（用题中所给物理量符号表示）； ②保持旋转半径不变，改变滑块的质量和做圆周运动的角速度，通过计算机拟合出拉力和角速度的关系图线，如图丙所示，则曲线II对应的滑块质量_____（选填“大于”或“小于”）曲线III对应的滑块质量。 ③保持旋转半径不变，以为纵坐标，以_____（选填“”、“”、“”或“”）为横坐标，根据测得数据，在坐标纸上描点并绘制图线可以得到一条倾斜的直线；若图像的斜率为，则滑块的质量为_____。（用、、表示） 【答案】（1） （2） ① ②. 大于 ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 稳定时标尺上显示的格数之比为，可知向心力之比为2:6，两个塔轮1和2的半径之比为，则两个钢球做圆周运动的角速度之比为，由可得它们的质量之比为； 【小问2详解】 ①[1]遮光片经过光电门时，滑块的速度为 由公式可得角速度为 ②[2]由可得曲线对应的滑块质量大于曲线对应的滑块质量； ③[3][4]由向心力公式 可得与成线性关系，作图时以为纵坐标，以为横坐标。则有 解得 13. 宇航员在某次空间探测时，测得质量为的物体在某行星两极的重力为，在赤道处的重力为。若该行星的半径为，万有引力常量为。求： （1）该行星的质量； （2）该行星的自转角速度； （3）该行星同步卫星的轨道半径。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 该行星两极处有 则 【小问2详解】 在赤道处，由牛顿第二定律得 则 【小问3详解】 设该行星同步卫星的质量为，则 则 14. 如图所示，在水平地面上竖直固定一光滑圆弧形轨道，轨道半径为，为轨道的竖直直径，和的夹角。现将一质量为的小球（可视为质点）从点以初速度（大小未知）水平抛出，小球恰好从处沿切线方向飞入圆弧形轨道，小球沿轨道运动到点时对轨道的压力大小等于重力的3倍。所有摩擦阻力均不计，重力加速度为，。求： （1）小球运动到点时速度的大小； （2）小球运动到最低点时对轨道的压力大小； （3）小球从点运动到点的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球恰好沿轨道运动到点，由牛顿第二定律得 解得 小问2详解】 小球从点运动到点，由机械能守恒定律得 在点，由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律得 解得 【小问3详解】 小球从点运动到点，由机械能守恒定律得 在点，由平抛运动规律得 又 解得 15. 如图所示，质量的木板放在足够大的水平桌面上，质量的小物块叠放在木板右端，木板与桌面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，木板的长度。现对物块施加水平向左的恒定拉力，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。 （1）若物块与木板发生相对滑动，求拉力的最小值； （2）若恒定拉力，作用一段时间后撤去拉力，物块恰好没有滑离木板，求拉力作用时间； （3）求在第（2）问情形下，木板与桌面间因摩擦产生的总热量。 【答案】（1）6N （2）3s （3）48J 【解析】 【小问1详解】 物块与木板发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律得 对物块由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 因，所以物块与木板发生相对滑动。 对木板由牛顿第二定律得 解得 对物块由牛顿第二定律得 解得 撤去拉力后，木板做加速运动，物块做减速运动，对物块由牛顿第二定律得 解得 设拉力作用的时间为，撤去拉力后经时间物块与木板共速，则 木板的位移为 物块的位移为 又 解得 【小问3详解】 物块在木板上滑动时，木板与桌面间因摩擦产生的热量为 物块与木板的共同速度为 物块与木板共速后一起做匀减速运动，动能转化为摩擦内能，则 所以木板与桌面间因摩擦产生的总热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$