精品解析：海南省儋州市海南省洋浦中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

海南省洋浦中学 2024—2025学年第二学期3月月考试高一年级物理科试题 第I卷 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24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. 做曲线运动的物体，其一定变化的物理量是（ ） A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合力 2. 将一质量为、可以视为质点的物块从离地的高处静止释放，不计空气阻力，已知重力加速度。下列有关物块的说法正确的是（　　） A. 静止释放后经时间落地 B. 落地前瞬间的速度 C. 在空中飞行的平均速度 D. 落地前0.1s内通过的位移 3. 2025年1月11日，国际冬泳世界挑战赛在济南大明湖风景名胜区开赛。比赛前某运动员练习时要匀速横渡一条宽的河，运动员在静水中的速度为，水流速度为，则（　　） A. 该运动员可能垂直河岸到达正对岸 B. 该运动员渡河的时间可能小于180s C. 该运动员以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为360m D. 该运动员以最短位移渡河时，位移大小为320m 4. 甲乙两位溜冰爱好者在一条直线上溜冰的速度—时间图像，由此可以判断（　　） A. 计时开始时，甲、乙的位置相距 B. 末甲、乙运动方向相同 C. 末甲、乙加速度相同 D. 从计时起的内甲、乙的位移大小相同，方向不相同 5. 如图所示，质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质竖直细杆的A点和B点，绳a与竖直杆AB成角，绳b处于水平方向且长为L。当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. a绳的弹力有可能为0 B. b绳的弹力不可能为0 C. 当角速度时，b绳一定有弹力 D. 当角速度时，b绳一定有弹力 6. 我国将在2030年前后实现航天员登月计划并在月球上进行相关的科学探测与实验。如图所示，若航天员从倾角为的斜面顶端处，沿水平方向以初速度抛出一小球，经过一段时间后小球落在斜面上的点。已知小球运动到点时离斜面最远，月球表面的重力加速度为，则（　　） A. 小球到达点的速度大小为 B. 小球从点运动到点的时间为 C. 小球从点运动到点的时间为 D. 两点间的竖直距离为 7. 如图，光滑圆环竖直固定在水平地面上，细线通过圆环最高点的小孔与套在圆环上的小球相连，拉住细线使小球静止于处。设小球的重力为，细线与圆环竖直直径的夹角为，细线对小球的拉力大小为。拉动细线使小球缓慢沿圆环向上移动，则下列随变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分） 8. 如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移图像，下列关于x-t图像的分析正确的是（　　） A. 0-2s内，A、B两人相向而行 B. 0-2s内，A的速度大于B的速度 C. 0-5s内，A走的路程比B走的路程多 D. 0-5s内，A的位移比B的位移大 9. “水流星”是中国传统民间杂技艺术，如图所示，杂技演员手拿绳子的中点让两水桶在竖直平面内做圆周运动，绳子长度为，水桶可看作质点，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 水桶通过最高点时的速度可以为0 B. 水桶刚好通过最高点时的速度是 C. 水桶通过最高点时，水对桶底的压力可以为0 D. 水桶通过最低点时，绳子对水桶的拉力可以与水和桶所受总重力相等 10. 如图所示为一网球发球机，可以将网球以不同的水平速度射出，打到竖直墙上。是竖直墙上三点，与出射点处于同一水平线上，两点分别为两次试验时击中的点，，，出射点到点的距离为，当地重力加速度为，空气阻力忽略不计，网球可看作质点。下列说法正确的是（ ） A. 出射速度足够大，网球可以击中点 B. 发球间隔时间足够短，两个网球在下落过程中可相遇 C. 击中A点的网球的初速度大小为 D. 网球击中B点时速度大小为 11. 某同学将小球沿与水平方向成角斜向上抛出，同时拍摄其运动过程并通过软件分析，以抛出时刻为计时起点，做出小球在竖直方向上的位置坐标随时间变化的图像，拟合的函数为。已知重力加速度大小，不计空气阻力，，，则（　　） A. 抛出点在坐标原点 B. 函数中，， C. 时，小球到达与抛出点等高位置 D. 抛出点与最高点间的水平距离为 12. 如图甲所示，将质量为m的物块A和质量为M的物块B放在水平转盘上，两者用长为L的水平轻绳连接，物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，物块A与转轴的距离等于轻绳长度，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。开始时，轻绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，绳中张力与转动角速度的平方的关系如图乙所示，当角速度的平方超过时，物块A、B开始滑动。若图乙中的、及重力加速度g均为已知，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 第Ⅱ卷 三、实验题（本题有10个空，共20分，把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程） 13. 某同学使用图甲所示的实验装置、做探究弹簧弹力和弹簧伸长量关系的实验。 （1）在实验中，下列操作正确的是（　　） A. 用刻度尺测得弹簧的长度减去自然下垂时的原长即为弹簧的伸长量 B. 用是挂钩码的方法给弹簧施加拉力、读数时必须保证钩码处于静止状态 C. 为减小误差，弹簧应放置在水平面测量原长 D. 挂质量不同的钩码，最终得到的结论是弹簧的弹力与其长度成正比 （2）某次实验时，弹簧的长度如图甲所示，则弹簧长度为________。 （3）图乙是实验测得的某根弹簧悬挂的钩码质量与弹簧伸长量之间的关系，取，则该弹簧的劲度系数是________。 14. 如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_________。 A. 放大法 B. 控制变量法 C. 补偿法 （2）该实验过程中操作正确的是_________。 A. 先接通打点计时器电源，后释放小车 B. 补偿阻力时未连接纸带 C. 调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 （3）在小车质量_________（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。 （4）某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续计数点，每两个计数点间有四个点未画出，_________。由此可算出小车的加速度_________（保留两位有效数字）。 （5）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于补偿阻力时操作不当，两位同学得到的关系图像分别如图乙、丙所示（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力），其原因分别是_________；_________。 四、计算题（本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 15. 要使一个质量为m的物体A能够静止在倾角为θ的斜面上，施加一个水平向右推力，如图所示；已知物体与斜面间的动摩擦因数为，物体受到的最大静摩擦力近似认为是物体受到的滑动摩擦力（取，，）。 （1）当斜面倾角固定，物体质量为，水平向右推力，物体与斜面间的动摩擦因数为。求物体沿着斜面向上运动时加速度的大小。 （2）当斜面倾角固定，物体质量为，水平向右推力，物体与斜面间的动摩擦因数为，撤去F后，试分析物体A是否可以返回O点？说明原因。 16. 一足够长的木板P静置于粗糙水平面上，木板的质量M=4kg，质量m=1kg的小滑块Q（可视为质点）从木板的左端以初速度v0滑上木板，与此同时在木板右端作用水平向右的恒定拉力F，如图甲所示，设滑块滑上木板为t=0时刻，经过t1=2s撤去拉力F，两物体一起做匀减速直线运动，再经过t2=4s两物体停止运动，画出的两物体运动的v-t图像如图乙所示。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2）求： （1）0~2s内滑块Q和木板P的加速度大小，两物体一起做匀减速直线运动的加速度大小； （2）滑块Q运动的总位移大小； （3）拉力F的大小。 17. 某冲关游戏有如图所示的滑道，倾斜直轨道AB的倾角，B点右侧紧靠一个长度L＝2.5m的水平传送带，B与C两点可认为平滑衔接（速度大小不变），A、B两点间的距离s＝2.25m，冲关者坐上坐垫从A点由静止开始沿倾斜直轨道AB滑下，经C点进入传送带后从D点水平抛出，落在水面上某点E。已知传送带末端距水面高度H＝1.25m，坐垫与AB轨道间的动摩擦因数，坐垫与传送带间的动摩擦因数，，，重力加速。 （1）求冲关者到达B点时的速度大小； （2）如果传送带不动，求冲关者冲过D点后的水平射程； （3）如果传送带沿顺时针方向转动，并且速度v大小在（2m/s，）范围内可调，求冲关者冲过D点后的水平射程x与速度大小v的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海南省洋浦中学 2024—2025学年第二学期3月月考试高一年级物理科试题 第I卷 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24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. 做曲线运动的物体，其一定变化的物理量是（ ） A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合力 【答案】B 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，因速度的方向时刻变化，则速度一定发生变化；而匀速圆周运动的速率一定不变，匀变速曲线运动的加速度和合力一定不变。 故选B。 2. 将一质量为、可以视为质点的物块从离地的高处静止释放，不计空气阻力，已知重力加速度。下列有关物块的说法正确的是（　　） A. 静止释放后经时间落地 B. 落地前瞬间的速度 C. 在空中飞行的平均速度 D. 落地前0.1s内通过的位移 【答案】A 【解析】 【详解】A．物块静止释放后在空中做自由落体运动，根据 解得 故A正确； B．物块落地前瞬间的速度 故B错误； C．物块在空中飞行的平均速度 故C错误； D．物块在落地前0.1s内通过的位移 故D错误。 故选A。 3. 2025年1月11日，国际冬泳世界挑战赛在济南大明湖风景名胜区开赛。比赛前某运动员练习时要匀速横渡一条宽的河，运动员在静水中的速度为，水流速度为，则（　　） A. 该运动员可能垂直河岸到达正对岸 B. 该运动员渡河的时间可能小于180s C. 该运动员以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为360m D. 该运动员以最短位移渡河时，位移大小为320m 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为运动员在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形定则求合速度不可能垂直河岸，运动员不可能垂直河岸到达正对岸，A错误； B．当运动员在静水中的速度垂直河岸渡河时时间最短，最短时间 最短时间为180s，所以渡河时间不可能小于180s，B错误； C．运动员以最短时间180s渡河时沿水流方向的位移大小 ，C正确； D．如图所示 由三角形的相似得，则最短位移大小为，D错误。 故选C。 4. 甲乙两位溜冰爱好者在一条直线上溜冰的速度—时间图像，由此可以判断（　　） A. 计时开始时，甲、乙的位置相距 B. 末甲、乙运动方向相同 C. 末甲、乙加速度相同 D. 从计时起的内甲、乙的位移大小相同，方向不相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像不能够确定甲乙的出发点的位置关系，即计时开始时，甲、乙的位置相距不一定为，故A错误； B．图像速度的正负表示运动方向，可知，2秒末甲、乙速度均为正值，则运动方向相同，故B正确； C．图像斜率的正负表示加速度的方向，甲斜率为正值，乙斜率为负值，甲乙加速度方向相反，则甲、乙加速度不相同，故C错误； D．图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，时间轴上侧面积表示位移方向沿正方向，可知，从计时起的8秒内甲、乙的位移方向都相同，大小为 即从计时起的8秒内甲、乙的位移大小和方向都相同，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质竖直细杆的A点和B点，绳a与竖直杆AB成角，绳b处于水平方向且长为L。当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. a绳的弹力有可能为0 B. b绳的弹力不可能为0 C. 当角速度时，b绳一定有弹力 D. 当角速度时，b绳一定有弹力 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由于小球受到竖直向下的重力，要使小球能够在水平面内做匀速圆周运动，必须有其它外力平衡小球的重力，故a绳的弹力不可能为零；b绳在水平面内，a绳的弹力和小球重力的合力可以为小球在水平面内做匀速圆周运动提供向心力，故b绳的弹力可能为零，AB错误； CD．当b绳恰好水平拉直而每发生形变时，b绳的弹力为零，对小球受力分析可知 解得 此时，b绳刚好伸直而没有弹力，当时，b绳一定有弹力，C错误，D正确。 故选D。 6. 我国将在2030年前后实现航天员登月计划并在月球上进行相关的科学探测与实验。如图所示，若航天员从倾角为的斜面顶端处，沿水平方向以初速度抛出一小球，经过一段时间后小球落在斜面上的点。已知小球运动到点时离斜面最远，月球表面的重力加速度为，则（　　） A. 小球到达点的速度大小为 B. 小球从点运动到点的时间为 C. 小球从点运动到点的时间为 D. 两点间的竖直距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球到达点时速度方向平行于斜面，大小为，故A错误； B．小球到达点时速度方向平行于斜面，根据几何关系 解得小球从点运动到点的时间为 故B正确； CD．从到小球做平抛运动，根据 可得小球从点运动到点的时间为 则两点间的竖直距离为 故CD错误。 故选B。 7. 如图，光滑圆环竖直固定在水平地面上，细线通过圆环最高点的小孔与套在圆环上的小球相连，拉住细线使小球静止于处。设小球的重力为，细线与圆环竖直直径的夹角为，细线对小球的拉力大小为。拉动细线使小球缓慢沿圆环向上移动，则下列随变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】令圆环的圆心为O，半径为R，对小球进行分析，小球受到重力G、绳的拉力T与圆环的弹力FN三个力的作用，如图 则重力方向平行于图中虚线表示的直径，绳拉力方向沿绳，圆环弹力方向沿半径指向圆心，根据相似三角形有 根据几何关系有xPQ=2Rcosθ 解得T=2Gcosθ 可知，T随θ变化的图像为余弦曲线关系，且最大值为2G。 故选A。 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分） 8. 如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移图像，下列关于x-t图像的分析正确的是（　　） A. 0-2s内，A、B两人相向而行 B. 0-2s内，A的速度大于B的速度 C. 0-5s内，A走的路程比B走的路程多 D. 0-5s内，A的位移比B的位移大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．因x-t图像斜率等于速度，可知0-2s内，A、B两人速度方向相反，即相向而行，因B的斜率大于A，可知B的速度大于A的速度，选项A正确，B错误； C．0-5s内，A走过的路程为60m，B的路程为90m，则A走的路程比B走的路程少，选项C错误； D．0-5s内，A的位移为60m，B的位移为30m，可知A的位移比B的位移大，选项D正确。 故选AD。 9. “水流星”是中国传统民间杂技艺术，如图所示，杂技演员手拿绳子的中点让两水桶在竖直平面内做圆周运动，绳子长度为，水桶可看作质点，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 水桶通过最高点时的速度可以为0 B. 水桶刚好通过最高点时的速度是 C. 水桶通过最高点时，水对桶底的压力可以为0 D. 水桶通过最低点时，绳子对水桶的拉力可以与水和桶所受总重力相等 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．水桶刚好通过最高点时的速度具有最小值，此时水对桶底的压力为0，重力刚好提供向心力，则有 解得 故A错误，BC正确； D．水桶通过最低点时，加速度方向向上，则绳子对水桶的拉力一定大于水和桶所受总重力，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示为一网球发球机，可以将网球以不同的水平速度射出，打到竖直墙上。是竖直墙上三点，与出射点处于同一水平线上，两点分别为两次试验时击中的点，，，出射点到点的距离为，当地重力加速度为，空气阻力忽略不计，网球可看作质点。下列说法正确的是（ ） A. 出射速度足够大，网球可以击中点 B. 发球间隔时间足够短，两个网球在下落过程中可相遇 C. 击中A点的网球的初速度大小为 D. 网球击中B点时速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．网球做平抛运动，不管出射速度是否足够大，竖直方向的位移不为零，所以网球不能击中O点。故A错误； B．由图可知，两个网球的水平位移和竖直位移不可能同时相等，即使发球间隔时间足够短，也不会在下落过程中相遇。故B错误； C．对于击中A点的网球，根据平抛运动的规律可得 解得击中A点的网球的初速度大小为 故C正确； D．网球击中B点时，据平抛运动的规律可得 解得击中B点的网球的初速度大小为 网球击中B点时速度大小为 故D正确。 故选CD。 11. 某同学将小球沿与水平方向成角斜向上抛出，同时拍摄其运动过程并通过软件分析，以抛出时刻为计时起点，做出小球在竖直方向上的位置坐标随时间变化的图像，拟合的函数为。已知重力加速度大小，不计空气阻力，，，则（　　） A. 抛出点在坐标原点 B. 函数中，， C. 时，小球到达与抛出点等高位置 D. 抛出点与最高点间的水平距离为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意以抛出时刻为计时起点，故抛出点也即零时刻的位置坐标为，故A错误； B．由 知时， 又斜抛运动位置与时间关系式 故 根据图像知从抛出到最高点的高度差为 解得时间 又根据数学知识知 解得 故B正确； C．根据运动的对称性知，时，小球到达与抛出点等高位置，故C正确； D．根据B项分析知 解得 故抛出点与最高点间的水平距离为 故D错误。 故选BC。 12. 如图甲所示，将质量为m的物块A和质量为M的物块B放在水平转盘上，两者用长为L的水平轻绳连接，物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，物块A与转轴的距离等于轻绳长度，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。开始时，轻绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，绳中张力与转动角速度的平方的关系如图乙所示，当角速度的平方超过时，物块A、B开始滑动。若图乙中的、及重力加速度g均为已知，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】由题图乙可知，当转盘角速度的二次方为时，A、B间的细绳开始出现拉力，可知此时B达到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律有 当转盘角速度的二次方为时，A达到最大静摩擦力，对A分析，根据牛顿第二定律有 对B分析有 联立解得 ，， 故选AC。 第Ⅱ卷 三、实验题（本题有10个空，共20分，把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程） 13. 某同学使用图甲所示的实验装置、做探究弹簧弹力和弹簧伸长量关系的实验。 （1）在实验中，下列操作正确的是（　　） A. 用刻度尺测得弹簧的长度减去自然下垂时的原长即为弹簧的伸长量 B. 用是挂钩码的方法给弹簧施加拉力、读数时必须保证钩码处于静止状态 C. 为减小误差，弹簧应放置在水平面测量原长 D. 挂质量不同的钩码，最终得到的结论是弹簧的弹力与其长度成正比 （2）某次实验时，弹簧的长度如图甲所示，则弹簧长度为________。 （3）图乙是实验测得的某根弹簧悬挂的钩码质量与弹簧伸长量之间的关系，取，则该弹簧的劲度系数是________。 【答案】（1）AB （2）###### （3） 【解析】 【小问1详解】 A．弹簧的伸长量等于弹簧的实际长度减去弹簧原长，故A正确； B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于竖直位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，要待钩码平衡时再读数，故B正确； C．由于弹簧自身有重力，应该悬挂后再测量原长，在水平面上测量原长会有误差，故C错误； D．挂数量不同的钩码，改变弹簧上的弹力，分别测出几组拉力与伸长量，得出弹力与形变量成正比，不是与弹簧长度成正比，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 由题图甲可知，该刻度尺的分度值为，应估读到分度值的下一位，因此弹簧长度为 【小问3详解】 根据胡克定律 解得弹簧的劲度系数是 14. 如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_________。 A. 放大法 B. 控制变量法 C. 补偿法 （2）该实验过程中操作正确的是_________。 A. 先接通打点计时器电源，后释放小车 B. 补偿阻力时未连接纸带 C. 调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 （3）在小车质量_________（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。 （4）某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续计数点，每两个计数点间有四个点未画出，_________。由此可算出小车的加速度_________（保留两位有效数字）。 （5）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于补偿阻力时操作不当，两位同学得到的关系图像分别如图乙、丙所示（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力），其原因分别是_________；_________。 【答案】（1）B （2）AC （3）远大于 （4） ①. 1.80 ②. 0.20 （5） ①. 乙图平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了 ②. 丙图没有平衡摩擦力或长木板的倾角过小 【解析】 【小问1详解】 该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 A．实验过程中，为了节约纸带，应先接通打点计时器电源，后释放小车，故A正确； B．补偿阻力时小车需要连接纸带，一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡，另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动，故B错误； C．为使小车所受合力为绳子拉力，应调节滑轮高度使细绳与长木板平行，故C正确。 故选AC。 【小问3详解】 设小车质量为M，槽码质量为m，绳子拉力为F，对小车和槽码，根据牛顿第二定律可得， 联立，解得 可知在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。 【小问4详解】 [1]由图可知 [2]相邻计数点间的时间间隔为 由逐差法可算出小车的加速度 【小问5详解】 [1]乙图：当F=0时，a≠0，也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力过度。 [2]丙图：从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消，该组同学实验操作中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。 四、计算题（本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 15. 要使一个质量为m的物体A能够静止在倾角为θ的斜面上，施加一个水平向右推力，如图所示；已知物体与斜面间的动摩擦因数为，物体受到的最大静摩擦力近似认为是物体受到的滑动摩擦力（取，，）。 （1）当斜面倾角固定，物体质量为，水平向右推力，物体与斜面间的动摩擦因数为。求物体沿着斜面向上运动时加速度的大小。 （2）当斜面倾角固定，物体质量为，水平向右推力，物体与斜面间的动摩擦因数为，撤去F后，试分析物体A是否可以返回O点？说明原因。 【答案】（1）；（2）可以 【解析】 【详解】（1）根据题意，对物体受力分析，如图所示 垂直斜面方向上有 沿斜面方向上，由牛顿第二定律有 又有 联立代入数据解得 （2）根据题意可知，撤去水平向右推力，物体A与斜面间的最大静摩擦力为 则有 说明物体A不能静止在斜面上，则撤去水平向右推力后，物体A先沿斜面向上减速，减速到零之后，开始沿斜面向下加速，则可以回到O点。 16. 一足够长的木板P静置于粗糙水平面上，木板的质量M=4kg，质量m=1kg的小滑块Q（可视为质点）从木板的左端以初速度v0滑上木板，与此同时在木板右端作用水平向右的恒定拉力F，如图甲所示，设滑块滑上木板为t=0时刻，经过t1=2s撤去拉力F，两物体一起做匀减速直线运动，再经过t2=4s两物体停止运动，画出的两物体运动的v-t图像如图乙所示。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2）求： （1）0~2s内滑块Q和木板P的加速度大小，两物体一起做匀减速直线运动的加速度大小； （2）滑块Q运动的总位移大小； （3）拉力F的大小。 【答案】（1）4m/s2，2m/s2，1m/s2 （2）24m （3）9N 【解析】 【小问1详解】 v-t图像中，图线斜率的绝对值表示加速度大小，根据图乙可知， 0~2s内滑块Q的加速度大小 0~2s内木板P的加速度大小 两物体一起做匀减速直线运动的加速度大小 【小问2详解】 v-t图像中，图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，则滑块Q运动的总位移 【小问3详解】 0~2s内对滑块Q分析有 0~2s内对木板P分析有 两物体一起做匀减速直线运动，对PQ整体分析有 联立代入数据解得F＝9N。 17. 某冲关游戏有如图所示的滑道，倾斜直轨道AB的倾角，B点右侧紧靠一个长度L＝2.5m的水平传送带，B与C两点可认为平滑衔接（速度大小不变），A、B两点间的距离s＝2.25m，冲关者坐上坐垫从A点由静止开始沿倾斜直轨道AB滑下，经C点进入传送带后从D点水平抛出，落在水面上某点E。已知传送带末端距水面高度H＝1.25m，坐垫与AB轨道间的动摩擦因数，坐垫与传送带间的动摩擦因数，，，重力加速。 （1）求冲关者到达B点时的速度大小； （2）如果传送带不动，求冲关者冲过D点后的水平射程； （3）如果传送带沿顺时针方向转动，并且速度v大小在（2m/s，）范围内可调，求冲关者冲过D点后的水平射程x与速度大小v的关系式。 【答案】（1） （2） （3）x=0.5v（m） 【解析】 【小问1详解】 在轨道AB上运动时，对人与坐垫分析，由牛顿第二定律有 解得 冲关者到达B点时的速度大小为，则 解得 【小问2详解】 若传送带不动，则从C到D有 由 可得 所以冲关者从C运动到D过程一直减速。 由 解得 冲关者过D点后做平抛运动，则有 则水平射程 【小问3详解】 若冲关者从C到D过程一直加速，由 解得 在所给速度范围内，无论冲关者在传送带上加速或减速，冲关者在D点的速度都等于传送带的速度。 所以当时，水平射程x＝vt＝0.5v（m） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $