精品解析:黑龙江省大庆市大庆第一中学2024-2025学年高一下学期开学验收物理试卷
2025-09-17
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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) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 大庆市 |
| 地区(区县) | 让胡路区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.68 MB |
| 发布时间 | 2025-09-17 |
| 更新时间 | 2026-01-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53969652.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:
大庆一中2024级下学期开学考试
物理试卷
一、单项选择题(本题共7小题,每小题5分,共35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. 对于速度和加速度的理解,下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度越大,速度改变得越快
B. 加速度方向为正,速度方向一定为正
C. 速度的方向就是加速度的方向
D. 物体的速度越小,加速度一定越小
2. 如图所示,某同学在沙料场中发现沙子堆积时会形成圆锥体,且堆积过程中圆锥体的底角保持不变.他测得某堆沙子的底部周长约为63m,他查阅资料发现沙子之间的动摩擦因数约为0.8,则这堆沙子的最大高度约为
A. 4m B. 8m C. 12m D. 16m
3. 如图所示,一盆景放在水平的小方桌上保持静止状态,下列说法正确的是( )
A. 盆景所受重力和对小方桌的压力是一对平衡力
B. 花盆所受的支持力是由于小方桌的形变而产生的
C. 盆景所受重力和小方桌对花盆支持力是作用力与反作用力
D. 由于松树重心不在花盆中心正上方,花盆受到水平方向摩擦力
4. 一个质量为2kg的物块静止在水平地面上,时刻开始给物体施加一个水平推力F,力F随时间的变化如图所示,物块和地面间动摩擦因数为0.25,重力加速度。关于物体在0~6s的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 该物体第2秒末速度达到最大 B. 第2秒末的加速度大小是
C. 该过程物体受地面摩擦力始终不变 D. 该物体0~6s内的加速度先增大再减小
5. 工程建设中经常用到较大的水泥圆管,装卸工人为保证圆管从较高的车斗上卸下时不被损坏,在车斗边缘平行固定两根木棍,将圆管纵向架在两根木棍之间,让圆管沿木棍缓慢滑下,此过程可简化为如图所示的模型。在其他条件不变的情况下,可以进一步减缓圆管下滑的方法是( )
A. 适当增大两根木棍的间距
B. 适当增大木棍与水平面的夹角θ
C. 换成两根表面更光滑木棍
D. 换成两根更短木棍
6. 一条小船要从岸边到达宽为的河对岸,河水流速为,小船在静水中的速度为。下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为
B. 小船渡河的最小位移是
C. 若河水流速变大,小船渡河的最短时间变大
D. 无论如何改变船头朝向,小船都不可能到达正对岸
7. 如图所示,轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为m的小物块a相连,质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为x0。从时开始,对b施加沿斜面向上的外力F,使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后,物块a、b分离,再经过同样长的时间,b距其出发点的距离恰好为x0。弹簧始终在弹性限度内,其中心轴线与斜面平行,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为 B. a、b分离时,弹簧的压缩量为
C. 物块b加速度的大小为gsinθ D. 外力F的最小值为mgsinθ
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 某质点做匀减速直线运动,依次经过、、三点,最后停在点,如图所示。已知,,从点运动到点和从点运动到点两个过程速度变化量都为,则下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度大小为 B. 质点到达点时速度大小为
C. 、两点间的距离为 D. 质点从点运动到点的时间为
9. 如图,水平皮带匀速顺时针转动,速度大小,A、B两轮间的距离为4m,在右端一物块以的速度滑上皮带,物块与皮带间的动摩擦因数,取,则下列说法正确的是( )
A. 物块能滑过B轮
B. 物块经速度减为零
C. 物块返回到A轮时的速度大小仍是3m/s
D. 物块在皮带上滑动时加速度的大小是
10. 如图所示,半径相同、质量分布均匀圆柱体A和半圆柱体B靠在一起,A表面光滑,重力为G,B下表面粗糙,A静止在平面上,现过A的轴心施以水平作用力F,可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端,整个过程中,B始终处于静止状态,对该过程分析,下列说法正确的是:
A. 地面受到B的压力逐渐增大
B. 地面对B的摩擦力逐渐增大
C. 开始时拉力F最大为G,以后逐渐减小为0
D. A、B间的压力开始最大为2G,以后逐渐减小到G
三、实验题(本题共2小题,共14分。)
11. 某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,将白纸固定在水平放置的木板上,橡皮筋的A端用图钉固定在木板上,B端系上两根带有绳套的细绳。
(1)如图甲所示,用两个弹簧测力计通过细绳沿平行于木板的不同方向同时拉橡皮筋,将橡皮筋的B端拉至某点O,记下O点位置和两细绳的方向,并读出两个拉力的大小分别为______N和2.00N。
(2)如图乙所示,撤去(1)中的拉力,现只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行于木板的方向拉橡皮筋,要将橡皮筋的B端拉至________,这样做的目的是________;记下细绳的方向,并读出拉力的大小为F=2.20N。
12. 某实验小组利用如图甲所示实验装置探究小车加速度与受力、质量的关系,已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
(1)下列关于本实验的要求和做法中正确的是_______。
A. 图甲中接的直流电源电压为50V
B. 平衡阻力时,需要把钩码通过细绳系在小车上
C. 改变小车质量后,需重新平衡小车受到阻力
D. 需调节定滑轮的高度,使滑轮与小车间的细绳与木板平行
(2)某次实验中获得的纸带如图乙所示,O、A、B、C、D、E、F为选出的计数点,每相邻两个计数点之间有4个点未画出,则打点C时小车的速度大小为________m/s,小车的加速度大小为_______m/s2(保留两位有效数字)
(3)以小车的加速度a为纵坐标、钩码的重力F为横坐标作出的a-F图像理想状态下应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图丙所示的三种情况。关于这三种情况下列说法中正确的是_______。
A. 图线①交于纵轴的原因是钩码挂的个数太多
B. 图线②右端弯曲的原因是钩码挂的个数太少
C. 图线③交于横轴的原因可能是未平衡小车受到的阻力
(4)实验小组的同学发现,当小车加速度较大时系统误差较大,同学们分析后认为可能是研究对象的选取不当造成的。同时发现实验所用的每个钩码的质量均相同,于是产生了以钩码个数n为变量来探究该实验中加速度与力的关系的想法,通过逐个增加钩码,记录钩码个数n对应的小车加速度a,并作出图像,如图丁所示。通过对图像进行分析,即可得出结论。根据图像可知,小车质量M与单个钩码的质量m的比值为______(用图中的字母表示)。
四、计算题(本题共3小题,共33分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
13. 在水平路面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力,可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟?(g取10m/s2)。
14. 如图所示,在光滑的水平面上有一个倾角为的楔形块A,楔形块A的质量M=3kg,一细线的一端固定于光滑的楔形块A的顶端处,细线的另一端拴一质量为m=1kg。楔形块受水平力F向左运动,取。
(1)F至少多大时,小球对楔形块压力为零?
(2)当F=80N时,小球对细线的拉力为多大?
15. 如图所示,质量、长度的长木板静止在粗糙水平地面上,一个质量为m(大小未知)的物块(可视为质点)在某一时刻以的水平初速度从左端滑上木板,经过时间后物块与木板达到共速,又经时间,长木板与右侧一挡板(高度略低于长木板)碰撞,碰撞后长木板立即静止不动。已知物块与木板间的动摩擦因数,木板与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度g取。求:
(1)物块滑上长木板达到共速前,物块与长木板各自的加速度大小;
(2)物块的质量m以及两者达到共速的瞬间,物块到木板左端的距离d;
(3)物块最终能否脱离长木板?若能,请计算物块脱离长木板时的速度大小。
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大庆一中2024级下学期开学考试
物理试卷
一、单项选择题(本题共7小题,每小题5分,共35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. 对于速度和加速度的理解,下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度越大,速度改变得越快
B. 加速度方向为正,速度方向一定为正
C. 速度的方向就是加速度的方向
D. 物体的速度越小,加速度一定越小
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,物体的加速度越大,速度改变得越快,故A正确;
BC.加速度方向与速度变化量方向相同,与速度方向不一定相同,故BC错误;
D.物体的速度小,但速度变化可能比较快,加速度不一定小,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,某同学在沙料场中发现沙子堆积时会形成圆锥体,且堆积过程中圆锥体的底角保持不变.他测得某堆沙子的底部周长约为63m,他查阅资料发现沙子之间的动摩擦因数约为0.8,则这堆沙子的最大高度约为
A. 4m B. 8m C. 12m D. 16m
【答案】B
【解析】
【详解】令圆锥体的底角为α,这堆沙子的底部周长为63m,则底部半径为:
,
当动摩擦因数为μ=0.8时,最大静摩擦力等于重力的下滑分力,有:mgsinα=μmgcosα,解得:
μ=tanα=0.8,
结合几何关系,有:
,
解得:
H=8m。
A.4m,故A不符合题意;
B.8m,故B符合题意;
C.12m,故C不符合题意;
D.16m,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示,一盆景放在水平小方桌上保持静止状态,下列说法正确的是( )
A. 盆景所受重力和对小方桌的压力是一对平衡力
B. 花盆所受的支持力是由于小方桌的形变而产生的
C. 盆景所受重力和小方桌对花盆的支持力是作用力与反作用力
D. 由于松树重心不在花盆中心正上方,花盆受到水平方向摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】AC.花盆处于平衡状态,盆景所受的重力与桌面对盆景的支持力是一对平衡力,AC项错误;
B.花盆所受的支持力是由于施力物体小方桌的形变而产生的,B正确;
D.花盆水平方向不受摩擦力,如果存在摩擦力,则花盆无法平衡,D错误。
故选B。
4. 一个质量为2kg的物块静止在水平地面上,时刻开始给物体施加一个水平推力F,力F随时间的变化如图所示,物块和地面间动摩擦因数为0.25,重力加速度。关于物体在0~6s的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 该物体第2秒末速度达到最大 B. 第2秒末的加速度大小是
C. 该过程物体受地面摩擦力始终不变 D. 该物体0~6s内的加速度先增大再减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.物块和地面间的滑动摩擦力
在第2s后的一段时间推力F仍然大于滑动摩擦力,物体仍然加速运动,故A错误;
B.第2s末由牛顿第二定律得
解得
故选B。
C.在开始阶段,推力小于滑动摩擦力,物体静止,物体受地面的静摩擦力作用,静摩擦力的大小随推力的增大而增大;物体运动后物体受地面的滑动摩擦力作用,故C错误;
D.处于静止状态,加速度一直为零;由,推力大于滑动摩擦力,且逐渐增大,加速度逐渐增大;由,推力大于滑动摩擦力,逐渐减小,加速度减小;故D错误。
故选B。
5. 工程建设中经常用到较大的水泥圆管,装卸工人为保证圆管从较高的车斗上卸下时不被损坏,在车斗边缘平行固定两根木棍,将圆管纵向架在两根木棍之间,让圆管沿木棍缓慢滑下,此过程可简化为如图所示的模型。在其他条件不变的情况下,可以进一步减缓圆管下滑的方法是( )
A. 适当增大两根木棍的间距
B. 适当增大木棍与水平面的夹角θ
C. 换成两根表面更光滑的木棍
D. 换成两根更短的木棍
【答案】A
【解析】
【详解】A.由对称可知,两木棍给圆管支持力相等,设为N,它们方向的夹角为。则
解得
适当增大两根木棍的间距,则增大,可知N增大。在下滑方向上,由牛顿第二定律得
N增大,则a减小,可减缓圆管下滑,故A正确;
BD.换成两根更短的木棍,实际就是适当增大木棍与水平面的夹角θ,由
得
不变,增大,可知增大,不能减缓圆管下滑,故BD错误;
C.换成两根表面更光滑的木棍,摩擦力减小,则合力增大,即加速度增大不能减缓圆管下滑,故C错误。
故选A。
6. 一条小船要从岸边到达宽为的河对岸,河水流速为,小船在静水中的速度为。下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为
B. 小船渡河的最小位移是
C. 若河水流速变大,小船渡河的最短时间变大
D. 无论如何改变船头朝向,小船都不可能到达正对岸
【答案】A
【解析】
【详解】AC.当船头垂直河岸时,小船渡河的时间最短,为
可知小船渡河最短时间与河水流速无关,故A正确,C错误;
BD.由于小船在静水中的速度大于河水流速,则小船的合速度方向可以垂直河岸,小船都可以到达正对岸,小船渡河的最小位移是,故BD错误。
故选A。
7. 如图所示,轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为m的小物块a相连,质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为x0。从时开始,对b施加沿斜面向上的外力F,使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后,物块a、b分离,再经过同样长的时间,b距其出发点的距离恰好为x0。弹簧始终在弹性限度内,其中心轴线与斜面平行,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为 B. a、b分离时,弹簧的压缩量为
C. 物块b加速度的大小为gsinθ D. 外力F的最小值为mgsinθ
【答案】D
【解析】
【详解】A.小物块b紧靠a静止在斜面上,则将二者看成一个整体,可知弹力大小与整体重力的分力大小相等,根据平衡条件得
解得
A错误;
B.由于初速度为0,最初两段相同时间间隔内位移之比为
且由题有
解得当物块a、b分离时弹簧压缩量
B错误;
C.两物块刚好要分离时,a与b之间无相互作用力,且加速度相同,对a由牛顿第二定律有
代入k后解得
C错误;
D.时,F最小,对a、b整体由牛顿第二定律有
解得
D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 某质点做匀减速直线运动,依次经过、、三点,最后停在点,如图所示。已知,,从点运动到点和从点运动到点两个过程速度变化量都为,则下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度大小为 B. 质点到达点时速度大小为
C. 、两点间的距离为 D. 质点从点运动到点的时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.从点运动到点和从点运动到点两个过程速度变化量都为,根据加速度的定义式可知,从点运动到点和从点运动到点两个过程的时间相等,则有
,
解得
,
A错误;
B.匀变速直线运动,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则质点到达点时速度大小为
B正确;
C.质点最后停在点,利用逆向思维,、两点间的距离
结合上述解得
C正确;
D.利用逆向思维,质点从点运动到点的时间
则质点从点运动到点的时间
D错误。
故选BC
9. 如图,水平皮带匀速顺时针转动,速度大小,A、B两轮间的距离为4m,在右端一物块以的速度滑上皮带,物块与皮带间的动摩擦因数,取,则下列说法正确的是( )
A. 物块能滑过B轮
B. 物块经速度减为零
C. 物块返回到A轮时的速度大小仍是3m/s
D. 物块在皮带上滑动时加速度的大小是
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.根据牛顿第二定律可得,物块在水平皮带上运动时加速度的大小为
物块速度减为零所用时间为
该过程物块的位移大小为
由于
因此物块不能滑过B轮,故AD错误,B正确;
C.由于
因此物块返回A轮时最终会和皮带达到共速,之后和皮带保持相对静止到达A轮,即物块返回到A轮时的速度大小仍是2m/s,故C错误。
故选B。
10. 如图所示,半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起,A表面光滑,重力为G,B下表面粗糙,A静止在平面上,现过A的轴心施以水平作用力F,可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端,整个过程中,B始终处于静止状态,对该过程分析,下列说法正确的是:
A. 地面受到B的压力逐渐增大
B. 地面对B的摩擦力逐渐增大
C. 开始时拉力F最大为G,以后逐渐减小为0
D. A、B间的压力开始最大为2G,以后逐渐减小到G
【答案】CD
【解析】
【详解】对圆柱体a和半圆柱体b整体分析,受重力、水平力、支持力和摩擦力,根据平衡条件,支持力:N=G+GB,保持不变,故对地压力大小不变,故A错误;摩擦力f=F,逐渐减小到零,故B错误;开始时,因圆柱体a和半圆柱体b的圆心的连线为2R,故其与竖直方向夹角为60°;a球受三个力平衡,如图所示:
三个力构成封闭矢量三角形三个边,其中重力不变,N与竖直方向的夹角变小,开始时拉力F最大为G,以后逐渐减小为0,故C正确;a、b间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G,故D正确;故选CD.
【点睛】本题是受力平衡中的动态分析问题,三力平衡时三力构成首位相连矢量三角形,找到恒定的力和方向不变的力是切入点,不难.
三、实验题(本题共2小题,共14分。)
11. 某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,将白纸固定在水平放置的木板上,橡皮筋的A端用图钉固定在木板上,B端系上两根带有绳套的细绳。
(1)如图甲所示,用两个弹簧测力计通过细绳沿平行于木板的不同方向同时拉橡皮筋,将橡皮筋的B端拉至某点O,记下O点位置和两细绳的方向,并读出两个拉力的大小分别为______N和2.00N。
(2)如图乙所示,撤去(1)中的拉力,现只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行于木板的方向拉橡皮筋,要将橡皮筋的B端拉至________,这样做的目的是________;记下细绳的方向,并读出拉力的大小为F=2.20N。
【答案】(1)1.80N
(2) ①. O点 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则拉力的读数为
【小问2详解】
[1][2]撤去(1)中的拉力,只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行于木板的方向拉橡皮筋,要将橡皮筋的B端拉至O点,这样做的目的是保证力F单独作用的效果与、共同作用的效果相同。
12. 某实验小组利用如图甲所示实验装置探究小车加速度与受力、质量的关系,已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
(1)下列关于本实验的要求和做法中正确的是_______。
A. 图甲中接的直流电源电压为50V
B. 平衡阻力时,需要把钩码通过细绳系在小车上
C. 改变小车质量后,需重新平衡小车受到的阻力
D. 需调节定滑轮的高度,使滑轮与小车间的细绳与木板平行
(2)某次实验中获得的纸带如图乙所示,O、A、B、C、D、E、F为选出的计数点,每相邻两个计数点之间有4个点未画出,则打点C时小车的速度大小为________m/s,小车的加速度大小为_______m/s2(保留两位有效数字)
(3)以小车的加速度a为纵坐标、钩码的重力F为横坐标作出的a-F图像理想状态下应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图丙所示的三种情况。关于这三种情况下列说法中正确的是_______。
A. 图线①交于纵轴的原因是钩码挂的个数太多
B. 图线②右端弯曲的原因是钩码挂的个数太少
C. 图线③交于横轴的原因可能是未平衡小车受到的阻力
(4)实验小组的同学发现,当小车加速度较大时系统误差较大,同学们分析后认为可能是研究对象的选取不当造成的。同时发现实验所用的每个钩码的质量均相同,于是产生了以钩码个数n为变量来探究该实验中加速度与力的关系的想法,通过逐个增加钩码,记录钩码个数n对应的小车加速度a,并作出图像,如图丁所示。通过对图像进行分析,即可得出结论。根据图像可知,小车质量M与单个钩码的质量m的比值为______(用图中的字母表示)。
【答案】(1)D (2) ①. 0.17 ②. 0.54 (3)C
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.图甲中的电磁打点计时器应接8V左右交流电源,故A错误;
B.平衡阻力时,不能把钩码通过细绳系在小车上,故B错误;
C.改变小车质量后,小车所受重力沿斜面向下的分力与摩擦力等倍率变化,仍保持相等,所以,不需要重新平衡阻力,故C错误;
D.为给小车提供一个恒定的牵引力,需调节定滑轮的高度,使滑轮与小车间的细绳与木板平行,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1][2]相邻两计数点间的时间间隔为s=0.1s
由图乙可知,打点C时小车的速度大小为
根据逐差法可知,小车的加速度大小为
【小问3详解】
A.图线①交于纵轴,即时,,原因是平衡摩擦力过大,故A错误;
B.根据牛顿第二定律有,
解得
图线②右端弯曲的原因是钩码挂的个数太多,故B错误;
C.图线③交于横轴,即时,,原因可能是未平衡小车受到的阻力,故C正确;
故选C。
【小问4详解】
根据牛顿第二定律有
变形可得
根据图像的斜率与截距可知,
解得
四、计算题(本题共3小题,共33分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
13. 在水平路面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力,可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟?(g取10m/s2)。
【答案】20m/s
【解析】
【详解】由平抛运动规律得,摩托车竖直方向分运动为自由落体:
水平方向分运动为匀速运动:
联立两式,代入数据解得:v=20m/s
14. 如图所示,在光滑的水平面上有一个倾角为的楔形块A,楔形块A的质量M=3kg,一细线的一端固定于光滑的楔形块A的顶端处,细线的另一端拴一质量为m=1kg。楔形块受水平力F向左运动,取。
(1)F至少多大时,小球对楔形块压力为零?
(2)当F=80N时,小球对细线的拉力为多大?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)小球对滑块恰无压力时,受力情况如图所示
对小球分析,由牛顿运动定律,得
所以
对整体分析,运用牛顿第二定律可知
所以F至少为。
(2)当F=80N时,由于
所以此时小球已离开滑块,设此时细线与水平方向的夹角为,则其受力情况如图所示
对整体分析,运用牛顿运动定律,得
所以
对小球分析,可得
所以,细线对小球的拉力
根据牛顿第三定律,小球对线的拉力
15. 如图所示,质量、长度的长木板静止在粗糙水平地面上,一个质量为m(大小未知)的物块(可视为质点)在某一时刻以的水平初速度从左端滑上木板,经过时间后物块与木板达到共速,又经时间,长木板与右侧一挡板(高度略低于长木板)碰撞,碰撞后长木板立即静止不动。已知物块与木板间的动摩擦因数,木板与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度g取。求:
(1)物块滑上长木板达到共速前,物块与长木板各自的加速度大小;
(2)物块的质量m以及两者达到共速的瞬间,物块到木板左端的距离d;
(3)物块最终能否脱离长木板?若能,请计算物块脱离长木板时的速度大小。
【答案】(1),
(2),
(3)会脱离,
【解析】
【小问1详解】
设物块的加速度大小为,由牛顿第二定律有
解得
因为2s时达到共速,此时速度大小
长木板由静止做匀加速直线运动,加速度大小
【小问2详解】
对长木板由牛顿第二定律有
解得
2s内物块对地位移大小为
2s内长木板对地住移大小为
则时物块到长木板左端的距离为
【小问3详解】
共速后,对物块和长木板整体,由牛顿第二定律有
解得
与挡板碰撞前瞬间,整体具有速度
解得
榳撞后,物块m运动到停下有
解得
因此,物块会脱离长木板,根据匀变速运动规律
解得
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