精品解析：河北省衡水市枣强中学2025-2026学年高三上学期9月月考物理试题

河北枣强中学2025-2026学年上学期第二次调研考试 物理学科试题 一、单选题 1. 光滑的水平桌面上，甲、乙两磁力小车在同一直线上运动，运动过程两车始终未发生碰撞，且在开始的0.5s时间内相互靠近，得到两车的v-t图像如图所示，图像中甲、乙两曲线交于P点，虚线是两曲线在P点的切线，则下列说法正确的是（　　） A. t=0.5s时，甲、乙相距最远 B. 甲、乙两车的质量之比为2∶3 C. 0~0.5s内，甲车的平均速度为3.5m/s D. 甲、乙两车速度方向可能相同也可能相反 2. 两只完全相同的蚂蚁在轮胎内外表面爬，当两只蚂蚁爬到图示位置时保持静止，A、B两点与圆心的连线跟竖直方向的夹角分别为α、β，且角α大于角β。已知轮胎材料相同，轮胎与蚂蚁之间的动摩擦因数为μ，蚂蚁质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. A处蚂蚁受到的支持力比B处蚂蚁大 B. B处蚂蚁受到的摩擦力比A处蚂蚁大 C. A处蚂蚁受到的摩擦力大小一定为μmgcosα D. B处蚂蚁受到的摩擦力大小一定为mgsinβ 3. 如图所示，两直角梯形物块A、B叠放在一起静置于水平面上，A、B的斜边与直角边的夹角均为53°，A、B间的动摩擦因数，现对A施加一个竖直向下的缓慢增大的力F，（)下列说法正确的是（　　） A. F增大到某个值时，A即将相对B滑动 B. A对B的摩擦力可能沿AB接触面向上 C. 无论F多大，A、B始终静止不动 D. 地面对B的摩擦力水平向左 4. 如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则（　　） A. 该盒子做圆周运动的向心力一定恒定不变 B. 该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于 C. 盒子在最低点时，小球对盒子的作用力大小等于3mg D. 盒子在与O点等高的右侧位置时，小球对盒子的作用力大小等于mg 5. 如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，地球的公转轨道接近圆，彗星的公转轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现。哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星。已知哈雷彗星最近出现在近日点的时间是1986年，，下列说法正确的是（　　） A. 哈雷彗星绕太阳转动的周期约为86年 B. 哈雷彗星下次大约在2070年出现在近日点 C. 目前（2025年）哈雷彗星与太阳间距正在增大 D. 目前（2025年）哈雷彗星的线速度正在增大 7. 如图所示，质量为的物体A静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方，质量为的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法中正确的是（g取10m/s2）（　　） A. 轻弹簧的压缩量为 B. 物体B的瞬时加速度为0 C. 物体A的瞬时加速度为 D. 物体B对物体A的压力为 二、多选题 8. 如图，将质量为的物块静置于粗糙水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数为。现同时对物块施加水平向右、大小的恒定拉力和竖直向下的推力，推力的大小满足，其中为常数，重力加速度为。在物块运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受到的摩擦力逐渐增大 B. 物块先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动 C. 物块运动的加速度先增大后减小 D. 物块在时刻速度达到最大 9. 天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为和的小球A、B。两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且两球始终在同一水平面内，则（　　） A. 两球的向心加速度大小相等 B. 两球运动的角速度大小相等 C. A、B两球的质量之比等于 D. A、B两球的线速度大小之比等于 10. 某同学参加校运会铅球比赛，某次投掷时铅球的飞行过程如图所示，铅球从A点离手后朝斜向上方飞出，经过最高点B后落到水平地面上的C点。如果A点离地面高，最高点B离地高，落地点C离A点正下方O点的水平距离，铅球可视为质点，重力加速度g取，不计空气阻力，则（　　） A. 铅球离手后在空中的运动时间是 B. 铅球在B点时的速度大小为 C. 铅球离手时的速度大小 D. 铅球落地时速度与水平方向夹角的正切值为0.8 三、实验题 11. 用图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，皮带连接着左塔轮和右塔轮，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，其中A和C的半径相同，B的半径是A的半径的两倍。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。 （1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是（　　） A. 探究弹簧弹力与形变量的关系 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与力、质量的关系 （2）某次实验时，选择两个体积相等的实心铝球和钢球分别放置在A处和C处，变速塔轮的半径之比为，是探究哪两个物理量之间的关系（　　） A. 向心力与质量 B. 向心力与角速度 C. 向心力与半径 D. 向心力与线速度 （3）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 为探究向心力大小和质量的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置A和短槽C上位置，皮带套在塔轮上半径不同的凹槽内 B. 为探究向心力大小和半径的关系，可把质量相等的小球放在长槽上B位置和短槽C上位置，皮带套在半径相同的塔轮上 C. 为探究向心力大小和角速度的关系，可把质量相等的小球放在长槽上A位置和短槽C上位置，皮带套在半径不同的塔轮上 D. 为探究向心力大小和线速度的关系，可把质量相等的小球放在长槽上A位置和短槽C上位置，皮带套在半径相同的塔轮上 （4）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第_______层塔轮（选填“一”“二”或“三”） 12. 图甲为“验证牛顿第二定律”的装置，槽码通过细线拉动小车在长木板上做匀加速直线运动，验证小车质量M一定时，其加速度与合外力成正比。 （1）以下说法正确的是________ A. 小车质量应远小于槽码质量 B. 释放小车后，立即打开打点计时器电源 C. 补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带 D. 与小车连接的细线应与桌面保持平行 （2）图乙是实验中得到的一段纸带，1、2……5为计数点。每相邻两个计数点间有四个点未画出，电源的频率为50Hz，小车运动的加速度________（结果保留两位有效数字）。 （3）实验中，改变槽码质量m，测出对应的小车加速度a，认为小车的拉力F等于槽码的重力，由实验数据作出如图丙中实线OQ所示，利用加速度较小的几组数据拟合了直线OP。当槽码质量为m时，两条图线对应的加速度分别为，________（用M、m表示） 四、解答题 13. 如图所示，质量均为的两小球、在点以的速度向左、向右水平抛出，经过进入下方的水平风洞区域。风洞的竖直宽度，长度足够长。球在风洞中受到恒定的水平向左的风力，大小，重力加速度大小。求： （1）球进入风洞时的速度大小； （2）球、离开风洞时位置间的距离。 14. 如图所示，某传送带与地面倾角，之间距离，传送带以的速率逆时针转动。质量为，长度的木板上表面与小物块的动摩擦因数。下表面与水平地面间的动摩擦因数，开始时长木板靠近传送带端并处于静止状态。现在传送带上端无初速地放一个质量为的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数为，（假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变，。）求： （1）物块离开点的速度大小； （2）物块在木板上滑过的距离； 15. 质量为的木板放在水平地面上，质量为的小滑块（其大小可忽略）放在木板上最右端，如图所示，木板与地面的摩擦因数为，木板与滑块间的动摩擦因数为。在木板右侧施加一个水平向右的恒力，取，并认为最大静摩擦力等于同等条件下的滑动摩擦力，请求以下问题： （1）若，则小滑块和木板的加速度大小分别为多少？ （2）若，作用了后撤去。若运动过程中滑块始终未脱离木板，则木板长度最短为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北枣强中学2025-2026学年上学期第二次调研考试 物理学科试题 一、单选题 1. 光滑的水平桌面上，甲、乙两磁力小车在同一直线上运动，运动过程两车始终未发生碰撞，且在开始的0.5s时间内相互靠近，得到两车的v-t图像如图所示，图像中甲、乙两曲线交于P点，虚线是两曲线在P点的切线，则下列说法正确的是（　　） A. t=0.5s时，甲、乙相距最远 B. 甲、乙两车的质量之比为2∶3 C. 0~0.5s内，甲车的平均速度为3.5m/s D. 甲、乙两车速度方向可能相同也可能相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，甲追乙，t=0.5s时，二者速度相等，则甲、乙相距最近，故A错误； B．根据图像可知，甲、乙两车的加速度分别为 甲、乙两磁力小车之间的作用力等大反向，根据牛顿第二定律得，故B正确； C．由图可知，0~0.5s内，甲车不是匀减速运动，其平均速度 即，故C错误； D．根据图像可知甲乙两车的速度都为正值，也就是两车速度方向相同，故D错误。 故选B。 2. 两只完全相同的蚂蚁在轮胎内外表面爬，当两只蚂蚁爬到图示位置时保持静止，A、B两点与圆心的连线跟竖直方向的夹角分别为α、β，且角α大于角β。已知轮胎材料相同，轮胎与蚂蚁之间的动摩擦因数为μ，蚂蚁质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. A处蚂蚁受到的支持力比B处蚂蚁大 B. B处蚂蚁受到的摩擦力比A处蚂蚁大 C. A处蚂蚁受到的摩擦力大小一定为μmgcosα D. B处蚂蚁受到的摩擦力大小一定为mgsinβ 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据题意，对蚂蚁受力分析，设蚂蚁所在位置和圆心连线与竖直方向夹角为θ，如图所示，由平衡条件可得FN＝mgcosθ，Ff＝mg sinθ 由于α>β，则A处蚂蚁受到的支持力比B处蚂蚁小，B处蚂蚁受到的摩擦力比A处蚂蚁小，故AB错误； CD．蚂蚁与轮胎之间保持静止，则A处蚂蚁受到静摩擦力，大小不一定为μmgcos α，B处蚂蚁受到的摩擦力大小为mg sin β，故C错误，D正确。 3. 如图所示，两直角梯形物块A、B叠放在一起静置于水平面上，A、B的斜边与直角边的夹角均为53°，A、B间的动摩擦因数，现对A施加一个竖直向下的缓慢增大的力F，（)下列说法正确的是（　　） A. F增大到某个值时，A即将相对B滑动 B. A对B的摩擦力可能沿AB接触面向上 C. 无论F多大，A、B始终静止不动 D. 地面对B的摩擦力水平向左 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意，由于A、B间的动摩擦因数，对A可知 即未对A施加F时，B对A的静摩擦力沿着AB斜边向上，A受到重力，B对A的支持力及静摩擦力的共同作用而处于平衡状态，根据三力平衡可知，B对A的作用力与A的重力等大，反向；若对A施加竖直向下的F后，等效于增加A的重力，由平衡条件可知，B对A的静摩擦力仍然沿着AB斜边向上，A不会相对B滑动，且A对B的摩擦力一直沿AB接触面向下，故AB错误。 CD．对AB整体受力分析，没有施加竖直向下外力时，整体受到重力，地面的支持力而处于平衡状态，由于水平方向没有其它外力的作用，则整体不受地面摩擦力的作用；若对A施加竖直向下外力时，可等效于整体AB受到的重力增大，可知整体仍然处于平衡状态，整体仍然不受地面摩擦力的作用，即无论F多大，A、B始终静止不动，地面对B的摩擦力为零，故D错误，C正确； 故选C。 4. 如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则（　　） A. 该盒子做圆周运动的向心力一定恒定不变 B. 该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于 C. 盒子在最低点时，小球对盒子的作用力大小等于3mg D. 盒子在与O点等高的右侧位置时，小球对盒子的作用力大小等于mg 【答案】B 【解析】 【详解】A．向心力的方向始终指向圆心，是变化的，故A错误； B．在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，说明此时恰好只有小球的重力作为向心力，由 得周期，故B正确； C．盒子在最低点时受重力和支持力的作用，由 可得，故C错误； D．盒子在与O点等高的右侧位置时，小球受重力和盒子底部以及盒子外侧的支持力的作用，盒子底部的支持力等于重力mg，而盒子侧壁的支持力也等于mg，两者相互垂直，所以盒子对小球的作用力等于，根据牛顿第三定律，小球对盒子的作用力大小等于，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示 合速度 沿竖直向上方向上的速度分量等于v，即 所以 故选B。 6. 如图所示，地球的公转轨道接近圆，彗星的公转轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现。哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星。已知哈雷彗星最近出现在近日点的时间是1986年，，下列说法正确的是（　　） A. 哈雷彗星绕太阳转动的周期约为86年 B. 哈雷彗星下次大约在2070年出现在近日点 C. 目前（2025年）哈雷彗星与太阳间距正在增大 D. 目前（2025年）哈雷彗星的线速度正在增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据开普勒第三定律可知，代入数据可得年，故AB错误； CD．由，根据1986可知，2025年彗星在靠近太阳，线速度增大，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量为的物体A静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方，质量为的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法中正确的是（g取10m/s2）（　　） A. 轻弹簧的压缩量为 B. 物体B的瞬时加速度为0 C. 物体A的瞬时加速度为 D. 物体B对物体A的压力为 【答案】D 【解析】 【详解】细线剪断前，分析A的受力有 解得 细线剪断瞬间，弹簧的形变量不发生突变，故A错； BC．细线剪断瞬间，对AB整体受力分析有 解得，故BC错； D．细线剪断瞬间，分析B的受力有 解得 由牛顿第三定律得物体B对A的压力为，故D正确。 故选D。 二、多选题 8. 如图，将质量为的物块静置于粗糙水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数为。现同时对物块施加水平向右、大小的恒定拉力和竖直向下的推力，推力的大小满足，其中为常数，重力加速度为。在物块运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受到的摩擦力逐渐增大 B. 物块先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动 C. 物块运动的加速度先增大后减小 D. 物块在时刻速度达到最大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在物块运动过程中，物块所受的摩擦力为滑动摩擦力，故 故物块所受到的摩擦力逐渐增大，故A正确； BC．当时，物块所受摩擦力为 故物块所受的合外力先与速度方向同向，后与速度方向反向，大小先减小后增大，则物块的加速度先减小后增大，物块先做加速度减小的加速直线运动，后做加速度增大的减速直线运动，故BC错误； D．当物块所受合外力为零时，速度最大，此时满足 即 解得，故D正确。 故选AD。 9. 天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为和的小球A、B。两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且两球始终在同一水平面内，则（　　） A. 两球的向心加速度大小相等 B. 两球运动的角速度大小相等 C. A、B两球的质量之比等于 D. A、B两球的线速度大小之比等于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．用β泛指一个角度，由 可知 因为，所以B球加速度大于A球加速度，故A错误； B．由 可得，所以两球角速度相同，故B正确； C．绳子上的拉力大小相等，有 可得A球的质量与B球的质量之比，故C错误； D．由 可得 A、B两球的线速度大小之比等于，故D正确。 故选BD。 10. 某同学参加校运会铅球比赛，某次投掷时铅球的飞行过程如图所示，铅球从A点离手后朝斜向上方飞出，经过最高点B后落到水平地面上的C点。如果A点离地面高，最高点B离地高，落地点C离A点正下方O点的水平距离，铅球可视为质点，重力加速度g取，不计空气阻力，则（　　） A. 铅球离手后在空中的运动时间是 B. 铅球在B点时的速度大小为 C. 铅球离手时的速度大小 D. 铅球落地时速度与水平方向夹角的正切值为0.8 【答案】CD 【解析】 【详解】A．从A到B的时间 从B到C的时间 铅球离手后在空中的运动时间 故A错误； BC．竖直方向，从A到B，由竖直上抛运动可知 解得 水平方向做匀速运动，从A到C得 解得 则铅球离手时的速度大小 铅球在B点时的速度大小 故B错误，C正确； D．到C点时竖直方向的速度 铅球落地时速度与水平方向夹角的正切值为 故D正确。 故选CD。 三、实验题 11. 用图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，皮带连接着左塔轮和右塔轮，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，其中A和C的半径相同，B的半径是A的半径的两倍。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。 （1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是（　　） A. 探究弹簧弹力与形变量的关系 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与力、质量的关系 （2）某次实验时，选择两个体积相等的实心铝球和钢球分别放置在A处和C处，变速塔轮的半径之比为，是探究哪两个物理量之间的关系（　　） A. 向心力与质量 B. 向心力与角速度 C. 向心力与半径 D. 向心力与线速度 （3）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 为探究向心力大小和质量的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置A和短槽C上位置，皮带套在塔轮上半径不同的凹槽内 B. 为探究向心力大小和半径的关系，可把质量相等的小球放在长槽上B位置和短槽C上位置，皮带套在半径相同的塔轮上 C. 为探究向心力大小和角速度的关系，可把质量相等的小球放在长槽上A位置和短槽C上位置，皮带套在半径不同的塔轮上 D. 为探究向心力大小和线速度的关系，可把质量相等的小球放在长槽上A位置和短槽C上位置，皮带套在半径相同的塔轮上 （4）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第_______层塔轮（选填“一”“二”或“三”） 【答案】（1）C （2）A （3）BC （4）一 【解析】 【小问1详解】 A．探究弹簧弹力与形变量的关系没有涉及多个变量的相互影响，没有使用控制变量法，故A错误； B．探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效替代法，故B错误； C．探究加速度与力、质量的关系采用了控制变量法，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 选择两个体积相等的实心铝球和钢球分别放置在A处和C处，变速塔轮的半径之比为1:1，由于小球质量不同，可见探究的是向心力与质量都关系。 故选A。 【小问3详解】 A．为探究向心力大小和质量的关系，应把质量不相等的小球放在长槽A和短槽C上位置，皮带套在塔轮上半径相同的凹槽内，确保角速度相等，故A错误； B．为探究向心力大小和半径的关系，可把质量相等的小球放在长槽上位置A和短槽C上位置，皮带套在半径相同的塔轮上，故B正确； C．为探究向心力大小和角速度的关系，可把质量相等的小球放在长槽上A位置和短槽C上位置，皮带套在半径不同的塔轮上，故C正确； D．为探究向心力大小和线速度的关系，可把质量相等的小球放在长槽上A位置和短槽C上位置，皮带套在半径不相同的塔轮上，故D错误； 故选BC。 【小问4详解】 在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要角速度相等，根据可知，应将传动皮带调至第一层。 12. 图甲为“验证牛顿第二定律”的装置，槽码通过细线拉动小车在长木板上做匀加速直线运动，验证小车质量M一定时，其加速度与合外力成正比。 （1）以下说法正确的是________ A. 小车质量应远小于槽码质量 B. 释放小车后，立即打开打点计时器电源 C. 补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带 D. 与小车连接的细线应与桌面保持平行 （2）图乙是实验中得到的一段纸带，1、2……5为计数点。每相邻两个计数点间有四个点未画出，电源的频率为50Hz，小车运动的加速度________（结果保留两位有效数字）。 （3）实验中，改变槽码质量m，测出对应的小车加速度a，认为小车的拉力F等于槽码的重力，由实验数据作出如图丙中实线OQ所示，利用加速度较小的几组数据拟合了直线OP。当槽码质量为m时，两条图线对应的加速度分别为，________（用M、m表示） 【答案】（1）C （2）0.45 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．因本实验需认为细线对小车的拉力等于槽码的重力，故须满足槽码质量远小于小车质量，故A错误； B．应先打开打点计时器电源，待打点稳定后释放小车，故B错误； C．补偿阻力时一方面要通过观察纸带上的点迹判断小车是否做匀速直线运动，另一方面需要将纸带与打点计时器间的阻力一起平衡掉，故不能移去打点计时器和纸带，故C正确； D．与小车连接的细线应与长木板保持平行，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 相邻两个计数点间的时间间隔为 根据逐差法，小车运动的加速度 【小问3详解】 为小车实际的加速度，为认为细线对小车的拉力等于槽码重力的加速度，根据牛顿第二定律有， 则 四、解答题 13. 如图所示，质量均为的两小球、在点以的速度向左、向右水平抛出，经过进入下方的水平风洞区域。风洞的竖直宽度，长度足够长。球在风洞中受到恒定的水平向左的风力，大小，重力加速度大小。求： （1）球进入风洞时的速度大小； （2）球、离开风洞时位置间的距离。 【答案】（1）5m/s （2）3.6m 【解析】 【小问1详解】 设球进入风洞时的竖直分速度为 竖直方向小球做自由落体运动，则 球进入风洞时的速度大小 解得v=5m/s 【小问2详解】 设球在风洞中运动的时间为，球在风洞中的水平加速度大小为a，A、B两球在风洞中的水平位移分别为、 在风洞中竖直方向有 由牛顿第二定律得 由水平方向的运动规律得 两球离开风洞时的距离x=x1+x2+2v0t 解得x=3.6m 14. 如图所示，某传送带与地面倾角，之间距离，传送带以的速率逆时针转动。质量为，长度的木板上表面与小物块的动摩擦因数。下表面与水平地面间的动摩擦因数，开始时长木板靠近传送带端并处于静止状态。现在传送带上端无初速地放一个质量为的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数为，（假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变，。）求： （1）物块离开点的速度大小； （2）物块在木板上滑过的距离； 【答案】（1） （2） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 物块刚放上传送带时，传送带逆时针转动，物块相对于传送带向上运动，所以物块受到的摩擦力沿传送带向下。根据牛顿第二定律 代入 ，，，，可得 物块速度达到传送带速度 时，通过的位移，根据 可得 因为 物块速度达到 后，物块相对于传送带向下运动，摩擦力沿传送带向上。 再根据牛顿第二定律 代入数据可得 物块以加速度 运动的位移 设物块离开B点的速度为，根据 可得 【小问2详解】 物块滑上木板后，物块受到木板的摩擦力 物块受到木板的摩擦力方向向右。 物块的加速度 物块的加速度方向向右。 木板受到物块的摩擦力 木板受到物块的摩擦力方向向左。 木板受到地面的摩擦力 木板受到地面的摩擦力方向向右。 木板的加速度 木板的加速度方向向左。 设经过时间，物块和木板达到共同速度，则 解得 物块的位移 木板的位移 物块在木板上滑过的距离 【点睛】 15. 质量为的木板放在水平地面上，质量为的小滑块（其大小可忽略）放在木板上最右端，如图所示，木板与地面的摩擦因数为，木板与滑块间的动摩擦因数为。在木板右侧施加一个水平向右的恒力，取，并认为最大静摩擦力等于同等条件下的滑动摩擦力，请求以下问题： （1）若，则小滑块和木板的加速度大小分别为多少？ （2）若，作用了后撤去。若运动过程中滑块始终未脱离木板，则木板长度最短为多少？ 【答案】（1）均为 （2） 【解析】 【小问1详解】 滑块最大加速度在板块刚好要发生相对运动时，对滑块有 解得 此时外力为滑块与木板发生相对滑动的最小值，对整体做动力学分析有 解得 当时，小于，滑块与木板相对静止一起向右做匀加速运动，对整体有 解得 【小问2详解】 持续时间内（0~1s内），由于，物块与板发生相对滑动。 根据（1）分析知此时滑块做匀加速直线运动，滑块加速度为 木板也做匀加速直线运动，对木板做动力学分析有 解得木板加速度 令，这段时间内滑块相对木板向左运动，相对位移 力撤去后至滑块与木板共速，力撤去时，木板速度 滑块速度 力撤去后，滑块将以原来的加速度继续加速，木板减速，直到它们速度一样，对木板做动力学分析有 解得木板减速时的加速度大小 设经过时间滑块和木板的速度相等，由运动学公式得共速时的速度 代入数据解得， 这段时间内滑块相对木板向左运动，相对位移为 故木板长度最短为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $