单元过关(一) 运动的描述 匀变速直线运动的研究-【衡水真题密卷】2026年高考物理单元过关检测(重庆甘肃贵州专版)

用信念去坚持梦想，用劳力去创造未来 密真 2025一2026学年度单元过关检测（一） 4.我国的新能源汽车发展迅速，多项指标处于世界领先地位，“急动度”就是其中之一。急 班级 题 物理·运动的描述匀变速直线运动的研究 动度是描述加速度变化快慢的物理量，即广一：，如图所示为某新能源汽车启动过程中 的急动度j随时间：的变化规律，关于汽车运动，下列说法正确的是 () 姓名 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 (ms) 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 0.8-- 得分 一项符合题目要求。 0.4 题号 1 2 3 4 5 6 7 5.0 10.0s 答案 A.0一5秒内做加速度减小的加速运动B.0一5秒内加速度变化量等于2m/s 1.贵州“村超”6月9日的一场比赛中，一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角，所 C.0~10秒内，5秒时速度最大 D.010秒内，10秒时速度最大 谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。下列说法正确的是( 5.如图甲所示，一辆轿车以20m/s的速度，从匝道驶入限速为90km/h的某高架桥快速 A.比赛是当日16：30开始，观众提前60分钟入场。其中16：30是指时间间隔 路的行车道。由于前方匀速行驶的货车速度较小，轿车司机踩油门超车，加速85后发 B.研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点 现无超车条件，立即踩刹车减速，3s后，刚好与前方货车保持60m左右的距离同速跟 C.一名前排观众激动地说：“太精彩了，目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是 随。整个过程中轿车的速度与时间的关系如图乙所示，货车一直保持匀速。下列说法 指平均速度 正确的是 () D.该足球的飞行轨迹长度就是它的位移 ↑ms 2.商场自动感应门如图所示，人走进时两扇门由静止开始同时向左右平移，经2s恰好完 内道 全打开，两扇门移动距离均为2m,若门从静止开始以相同大小加速度先匀加速运动后 行车道D 20 匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为 () 道 轿车 货车 18… 16024680立店 ,感应感应( A,该过程轿车出现了超速情况 B.该过程轿车的平均加速度大小为1.25m/s m 2 C.该过程轿车与货车之间的距离先减小后增大 A.1.0m/s2 B.1.5m/s2 C.2.0m/s3 D.2.5m/s D,轿车开始加速时与货车的距离约为100m 3.如图所示，某人驾驶汽车按导航提示右转通过某个路口后，突然看到前方禁止通行警示 牌，他反应过来后刹车制动，并倒车回到路口绕道行驶。以路口为位移原点，汽车开始 6.甲，乙两辆玩具车在两条平行直轨道上运动，它们运动的1图像如图所示。初始时 减速时为计时起点，并将汽车视作质点，忽略换挡时间（把刹车和倒车过程看成连续的 刻，两车在运动方向上相距1=1m,甲在后、乙在前，下列说法正确的是 () 匀变速直线运动)，绘制了如图所示的x-4图像，由图中数据可得 () ↑ms) A.甲车的加速度大小为0.5m/s B.0一t。时间内，甲，乙两车之间的距离先增大后减小 A.t=4s时，汽车离路口最远为8mB.0一6s内，汽车的平均速度大小为1m/s C.t。时刻甲车的速度大小为4m/s C.t=0时刻，汽车的瞬时速度大小为2m/sD.t=3s时，汽车的加速度大小为2m/s D,在t=t。时刻甲、乙两车相退 单元过关检测（一）物理第1页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（一）物理第2页（共8页） 2 7.一长为L的金属管从地面以。的速率竖直上抛，管在运动过程中保持竖直，管口正上 10.科考队在非洲草原上拍摄到了非洲狮沿直线追捕猎物的情景，用计算机模拟后得到了 方高处有一小球（可视为质点）同时自由下落，金属管落地前小球从管中无摩擦地穿 非洲狮运动速率的倒数一与位移x的关系如图所示，已知非洲狮从O点运动到C点与 过。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是 () A,小球从开始运动到穿过金属管所用的时间等于十L 从C点运动到D点所用的时间相等，则下列说法正确的是 () A.非洲狮做加速度变化的减速运动 B.若小球在金属管上升阶段穿过金属管，则。<√h十L)g ↑信保m) B.非洲狮做加速度不变的减速运动 C.若小球在金属管下降阶段穿过金属管，则√gh<o< (2h+L)g √2 C.OC与CD的长度之比为1t(√2一1) D.小球不可能在金属管上升阶段穿过金属管 D.OC与CD的长度之比为2：1 C D 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 题号 8 9 10 11.(7分)某同学利用如图甲所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽 答案 度的遮光带和透光带（宽度用☑表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度， 8.如图所示，运动员先后将甲、乙两冰壶以相同的初速度从A点沿直线AO推离。若甲冰 令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光 壶以加速度α，做匀减速运动后停在O点：乙冰壶先以加速度a多做匀减速运动，到达某 带通过光电传感器的时间间隔△士。 位置，运动员开始刷冰面诚小动摩擦因数，乙冰壶以加速度α，继续做匀减速运动并停 透光带 在O点，则 () 89 cm 6 A.a<a B.a<a C.a>a (1)如图乙所示，该同学测得遵光带（透光带）的宽度为 D.a:>a cme 9,如图a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、 (2)该同学记录时间间隔的数据如表所示： d各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑，则该滑块() 编号 1遮光带2遮光带3遮光带… △/X103s73.04 38.67 30.00… 根据上述实验数据，编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为⑦，= A.通过bc,cd段的时间均大于T m/s(结果保留两位有效数字)。 B.通过c、d点的速度大小之比为3：√⑧ C.通过bc、cd段的位移之比为13 (3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为△：1、△：2，则重力加速度 D.通过c点的速度等于通过bd段的平均速度 (用d、△11、△t2表示) 2 单元过关检测（一）物理第3页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（一）物理第4页（共8页） 12.(9分)某同学利用如图甲所示的实验装置探究物体做直线运动时速度平方与位移的关 13.(10分)如图所示，某高楼距地面高H=47m的阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过 系。小车左端和纸带相连，右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车 程可看作自由落体运动（花盆可视为质点）。现有一辆长L,=8m、高h=2m的货车， 运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图乙所示。 正以v。=9m/s的速度驶向阳台正下方的通道。花盆刚开始掉落时，货车车头距花盆 的水平距离L2=24m,由于道路限制，货车只能直行通过阳台的正下方的通道，货车 打点计时器纸带小车 加速或减速的最大加速度为am=2m/s,重力加速度g取10m/s2。 门木板 (1)若司机没有发现花盆掉落，货车保持v,=9m/s的速度匀速直行，通过计算说明货 用 车是否会被花盆砸到？ (2)若司机发现花盆开始掉落，司机反应时间△1=1s,则司机应采取加速通过还是立 40541154-125.1354145 单位：cm) 乙 即刹车的方式进行避险？说明理由。 (1)已知图乙中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初 始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移x填到表中，设小车各点对应速度 的平方为02，则表中xAD= cm,v= m2/s2. 位移区间AB AC AD AE AF x(cm) 10.522.0x4048.062.5 速度平方BCDE v2(m2/s)话1.441.691.96 (2)根据表中数据得到小车平均速度v2随位移x的变化关系，如图丙所示。 2Am-/s) 0 0 10203040m 丙 (3)从实验结果可知，小车运动的v2x图线可视为一条直线，此直线用方程2=x十b 表示，其中k= m/2,6=m2/s2(结果均保留两位有效 数字)。 (4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，则打出A点时小车速度大 小UA= ,小车的加速度大小a= (结果用字母k、b表示)。 单元过关检测（一）物理第5页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（一）物理第6页（共8页） 2 14.(13分)十字路口红灯亮起，汽车和行人停止前行。拦停的汽车排成笔直的一列，最前 15.(18分)山体滑坡往往会对人民生命安全和财产安全造成巨大损失。如图，假设在发生 面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端间距均为d=6,0m,且车 山体滑坡时，距离山坡底部A处x。=36m的B点正有一个行人逗留，此时距坡底 长L。=4.8m,最前面的行人站在横道线边缘，已知横道线宽s=20m。若汽车启动时 x1=50m的山坡顶处有一大片泥石流正以a:=4m/s2的加速度由静止开始沿斜坡匀 都以a1=2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，加速到v,=10.0m/s后做匀速直线 加速下滑，泥石流的宽度为L=36,行人发现后准备加速逃离。已知行人从发现泥 运动通过路口。行人起步的加速度a2=0.5m/s2,达到0g=1.0m/s后匀速通过横道 石流到开始逃离的反应时间△r=1s,之后行人以a,=2m/s2的加速度由静止开始做 线。已知该路口亮绿灯的时间t=40s,而且有按倒计时显示的时间显示灯（无黄灯）。 匀加速直线运动，跑动的最大速度v.=8m/s,达到最大速度后做匀速直线运动。泥石 另外交通法规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通 流滑到坡底前后速度大小不变，但滑到水平面时开始以a?=2m/s的加速度做匀减速 过。由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯，因此可以不考虑行人和汽车的反应时 直线运动，泥石流始终平行于AC边。 间。（提示：绿灯亮起时，行人从A走向B,第1辆汽车从C朝向D行驶。）请回答下列 (1)求泥石流在斜坡上的运动时间及到达坡底时的速度大小。 问题： (2)若行人沿BD方向逃离，BD边平行于坡底AC边，过D点后为安全区，请判断行人 (1)按题述情景，亮绿灯的这段时间里最多能有多少辆车通过路口？ 是否能到达安全区？若能，求行人从开始运动至到达安全区的时间：若不能，求行 (2)按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹 人被泥石流掩埋的位置与D点的距离。 车，使车匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐，求该汽车刹车后经多少时间 (3)若行人沿AB方向逃离，请判断行人是否能脱离危险？若能脱离危险，请计算泥石 停下？ 流与行人间的最小距离；若不能脱离危险，请通过计算说明理由 (3)路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过？ 、斜坡 泥石 2-36m 安全区 D L36 x-50 m A xo-36 m 国国 单元过关检测（一）物理第7页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（一）物理第8页（共8页）·物理· 参考答案及解析 参芳答案及解析 2025一2026学年度单元过关检测（一）】 物理·运动的描述匀变速直线运动的研究 一、单项选择题 超速，A错误；由题图乙可知该过程轿车的平均加 1.B【解析】16：30是指时刻，A错误；研究足球的 -20-18 速度大小a= 飞行轨迹时，足球的大小和形状可以忽略，故可以 11m/s≠1.25m/s2,B错误； 将足球看作质点，B正确；目测最大球速超过 轿车速度一直大于货车速度，直到11s末两车速 120km/h,这里的球速是指瞬时速度，C错误；该足 度相等，所以两车距离一直在减小，C错误；0~11s 球的飞行轨迹长度就是它的路程，D错误。 内，桥车的位移1=号×(2+24)×8m十号× 2.C【解析】设门的最大速度为0，根据匀变速直线 (24十18)×3m=239m,货车的位移为s2=18× 运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度 11m=198m,两车开始的距离d=(239+60 均为分，且时间相等，均为1s,根据x=日· 2·t,可 198)m=101m,D正确。 得u=2m/s,则加速度a=”=2m/s,C正确。 6.B【解析】由x=1十a,可得兰=，十 t 2 2at,由题图可知，甲车的初速度，=2m/s,加速 3.B【解析】以路口为位移原点，由x-t图像可知， 度a=1m/s2,所以甲车做初速度为2m/s、加速 t=4s时，汽车离路口最远为13m,A错误；由x-t 度为1m/s2的匀加速直线运动，乙车做v=4m/s 图像可知，0~6s内，汽车的平均速度大小为口= 的匀速直线运动，A错误；由v=v0十at可得两车 △x_11-5。 m/s=1m/s,B正确；根据x-t图像的 共速时t=2s,设t。时刻甲车速度为v',则有 t6 2+o' 切线斜率表示速度可知，t1=4s时，汽车的速度为 2 =4m/s,解得=6m/s,C错误；由t,=0, 0:在04s内有a=94,可得4=0时，汽 可得t。=4s,则0~t。时间内，甲车的位移x甲= 1 车的瞬时速度大小，=2X(13一5) 1o十2a号=16m,乙车的位移x=, 4 m/s=4 m/s, 16m,两车相距d=l十x2一x甲=1m,即t。时两 C错误；汽车在0~4s内做匀减速直线运动，则 车未相遇，所以0~t。时间内，两车之间的距离先 t=3s时，汽车的加速度大小a==4 逐渐增大，共速后逐渐减小，B正确，D错误。 t14m/s2- 7.A【解析】两物体竖直方向加速度相同，所以小 1m/s2,D错误。 球相对金属管来说在做匀速直线运动，所以小球 4.D【解析】由急动度的物理意义可知，j-t图像的 面积代表加速度的变化量，根据题图可知，在0~ 从开始运动到穿过金属管所用的时间：=十L, 5.0s时间内，汽车的加速度增大，A错误；在0~ A正确；若小球刚好在金属管上升到最高点时穿 5.0s时间内，汽车加速度的变化量大小△a> 进参属香，有1+太一爱-侣)广，郑得心 2X5.0×0.8m/s2=2.0m/s2,B错误：在0 √g(h十L),若小球在金属管上升阶段穿过金属 10.0s时间内，j-t图像与坐标轴围成的面积增 管，则v>√g(h十L),B、D错误；若小球在金属 加，说明加速度不断增大，速度不断增加，10s时 速度最大，C错误、D正确。 作阅着地时穿过金得童，有L中负一言 5.D【解析】由题图乙可知轿车的最大速度为 24m/s=86.4km/h<90km/h该过程轿车没有 解得vd= g (h+L) 2 ,结合B选项分析可知若小 ·1· 2 真题密卷 单元过关检测 g (h+L) 知，图像与横轴所围图形的面积表示时间，又因 球在金属管下降阶段穿过金属管，则， 2 为非洲狮从O点运动到C点与从C点运动到D点 <v。<√g(h十L),C错误。 所用的时间相￥，所以号0C·C'=号(0C+ 1 二、多项选择题 8.ACD【解析】设AO=x,甲、乙两冰壶的初速度 DD')·CD,所以OC与CD的长度之比为 OC CD 为v。,乙冰壶先以加速度a2做匀减速运动的位移 cC'+DD'=1+ DD' DD' 为x1,此时的速度是，由匀变速直线运动的速度 CC C,根据几何关系CC 位移关系公式，对甲冰壶可得=2a1x,对乙冰 OD OC+CD D,联立可得8-2+8肥解得 .CD 壶可得v-v2=2a2x1,v2=2a3(x-x1),联立可 OC OC 得2a1x-2a3(x-x1)=2a2x1,整理可得 OC C正确，D错误。 (a1一a3)x=(a2一a3)x1。由题意可知，乙冰壶 CD =1+2=1 √2-1 在位移x1部分受到的摩擦力大于在位移(x一x1) 三、非选择题 部分受到的摩擦力，由牛顿第二定律可知a2>a3, 11.(1)4.40(4.35~4.45均可)(2分)(2)1.5(2分) 可得a1>a3,又有x>x1,所以a2一a3>a1-a3, (3 2d(△t1-△t2) 则有a2>a1,推理可知a2>a1>a3。A、C、D △4△12(a+△g)(3分) 正确。 【解析】(1)根据图示可知读数为4.40cm。 d 9.AB【解析】小滑块自a点由静止开始下滑比小 (2)根据平均速度的计算公式可知0= △t 滑块自b点由静止开始下滑通过bd段任意同一 4.4×10-2 点的速度大，所以让该滑块自b点由静止开始下 30×109m/s≈1.5m/s. 滑，相同位移平均速度变小，时间变大，通过bc、cd (3)根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻 段的时间均大于T,A正确；小滑块自a点由静止 /△t2+△t1 d 开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均为T, 的速度，有0：=w1十g（2,u1=2,0 根据初速度为0的匀加速直线运动，相同时间的 d 2d(△t1-△t2) 位移之比ab:bc:cd=1:3:5,设ab=L,则 =A品，联立可得gA1△，△t,千A,)” bc=3L,cd=5L,设小滑块匀加速运动的加速度 12.(1)34.5(1分)1.21(1分)(3)2.0(1.9和 为a,自b点由静止开始下滑通过c点，根据速 2.1也给分)(2分)1.0(0.9和1.1也给分) 度一位移关系公式u2=2a·3L,解得通过c,点时 (1分)(4)万(2分) 空e分 的速度大小v.=√6aL,同理可得，通过d点时的 【解析】(I)由题图乙可知xAD=xAB十xc十xCD, 速度大小va=√16aL,则有。：vu=√3：√⑧， 代入得xAD=10.5cm+11.5cm+12.5cm= B正确，C错误；通过bd段的年均速度=0十U一 2 34.5cm,由题图乙可知，B点速度0。=2行，代 2√aL,则有v>v,D错误。 (10.5+11.5)×10-2 10.AC【解析】题图像是一条过原点的倾斜直线， 入得vB= 2×0.1 =1.1m/s,则 根帮x因像可知，号与无成正比，则因像的针 v2=1.21m2/s2。 (3)由题图丙可知，当x=0.25m时，v2=1.5m/s2, 1 率二】，变形可知xw三，为常数，假设非洲 则k=-40=1.5-1,0 △t0.25 m/s=2.0m/s, 狮做匀变速运动，则有v2一v=2a.x,联立可得 由图像截距知b=1.0m2/s2。 1 0-m员=2a友，可知，如果非洲狮做匀变速运 (4)由匀变速直线运动速度与位移关系式有2一 v。=2ax,由直线方程可知v2一b=kx,则可得 动，加速度一定，则03一心品为定值，即速度v一 定，而实际上，根据图像可知，随非洲狮位移的增 8=b,代入得=石，同理得=2a,则a=2 大，非洲狮的速度减小，则非洲狮做减速直线运 13.(1)会，计算过程见解析(2)司机应采取立即刹 动，可知假设不成立，故非洲狮做的是加速度变 车的方式进行避险，计算过程见解析 化的减速运动，A正确，B错误；根据微元法可 【解析】(1)花盆从高处落下，到达离地高h的车 2 ·2· ·物理· 参考答案及解析 顶过程中，根据自由落体公式有 行人加速的时间 H-A=38 (1分) 1:-02-28 (1分) az 解得t=3s (1分) 行人加速的位移 3s内货车位移 x=vot=27 m<L1+L2=32 m (1分) x=2.t3=1m x>L2,故货车会被花盆砸到。 (1分) 行人通过横道线的时间 (2)若司机采取刹车方式，货车运动的位移 t4=14+5Z4=213 (1分) 1 U2 x1=u△+t-)-2am(t-)=23m 在行人通过横道线的时间内汽车的位移 (2分) x4=x2+v1(t4一t1)=190m (1分) 由于x1<L2 (1分) 能到达横道线的车辆数 可知，花盆不会砸到货车上 若司机采取加速方式，货车运动的位移 -号≈31.7 (1分) 1 即行人在通过横道线的过程中与31辆车擦肩而 x2=u△+wt-△)+2amt-)2=31m 过。 (1分) (2分) 15.(1)5s20m/s(2)不能4m(3)能16m 由于L2<x2<L1十L2,可知，花盆会砸到货车 【解析】(1)泥石流由静止开始沿斜坡匀加速下 上，所以司机应采取立即刹车的方式进行避险。 滑过程，根据位移公式有 (1分) 1 14.(1)64辆(2)6.8s(3)31辆 x1=2a1 (1分) 【解析】(1)汽车加速的时间 解得t1=5s (1分) 根据速度公式有 (1分) v1=aiti (1分) 在绿灯亮的40s时间内汽车能行驶的位移 解得v1=20m/s。 (1分) x=2a1t经+o1(t一t1)=380m (1分) (2)泥石流滑到水平面做匀减速直线运动到BD, 根据速度与位移关系式有 而根据题意，原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起 v2-v=-2a3xo (1分) 时，车头已越过停车线的允许通过，则在绿灯亮 解得v2=16m/s 的这段时间内能够通过的车的数量 上述过程，根据速度公式有 -≈63.3 (1分) V2=01-a3t2 (1分) 根据题意可知，能有64辆汽车通过路口。(1分) 解得t2=2s (2)记t。=3s,当显示灯刚亮出“3”时，第65辆汽 行人匀加速至最大速度过程有 (1分) 车的位移 Um-a2t3 1 1 x1=2at好+u1(u-t1-t) x2=2026 (1分) (1分) 解得x1=350m 解得t3=4s 此时汽车距停车线的距离 x2=16m △x=64d-x1=34m (1分) 行人匀速至D所用时间 则该汽车刹车后停下来应满足 L-x2 t4= (1分) (1分) 结合上述解得t4=2.5s 解得t2=6.8s。 (1分) △t+t3十t4=7.5s>t1十t2=7s (1分) (3)汽车加速时间内行驶的位移大小 可知，行人不能到达安全区，行人被泥石流掩埋 1 的位置与D点的距离 x2=201=20m x=vm(△t+tg+t4一t1一t2) (1分) ·3· 2 真题密卷 单元过关检测 解得x=4m。 (1分) 上述过程泥石流与行人的位移分别为 (3)结合上述可知 十Ut6 (1分) t1=t3+△t=5s x泥=- (1分) 2 即泥石流到达坡底时，行人恰好加速至最大速 x杆=Vmt5 (1分) 度，此过程行人的位移 解得x泥=84m x2=16m x行=48m 若行人沿AB方向逃离，当泥石流减速至与行人 由于x形<x0十x2十x行 (1分) 速度相等时有 可知，行人能脱离危险，泥石流与行人间的最小 vm=v1一a3ts (1分) 距离 解得ts=6s xmin=x0十x2+x行一x泥=16m (1分) 2025一2026学年度单元过关检测（二）】 物理·相互作用 一、单项选择题 40√3N,C正确。 1.B【解析】手机和支架受到的力有重力、大气压 力、玻璃的弹力和玻璃的摩擦力，共4个力，A错 误，B正确；前挡风玻璃给支架的作用力为弹力和 0 摩擦力的合力，与大气压力和重力的合力等大反 向，不可能竖直向上，C错误；受前挡风玻璃的摩 B2 擦力方向一定是与玻璃相切，不可能竖直向上， D错误。 2.B【解析】书与A4纸恰好一同运动，对于书和 甲 A4纸组成的整体有F>μ2Mg,由于A4纸的上、 、mg 下两面均有摩擦力，要想A4纸不滑出，则F< mg 21mg,整理得2u1mg>rMg,解得m>M, 4 mg B正确。 3.C【解析】如图甲所示，在水轮缓慢转动过程中， 乙 丁 虚线圆为固定转轴B的轨迹，因为B光滑且缓慢 4.B【解析】由题图乙可知，弹簧的形变量等于齿 转动，所以轴两边绳子上的拉力均为mg,根据平 条C下降的距离，由于齿轮D与齿条C啮合，所 行四边形定则，可知当两边绳子之间的夹角最小 以齿条C下降的距离等于齿轮D转过的孤长，根 时合力最大，夹角最大时合力最小，由几何关系可 知，图甲中B1位置时合力最大，B?位置时合力最 据数学知识可得5=0·受，即弹簧仲长A虹=5= 小。B在B1位置处进行受力分析如图乙所示，设 0. 2,对托盘A,竖直杆B、水平横杆H与齿条C ∠OAB1=0,在直角三角形OB1A中，根据几何关 和重物整体研究，根据平衡条件得mg=2F,根据 OB 1 系可得sin0=OA-2,解得0=30，根据平行四 胡克定律公式F=△x,联立解得每根弹簧的劲 边形定则，可得合力与竖直方向的夹角0=30°，则有 度系教及一爱，B正喷。 F合=2gcos30°=40√3N,同理，B在B2位置处 5.D【解析】设轻质硬杆的弹力为F,与竖直方向 进行受力分析，如图丙所示，根据几何关系可知 夹角为日，将细线对O点的拉力按照效果分解如 ∠AB2B1=90°-0=60°，则AB2与竖直方向的夹 图甲所示，竖直方向有2Fc0s0=Mg,再将杆对木 角为60°，根据平行四边形定则，可知合力与竖直 块的推力按照效果分解，如图乙所示，根据几何关 方向的夹角B=60°，则可得F合=mg=40N,故细 绳对固定转轴B的作用力范围为40NF金 系有F,=Fsin0,联立解得F,=Mgan,若挡 2 2 ·4·