精品解析:福建省厦门市翔安第一中学2025-2026学年高三上学期9月月考物理试卷
2025-11-02
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内容正文:
厦门市翔安第一中学2025~2026学年高三上学期9月考
物理试题
满分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题只有一项符合要求。
1. 玉龙雪山大索道是丽江最受欢迎的旅游项目之一,缆车将游客从海拔3356米的下部站送至海拔4506米,位于雪山主峰扇子陡正下方的上部站,下列说法正确的是( )
A. 整个过程缆车的位移大小等于
B. 研究游客上下缆车时,不可以将人视为质点
C. 将上山时缆车内的人作为参考系,山上的树木是静止的
D. 缆车出站时速度变快,惯性也会变大
2. 2025年1月17日下午2时,在建的花江峡谷大桥成功合龙,建成后该大桥主桥跨径和桥梁高度均居世界第一。在某次钢桁梁精准吊装过程中钢桁梁竖直向上运动的位移x与时间t的图像如图所示,其中时间内和时间内的图线为曲线,时间内的图线为一倾斜直线,时间内的图线为一平行于时间轴的直线,是时间内的某一时刻,则下列说法正确的是( )
A. 时间内,钢桁梁的速度逐渐增大,处于失重状态
B. 时间内,钢桁梁的速度逐渐增大,处于超重状态
C. 钢桁梁时刻的速度小于时刻的速度
D. 时刻钢桁梁刚好吊装到指定位置
3. 如图所示,有人把4个相同的网球叠在一起,下方3个网球紧挨着放在水平地面上,其中一个网球记为B,网球A叠放在3个网球中间的正上方,已知每个网球质量均为m,下列说法正确的是( )
A. 下方3个球对A球的合力大于A球的重力
B. 下方3个球与地面之间一定没有摩擦力
C. 下方3个球受到地面的支持力大小均为
D. 将B球拿走后,剩下3个球仍能保持静止
4. 现有三个相同物块A、B、C,质量大小均为m,B、C之间用劲度系数为k的轻质弹簧连接竖直放置于地面上,待其稳定后,在B上轻放物块A,如图所示,从释放A到弹簧压缩至最低点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 放置A的瞬间,B对A的支持力为
B. 当B的速度达到最大时,B的位移大小
C. B对A的支持力先增大后减小
D. 全过程中C对地面的压力的最大值为
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符号题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 关于以下课本中的案例,说法正确的有( )
A. 图甲所示装置为光电门,可测量遮光条通过光电门时的平均速度
B. 用图乙所示装置测量木板和物块间的滑动摩擦力时,必须保证下方木板做匀速直线运动
C. 图丙所示实验中,墙上的光点P发生移动,说明桌面发生了微小形变
D. 伽利略基于图丁的客观事实,提出了力不是维持物体运动的原因
6. 开学以来,翔安一中物理备课组举办了优秀答题卡展出活动,老师将学生们的答题卡进行展出时,用一枚小磁铁将一张答题卡压在竖直放置的磁性黑板上,下列关于各物体的受力情况正确的是( )
A. 磁铁受3个力
B. 答题卡受5个力
C. 磁铁对答题卡的压力是由于磁铁发生形变引起的
D. 黑板对答题卡的摩擦力与答题卡的重力是一对平衡力
7. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其图像如图所示。已知两车在时并排行驶,则( )
A. 在时,甲车在乙车后
B. 在时,甲车在乙车前7.5 m
C. 两车另一次并排行驶的时刻是
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
8. 如图甲所示,物块A和木板B静止叠放在水平地面上,B的质量,现对A施加一水平外力F,小物块的加速度a随力F变化的规律如图乙所示。取重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. B与地面间的动摩擦因数
B. A和B之间的动摩擦因数
C. 调整F大小,可使A做匀速直线运动,B保持静止
D. 仅将该水平外力施加在B上,当时,A的加速度大小为
三、非选择题:共60分。其中9~11题为填空题,12、13题为实验题,14~16为计算题。
9. 如图,一物体沿曲线由M向N运动,速率逐渐减小,则物体在P点的速度沿______(填“1”、“2”、“3”或“4”)方向;物体在P点的受力沿______(填“1”、“2”、“3”或“4”)方向。
10. 物体从高空坠落到地面,可能会造成极大危害。一苹果从距离地面处由静止下落,不计空气阻力,取重力加速度,则落地时苹果的速度为______;苹果落地前最后一秒内的位移大小______m。
11. 如图所示,物体A、B质量分别为M和m,通过轻绳跨过轻质定滑轮相连接,B与地面间的动摩擦因数为,在水平外力的作用下,B沿水平地面向右运动,A恰以速度匀速上升,重力加速度为g。当轻绳与水平方向夹角为时,B的速度大小为______;若此时水平外力大小为F,则B与地面间的摩擦力大小______。
12. 如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置。橡皮条的一端A固定,另一端O点拴有细绳套。
(1)关于本实验,以下操作正确的是______;
A. 实验过程中拉动弹簧测力计时,弹簧测力计可以不与木板平行
B. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,两测力计的读数越大越好
C. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,夹角越小越好
D. 每次实验时,要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向
(2)图乙是在白纸上根据实验数据画出的示意图。图中F与两力中,方向一定沿方向的是______;
(3)改变两个拉力、大小和夹角重复实验,测得多组、和F的数据。若不考虑力的大小的测量误差,同一组数据中、和F的大小关系可能是______。
A. , B. ,
C. D.
13. 物理实验小组采用如图 甲所示的实验装置, 验证 “当质量一定时, 物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律, 试回答下列问题∶
(1)关于该实验的操作,下列说法中正确的是_____。
A. 必须用天平测出重物的质量
B. 必须保证小车的质量远大于重物的质量
C. 每次改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
D. 连接小车和重物的细线要与长木板保持平行
(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示,1~5为选取的连续计数点(两计数点间还有四个点没有画出),相邻计数点间的距离如图中所示。已知打点计时器电源的频率为,则小车加速度的大小为_____(结果保留 3 位有效数字)。
(3)某同学做实验时,未把木板的一侧垫高平衡摩擦力,就继续进行其他实验步骤, 该同学作出的小车加速度与弹簧测力计示数的图像如图丙所示,图中、已知,则实验中小车受到的摩擦力大小为_____,小车的质量为_____。
14. 一汽车以的时速在平直道路上匀速行驶。某一时刻红灯亮起,司机经过1s的反应后踩下制动踏板,汽车随即开始减速,又经过2s车速变成,汽车制动过程可视为匀减速直线运动,求:
(1)汽车在制动过程中的加速度大小a;
(2)汽车从踩下刹车踏板到完全停止经历的时间t;
(3)从红灯亮起到汽车完全停止这段过程汽车的平均速度大小。
15. 如图,一辆质量为M的小车在水平地面上向右沿直线行驶,一质量为m的重物被固定在车上的两轻绳,共同悬吊于O点,绳始终保持水平,绳与竖直方向的夹角,小车受到地面的阻力恒为f,重物与小车始终保持相对静止,重力加速度为g。
(1)若小车做匀速直线运动,求绳的拉力;
(2)若小车做匀变速直线运动,绳的拉力大小为。
①求此状态下小车的加速度大小a;
②为保持这种状态,需要对小车施加多大的水平恒力F,方向如何?
16. 如图所示,一长度的水平传送带以的速率顺时针匀速转动,传送带左侧与光滑水平地面齐平连接,右侧与倾角的固定斜面无缝相接。斜面上有一点D,B和D之间的距离。某时刻将物块在A点由静止释放,物块在传送带上运动后速度达到,重力加速度,物块与斜面间的动摩擦因数,经过B点时无机械能损失,且全程未冲出斜面。,,求:
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数;
(2)滑块第一次沿斜面上滑的最远距离s;
(3)滑块最多可通过D点的次数。
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厦门市翔安第一中学2025~2026学年高三上学期9月考
物理试题
满分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题只有一项符合要求。
1. 玉龙雪山大索道是丽江最受欢迎的旅游项目之一,缆车将游客从海拔3356米的下部站送至海拔4506米,位于雪山主峰扇子陡正下方的上部站,下列说法正确的是( )
A. 整个过程缆车的位移大小等于
B. 研究游客上下缆车时,不可以将人视为质点
C. 将上山时缆车内的人作为参考系,山上的树木是静止的
D. 缆车出站时速度变快,惯性也会变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题干数据可得整个过程缆车的高度差为,但位移大小不等于,故A错误;
B.研究游客上下缆车时,人的形状大小不能忽略不计,不可以将人视为质点,故B正确;
C.将上山时缆车内的人作为参考系,山上的树木是运动的,故C错误;
D.惯性只由质量决定,缆车出站时速度变快,惯性保持不变,故D错误。
故选B。
2. 2025年1月17日下午2时,在建的花江峡谷大桥成功合龙,建成后该大桥主桥跨径和桥梁高度均居世界第一。在某次钢桁梁精准吊装过程中钢桁梁竖直向上运动的位移x与时间t的图像如图所示,其中时间内和时间内的图线为曲线,时间内的图线为一倾斜直线,时间内的图线为一平行于时间轴的直线,是时间内的某一时刻,则下列说法正确的是( )
A. 时间内,钢桁梁的速度逐渐增大,处于失重状态
B. 时间内,钢桁梁的速度逐渐增大,处于超重状态
C. 钢桁梁时刻的速度小于时刻的速度
D. 时刻钢桁梁刚好吊装到指定位置
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示速度的大小,时间内,图像切线的斜率逐渐增大,则钢桁梁的速度逐渐增大,吊装过程速度方向向上,向上加速运动,加速度方向向上,则钢桁梁处于超重状态,故A错误;
B.时间内图线为直线,表示匀速直线运动,既不失重也不超重,故B错误;
C.从图像的斜率可知,时间内钢桁梁的速度逐渐增大,时间内钢桁梁的速度不变,时间内钢桁梁的速度逐渐减小,所以时刻钢桁梁的速度小于时刻的速度,故C正确;
D.时间内图线为一平行于时间轴的直线,则此段时间内速度为0,所以时刻钢桁梁刚好吊装到指定位置,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,有人把4个相同的网球叠在一起,下方3个网球紧挨着放在水平地面上,其中一个网球记为B,网球A叠放在3个网球中间的正上方,已知每个网球质量均为m,下列说法正确的是( )
A. 下方3个球对A球的合力大于A球的重力
B. 下方3个球与地面之间一定没有摩擦力
C. 下方3个球受到地面的支持力大小均为
D. 将B球拿走后,剩下3个球仍能保持静止
【答案】C
【解析】
【详解】A.由平衡可知,下方3个球对A球的合力等于A球的重力,选项A错误;
B.上面的一个球A对下面三个球的压力有水平分量,由平衡可知,下方3个球与地面之间一定有摩擦力,选项B错误;
C.对4个球的整体分析可知3FN=4mg
可得下方3个球受到地面的支持力大小均为
选项C正确;
D.将B球拿走后,剩下3个球不能保持静止,选项D错误。
故选C。
4. 现有三个相同物块A、B、C,质量大小均为m,B、C之间用劲度系数为k的轻质弹簧连接竖直放置于地面上,待其稳定后,在B上轻放物块A,如图所示,从释放A到弹簧压缩至最低点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 放置A的瞬间,B对A的支持力为
B. 当B的速度达到最大时,B的位移大小
C. B对A的支持力先增大后减小
D. 全过程中C对地面的压力的最大值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.放置A的瞬间,A、B视为一个整体,受到重力与弹簧弹力,重力大小,弹簧形变量未突变,故弹力仍为mg,根据牛顿第二定律,可得
解得
方向向下,对A做受力分析可知,A受到重力和B对A的支持力,根据牛顿第二定律,可得
解得,故A错误;
B.当A、B作为一个整体下落时达到速度最大时,所受的合力为零,即此时弹簧弹力等于重力为,则
初始时
B的位移大小,故B错误;
C.开始阶段,弹力小于2mg,则,
B对A的支持力随弹力增大而增大,后来弹力大于2mg,则,
B对A的支持力随弹力增大而增大,故C错误;
D.根据运动对称性可知,在最低点,A、B整体加速度大小为,此时弹力
全过程中C对地面的压力的最大值为,故D正确。
故选D。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符号题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 关于以下课本中的案例,说法正确的有( )
A. 图甲所示装置为光电门,可测量遮光条通过光电门时的平均速度
B. 用图乙所示装置测量木板和物块间的滑动摩擦力时,必须保证下方木板做匀速直线运动
C. 图丙所示实验中,墙上的光点P发生移动,说明桌面发生了微小形变
D. 伽利略基于图丁的客观事实,提出了力不是维持物体运动的原因
【答案】AC
【解析】
【详解】A.光电门的工作原理是利用遮光条通过光电门的时间,结合遮光条的宽度,根据(d为遮光条宽度,t为遮光时间)计算平均速度,该平均速度可近似为瞬时速度,故A正确;
B.图乙装置测量滑动摩擦力时,物块处于静止状态,受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力平衡,下方木板的运动状态(匀速或变速)不影响物块的受力平衡,所以不需要保证木板做匀速直线运动,故B错误;
C.图丙是利用光的反射原理来放大桌面的微小形变,当桌面发生微小形变时,反射光线的方向改变,墙上的光点P发生移动,故C正确;
D.图丁是伽利略的理想斜面实验,该实验是理想化的推理,并非基于客观事实,伽利略通过这个推理提出了力不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选AC。
6. 开学以来,翔安一中物理备课组举办了优秀答题卡展出活动,老师将学生们的答题卡进行展出时,用一枚小磁铁将一张答题卡压在竖直放置的磁性黑板上,下列关于各物体的受力情况正确的是( )
A. 磁铁受3个力
B. 答题卡受5个力
C. 磁铁对答题卡的压力是由于磁铁发生形变引起的
D. 黑板对答题卡的摩擦力与答题卡的重力是一对平衡力
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.磁铁受4个力(重力,黑板吸引力,答题卡摩擦力,答题卡弹力),答题卡受5个力(重力,黑板摩擦力,磁铁摩擦力,黑板弹力,磁铁压力),故A错误、B正确;
C.磁铁对答题卡的压力是由于磁铁发生形变要恢复原状引起的,故C正确;
D.竖直方向上,黑板对答题卡的摩擦力等于磁铁对答题卡的摩擦力与答题卡的重力之和,所以黑板对答题卡的摩擦力与答题卡的重力不是一对平衡力,因为大小不等,故D错误。
故选BC。
7. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其图像如图所示。已知两车在时并排行驶,则( )
A. 在时,甲车在乙车后
B. 在时,甲车在乙车前7.5 m
C. 两车另一次并排行驶的时刻是
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
【答案】BD
【解析】
【详解】B.由题中图像得
两车在时并排行驶,此时
所以时甲车在前,距乙车的距离为
故B正确。
AC.时
此时
所以另一次并排行驶的时刻为
故A、C错误;
D.两次并排行驶的位置沿公路方向相距
故D正确。
故选BD。
8. 如图甲所示,物块A和木板B静止叠放在水平地面上,B的质量,现对A施加一水平外力F,小物块的加速度a随力F变化的规律如图乙所示。取重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. B与地面间的动摩擦因数
B. A和B之间的动摩擦因数
C. 调整F大小,可使A做匀速直线运动,B保持静止
D. 仅将该水平外力施加在B上,当时,A的加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由图乙,可知时B与地面之间的摩擦力达到最大,即地面对B的最大静摩擦力为
当时AB相对静止一起向右加速,对AB,根据牛顿第二定律有
整理得
根据图像可得斜率为
解得
当时,A、B之间的静摩擦力达最大,此时A的加速度,对A,根据牛顿第二定律有
联立解得,,故A错误,B正确;
C.当A相对B滑动时,B对A的滑动摩擦力方向为水平向左,故A对B的滑动摩擦力方向为水平向右,大小为
而B受到地面的最大静摩擦力为,方向水平向左,可知
故B所受的合力为水平向右,B会向右加速,不可能处于静止状态;即当时,可使A做匀速直线运动,但无法让B保持静止,故C错误;
D.仅将该水平外力施加在B上,设当AB之间的静摩擦力达到最大时整体的加速度为,拉力为,根据牛顿第二定律,对A有
解得
对AB有
解得
当时可知,即A、B保持相对静止一起加速运动,对AB,根据牛顿第二定律
解得,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:共60分。其中9~11题为填空题,12、13题为实验题,14~16为计算题。
9. 如图,一物体沿曲线由M向N运动,速率逐渐减小,则物体在P点的速度沿______(填“1”、“2”、“3”或“4”)方向;物体在P点的受力沿______(填“1”、“2”、“3”或“4”)方向。
【答案】 ①. 1 ②. 4
【解析】
【详解】[1]物体做曲线运动时,速度方向沿轨迹的切线方向。在P点,轨迹的切线方向是1方向,因此物体在P点的速度沿1方向。
[2]物体做曲线运动时,合力方向指向轨迹的凹侧;同时速率逐渐减小,可知合力方向与速度方向成钝角,故受力方向沿4方向。
10. 物体从高空坠落到地面,可能会造成极大危害。一苹果从距离地面处由静止下落,不计空气阻力,取重力加速度,则落地时苹果的速度为______;苹果落地前最后一秒内的位移大小______m。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]根据自由落体公式可得落地时苹果的速度满足
解得
[2]苹果运动时间为
前苹果的位移为
可知最后一秒内的位移大小
11. 如图所示,物体A、B质量分别为M和m,通过轻绳跨过轻质定滑轮相连接,B与地面间的动摩擦因数为,在水平外力的作用下,B沿水平地面向右运动,A恰以速度匀速上升,重力加速度为g。当轻绳与水平方向夹角为时,B的速度大小为______;若此时水平外力大小为F,则B与地面间的摩擦力大小______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]将物体B的速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解,由于绳子不可伸长,物体A的速度等于B沿绳子方向的分速度,则有
解得
[2]B与地面间的摩擦力大小
对A,由平衡条件可知绳子拉力
联立解得
12. 如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置。橡皮条的一端A固定,另一端O点拴有细绳套。
(1)关于本实验,以下操作正确的是______;
A. 实验过程中拉动弹簧测力计时,弹簧测力计可以不与木板平行
B. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,两测力计的读数越大越好
C. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,夹角越小越好
D. 每次实验时,要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向
(2)图乙是在白纸上根据实验数据画出的示意图。图中F与两力中,方向一定沿方向的是______;
(3)改变两个拉力、大小和夹角重复实验,测得多组、和F的数据。若不考虑力的大小的测量误差,同一组数据中、和F的大小关系可能是______。
A. , B. ,
C. D.
【答案】(1)D (2) (3)ABC
【解析】
【小问1详解】
A.作图时,是在白纸中作图,做出的是水平力的图示,若拉力倾斜,则图的方向与实际力的方向有较大差别,故应使各力尽量与木板面平行,故A错误;
B.为减小测量的误差,拉力适当大一些,但并不是越大越好,故B错误;
C.为减小测量的误差,用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,夹角应适当大些,故C错误;
D.因为要作力的图示,所以每次都要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
由于实验误差,合力的理论值F不一定沿橡皮筋方向,根据平衡条件可知,合力的实际值一定沿橡皮筋方向,因此一定沿AO方向的是
【小问3详解】
ABC.合力的大小范围是
所以合力可能大于分力,也可能小于分力,也可能
故ABC正确;
D.在该实验中,不可能出现、在同一直线上同向的情况,故D错误。
故选ABC。
13. 物理实验小组采用如图 甲所示的实验装置, 验证 “当质量一定时, 物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律, 试回答下列问题∶
(1)关于该实验的操作,下列说法中正确的是_____。
A. 必须用天平测出重物的质量
B. 必须保证小车的质量远大于重物的质量
C. 每次改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
D. 连接小车和重物的细线要与长木板保持平行
(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示,1~5为选取的连续计数点(两计数点间还有四个点没有画出),相邻计数点间的距离如图中所示。已知打点计时器电源的频率为,则小车加速度的大小为_____(结果保留 3 位有效数字)。
(3)某同学做实验时,未把木板的一侧垫高平衡摩擦力,就继续进行其他实验步骤, 该同学作出的小车加速度与弹簧测力计示数的图像如图丙所示,图中、已知,则实验中小车受到的摩擦力大小为_____,小车的质量为_____。
【答案】(1)D (2)1.11
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.因为有弹簧测力计测量拉力, 则不需要用天平测出重物的质量,选项A错误。
B.实验时有弹簧测力计测量拉力,则不需要满足小车质量远大于重物质量,选项B错误。
C.平衡摩擦力时满足
两边质量消掉,则每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,选项C错误。
D.要使弹簧秤的示数稳定,需调节滑轮的高度,使细线与长木板平行,选项D正确。
故选 D。
【小问2详解】
小车的加速度
【小问3详解】
[1][2]对小车根据牛顿第二定律
即
由图像可知 时
可得
可得
14. 一汽车以的时速在平直道路上匀速行驶。某一时刻红灯亮起,司机经过1s的反应后踩下制动踏板,汽车随即开始减速,又经过2s车速变成,汽车制动过程可视为匀减速直线运动,求:
(1)汽车在制动过程中的加速度大小a;
(2)汽车从踩下刹车踏板到完全停止经历的时间t;
(3)从红灯亮起到汽车完全停止这段过程汽车的平均速度大小。
【答案】(1)5 m/s²
(2)4 s (3)12 m/s
【解析】
【小问1详解】
汽车的初速度为
经过2s车速变成
利用加速度的定义可得,方向与汽车运动方向相反;
【小问2详解】
刹车时间为
【小问3详解】
总位移
运动总时间
从红灯亮起到汽车完全停止这段过程汽车的平均速度大小
15. 如图,一辆质量为M的小车在水平地面上向右沿直线行驶,一质量为m的重物被固定在车上的两轻绳,共同悬吊于O点,绳始终保持水平,绳与竖直方向的夹角,小车受到地面的阻力恒为f,重物与小车始终保持相对静止,重力加速度为g。
(1)若小车做匀速直线运动,求绳的拉力;
(2)若小车做匀变速直线运动,绳的拉力大小为。
①求此状态下小车的加速度大小a;
②为保持这种状态,需要对小车施加多大的水平恒力F,方向如何?
【答案】(1)
(2)①;②若,;若,,方向水平向右;若,,方向水平向左。
【解析】
【小问1详解】
若小车做匀速直线运动,以重物为对象,根据平衡条件可得
解得
【小问2详解】
若小车做匀变速直线运动,绳的拉力大小为
①以重物为对象,竖直方向根据平衡条件可得
水平方向根据牛顿第二定律可得
联立解得
方向水平向左;
②以小车和重物为整体,若
则对小车施加水平恒力
若,则有
可得
方向水平向右;
若,则有
可得
方向水平向左。
16. 如图所示,一长度的水平传送带以的速率顺时针匀速转动,传送带左侧与光滑水平地面齐平连接,右侧与倾角的固定斜面无缝相接。斜面上有一点D,B和D之间的距离。某时刻将物块在A点由静止释放,物块在传送带上运动后速度达到,重力加速度,物块与斜面间的动摩擦因数,经过B点时无机械能损失,且全程未冲出斜面。,,求:
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数;
(2)滑块第一次沿斜面上滑的最远距离s;
(3)滑块最多可通过D点的次数。
【答案】(1)
(2)
(3)8次
【解析】
【小问1详解】
根据对物块受力分析以及牛顿第二定律可得
且
方程联立解得,
【小问2详解】
物块与传送带共速所用时间为
物块到与传送带共速的位移为
共速后物块与传送带保持相对静止到达点,之后以速度冲上斜面,对物块进行受力分析,则有
解得,方向沿斜面向下。
根据匀变速直线运动规律滑块第一次沿斜面上滑的最远距离
【小问3详解】
物块从斜面下滑时有
解得
由于在斜面上滑和下滑位移大小相等,设滑到底面时速度为,则有
即
可得
物块到达水平面上后会在传送带做类竖直上抛运动,则再次回到点速度大小不变,仍为,同理每次回到点时的速度都是前一次速度的倍。第次返回点时速度为,为正整数。
要使滑块再也不能经过D点,则需
解得,可知第四次返回点后将再不能到达D点,每次往返两次经过D点,滑块最多可通过D点的次数为8次。
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