精品解析：吉林省长春市博硕学校2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题

长春博硕学校2024—2025学年度上学期高一年级期末考试 物理学科试卷 考试时间： 75分钟 满分： 100分 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，只有一项是符合题目要求的） 1. 在2023年杭州第19届亚运会上，女子100米决赛中国选手葛曼棋以11秒23的成绩夺得冠军，男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功。下列关于运动和力的说法正确的是（　　） A. 45.55s指的是时刻 B. 运动员参加400m比赛的位移大小是400m C. 运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力 D. 运动员跑步过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的 2. 2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲，成功将天目气象星座11-14星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。火箭全长20m，质量30t。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A. “m”、“t”都是国际单位制中的基本单位 B. 运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星惯性变大 C. 运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星处于失重状态 D. 运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力 3. 两岸平行的河流，宽度为300m，各处河水流速均为4m/s。小船在静水中的速度为5m/s，则（　　） A. 若小船要以最短时间过河，则航程为300m B. 若船头与上游河岸夹角合适，则过河所需的时间可能为55s C. 若小船要以最短航程过河，则所需的时间为100s D. 船头垂直河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，则过河时间将增大 4. 如图是频闪照相机拍摄的篮球离开手后在空中的运动轨迹，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 篮球离开手瞬间的加速度为0 B. 篮球经过轨迹最高点时的速度为0 C. 篮球经过A点处受到的合外力方向沿轨迹的切线方向 D. 篮球从离开手到落入篮筐过程中速度变化量的方向始终竖直向下 5. 小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则 A. 小球第一次反弹后的速度大小为5m/s B. 小球反弹起的最大高度为0.45m C. 小球是从5m高处自由下落的 D. 小球与地面碰撞时速度的改变量为2m/s 6. 如图所示，表面光滑的半球形物体固定在水平面上，光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点，另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连，DA水平。现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中（小球P未到达半球最高点前），下列说法正确的是（　　） A. 弹簧不变 B. 弹簧变长 C. 小球对半球的压力不变 D. 小球对半球的压力变大 7. 如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的、、均为已知量，则可求出（ ） A. 斜面的倾角 B. 物块的质量 C. 物块与斜面间的动摩擦因数 D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度 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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，质量为m的小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止，M、N点分别为弹簧、轻绳与小球的连接点，弹簧与竖直方向夹角为，轻弹簧拉力大小为，轻绳拉力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. 若从M点剪断弹簧瞬间，则小球受两个力作用 B. 若从M点剪断弹簧瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 C. 若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向水平向右 D. 若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 9. 如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上，当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1，当水平力F作用于右端B上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，则（ ） A. 在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等 B. 在两次作用过程中， C. 在两次作用过程中， D. 在两次作用过程中， 10. 如图所示，倾角的光滑斜面MN与光滑水平面平滑连接，滑块甲（可视为质点）从斜面上高的点由静止释放，同时滑块乙（可视为质点）自点沿水平面向左匀速运动，点与斜面底端处的距离，重力加速度取.若释放滑块甲后经过刚好追上乙，下列说法正确的是（　　） A. 滑块甲在光滑斜面上运动的加速度大小为5m/s2 B. 滑块甲在光滑斜面上运动的时间为0.4s C. 滑块甲到达底端的速度大小为1m/s D. 乙向左匀速运动的速度大小为0.8m/s 三、实验题（2小题，11题6分，12题8分，共14分） 11. 某同学在做探究弹力和弹簧长度的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）关于本实验操作，下列说法正确的是______。（填正确答案标号） A. 弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B. 悬挂钩码后立即读数 C. 钩码的数量可以任意增减 D. 安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 （2）多次实验，记录数据后描点连线得到图像如图乙所示，由此可知该弹簧的劲度系数______N/m。（保留三位有效数字） （3）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，丙图所示为某次测力时的弹簧秤示意图，指针位置表示力的大小为______N。 12. 某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行以下实验：“探究加速度与合外力的关系”．装置中，小车质量为M，砂桶和砂的总质量为m，通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值（F为弹簧测力计的示数）． （1）为了减小实验误差，下列做法正确的是______________． A．需平衡小车的摩擦力 B．砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量 C．滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻 D．先释放小车，后接通打点计时器的电源 （2）某同学根据实验数据画出了如图所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为______________． A． B． C． D． （3）当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线______________． A．逐渐偏向纵轴 B．逐渐偏向横轴 C．仍保持原方向不变 （4）图为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，测得AB=2.0 cm、AC=8.0 cm、AE=32.0 cm，打点计时器的频率为50 Hz，小车的加速度为________m/s2． 四、解答题（共3小题，13题10分，14题14分，15题16分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。 13. 在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度v=40m/s沿水平方向飞向另一侧，壕沟两侧的高度及宽度如图所示。摩托车前后轴距1.6m，不计空气阻力。 （1）摩托车是否能越过壕沟？请计算说明。 （2）如果摩托车能越过壕沟，它落地的速度是多大？ 14. 如图所示，水平桌面上有三个质量分别为1 kg，2 kg，3 kg 的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中，水平向右的力作用在b上，a、b、c三个物体恰好处于静止状态且a与桌面恰好不打滑，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，ab间、bc间最大静摩擦力足够大，取g=10 m/s2，求： （1）绳对小球的拉力大小； （2）b对c，a对b以及桌面对a摩擦力大小； 15. 传送带与水平面夹角37°，皮带以10 m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示．今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5 kg的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16 m，g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求： （1）物体从A运动到B的时间为多少？ （2）若皮带轮以速率v=2 m/s沿逆时针方向转动，在传送带下端B处无初速地放上一个小物块，它与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8，那么物块从B端运到A端所需的时间是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长春博硕学校2024—2025学年度上学期高一年级期末考试 物理学科试卷 考试时间： 75分钟 满分： 100分 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，只有一项是符合题目要求的） 1. 在2023年杭州第19届亚运会上，女子100米决赛中国选手葛曼棋以11秒23的成绩夺得冠军，男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功。下列关于运动和力的说法正确的是（　　） A. 45.55s指的是时刻 B. 运动员参加400m比赛的位移大小是400m C. 运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力 D. 运动员跑步过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的 【答案】D 【解析】 【详解】A．男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功，45.55s指的是从开始到结束的时间间隔，故A错误； B．位移指的是从初位置到末位置的有向线段，而运动员参加400m比赛是指跑道的长度为400m，所以此400m是指路程，故B错误； C．滑动摩擦力要在接触面有相对运动，而运动员跑步过程与地面间是不能有相对滑动的，所以运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为静摩擦力，故C错误； D． 运动员跑步过程中所受地面的支持力施力物体为地面，所以是支持力是由于地面的形变产生的，故D正确。 故选D。 2. 2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲，成功将天目气象星座11-14星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。火箭全长20m，质量30t。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A. “m”、“t”都是国际单位制中的基本单位 B. 运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星惯性变大 C. 运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星处于失重状态 D. 运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．“m”是国际单位制中的基本单位，“t”不是国际单位制中的基本单位，故A错误； B．运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星质量不变，惯性不变，故B错误； C．运载火箭加速上升的过程中，加速度方向向上，搭载的天目一号卫星处于超重状态，故C错误； D．运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力与火箭对空气的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D正确。 故选D。 3. 两岸平行的河流，宽度为300m，各处河水流速均为4m/s。小船在静水中的速度为5m/s，则（　　） A. 若小船要以最短时间过河，则航程为300m B. 若船头与上游河岸夹角合适，则过河所需的时间可能为55s C. 若小船要以最短航程过河，则所需的时间为100s D. 船头垂直河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，则过河时间将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．若小船要以最短时间过河，则需将船头垂直河岸行进，此时航程为 故A错误； B．船头垂直河岸过河时，渡河时间最短。小船最短过河时间为 故过河所需的时间不可能为55s。故B错误； C．由于船速大于水速，要航程最短，则需船的合速度垂直河岸过河，此时所需时间为 故C正确； D．船头垂直河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，由以上分析可知，过河时间不变。故D错误。 故选C。 【点睛】小船过河模型，船头垂直河岸时，渡河时间最短。航程最短需要先判断船速和水速之间的关系，再确定行进方向。 4. 如图是频闪照相机拍摄的篮球离开手后在空中的运动轨迹，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 篮球离开手瞬间的加速度为0 B. 篮球经过轨迹最高点时的速度为0 C. 篮球经过A点处受到的合外力方向沿轨迹的切线方向 D. 篮球从离开手到落入篮筐过程中速度变化量的方向始终竖直向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．篮球离开手瞬间的加速度为g，故A错误； B．篮球经过轨迹最高点时水平方向仍有速度，速度不为0，故B错误； C．忽略空气阻力，篮球经过A点处受到的合外力方向竖直向下，故C错误； D．篮球从离开手到落入篮筐过程中速度变化量的方向为加速度方向，始终竖直向下，故D正确。 故选D。 5. 小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则 A. 小球第一次反弹后的速度大小为5m/s B. 小球反弹起的最大高度为0.45m C. 小球是从5m高处自由下落的 D. 小球与地面碰撞时速度的改变量为2m/s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由图知，第一次反弹速度大小是3 m/s，所以A错误； B．反弹高度为图象与时间轴下方围面积h=0.45m，故B正确； C．下落的高度为时间轴上方面积H=1.25m，故C错误； D．落地时速度5m/s，反弹速度-3m/s，所以速度变化量为-3m/s-5m/s=-8m/s，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，表面光滑的半球形物体固定在水平面上，光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点，另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连，DA水平。现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中（小球P未到达半球最高点前），下列说法正确的是（　　） A. 弹簧不变 B. 弹簧变长 C. 小球对半球的压力不变 D. 小球对半球的压力变大 【答案】C 【解析】 【详解】以小球为研究对象，分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，由平衡条件得知F=G。 由与相似可得 将F=G，代入得 由题缓慢地将小球从A点拉到B点过程中，DO、PO不变，PD变小，可见T变小；N不变。即知弹簧的弹力变小，弹簧变短。由牛顿第三定律知小球对半球的压力不变，故C正确，ABD错误。 故选C。 7. 如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的、、均为已知量，则可求出（ ） A. 斜面的倾角 B. 物块的质量 C. 物块与斜面间的动摩擦因数 D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度 【答案】ACD 【解析】 【详解】AC．由图可知上滑过程的加速度大小为 有 下滑过程加速度大小为 有 联立上述方程可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数，故AC符合题意； B．物块的质量无法求得，故B不符合题意； D．物块沿斜面向上滑行的最大高度 可知可以求出，故D符合题意。 故选ACD。 【考点定位】牛顿运动定律 【方法技巧】速度时间图像的斜率找到不同阶段的加速度，结合受力分析和运动学规律是解答此类题目的不二法门。 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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，质量为m的小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止，M、N点分别为弹簧、轻绳与小球的连接点，弹簧与竖直方向夹角为，轻弹簧拉力大小为，轻绳拉力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. 若从M点剪断弹簧瞬间，则小球受两个力作用 B. 若从M点剪断弹簧瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 C. 若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向水平向右 D. 若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若从M点剪断弹簧瞬间，小球之后做圆周运动，剪断瞬间，小球初速度为0，小球所需向心力为0，小球沿半径方向的合力为0，则轻绳弹力为0，则小球仅仅受到重力一个力的作用，故A错误； B．结合上述，若从M点剪断弹簧瞬间，小球仅仅受到重力作用，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度为g，方向竖直向下，故B正确； CD．若从N点剪断轻绳瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以小球受到弹簧的弹力和重力作用，其合力水平向右，大小等于，根据牛顿第二定律可知，此时小球的加速度为 方向水平向右，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上，当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1，当水平力F作用于右端B上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，则（ ） A. 在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等 B. 在两次作用过程中， C. 在两次作用过程中， D. 在两次作用过程中， 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，由牛顿第二定律，可得整体的加速度 方向向右，对木块B，由牛顿第二定律，可得 当水平力F作用于左端B上，两物体一起做匀加速运动时，由牛顿第二定律，可得整体的加速度 方向向左，对木块A，由牛顿第二定律，可得 因此，在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等，且 故选AC。 10. 如图所示，倾角的光滑斜面MN与光滑水平面平滑连接，滑块甲（可视为质点）从斜面上高的点由静止释放，同时滑块乙（可视为质点）自点沿水平面向左匀速运动，点与斜面底端处的距离，重力加速度取.若释放滑块甲后经过刚好追上乙，下列说法正确的是（　　） A. 滑块甲在光滑斜面上运动的加速度大小为5m/s2 B. 滑块甲在光滑斜面上运动的时间为0.4s C. 滑块甲到达底端的速度大小为1m/s D. 乙向左匀速运动的速度大小为0.8m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设滑块甲在光滑斜面上运动的加速度为，运动时间为，运动到N处时的速度为，从处到追上小球乙所用时间为，根据牛顿第二定律可得 A正确； B．根据位移一时间公式 代入数据解得 B错误； C．在水平面运动的时间 甲到达底端的速度 C正确； D．在水平面运动的时间 追上时，甲、乙在水平面的位置相等 代入数据解得 方向水平向左，D错误。 故选AC。 三、实验题（2小题，11题6分，12题8分，共14分） 11. 某同学在做探究弹力和弹簧长度的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）关于本实验操作，下列说法正确的是______。（填正确答案标号） A. 弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B. 悬挂钩码后立即读数 C. 钩码的数量可以任意增减 D. 安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 （2）多次实验，记录数据后描点连线得到图像如图乙所示，由此可知该弹簧的劲度系数______N/m。（保留三位有效数字） （3）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，丙图所示为某次测力时的弹簧秤示意图，指针位置表示力的大小为______N。 【答案】（1）AD （2）200 （3）2.75 【解析】 【小问1详解】 A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确； B．悬挂钩码后应等示数稳定后再读数，故B错误； C．应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，不能超过弹性限度，钩码的数量不可以任意增减，故C错误； D．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 根据图像斜率可知，该弹簧的劲度系数 【小问3详解】 该弹簧测力计的分度值为0.1N，所以指针位置表示力的大小为2.75N。 12. 某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行以下实验：“探究加速度与合外力的关系”．装置中，小车质量为M，砂桶和砂的总质量为m，通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值（F为弹簧测力计的示数）． （1）为了减小实验误差，下列做法正确的是______________． A．需平衡小车的摩擦力 B．砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量 C．滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻 D．先释放小车，后接通打点计时器的电源 （2）某同学根据实验数据画出了如图所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为______________． A． B． C． D． （3）当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线______________． A．逐渐偏向纵轴 B．逐渐偏向横轴 C．仍保持原方向不变 （4）图为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，测得AB=2.0 cm、AC=8.0 cm、AE=32.0 cm，打点计时器的频率为50 Hz，小车的加速度为________m/s2． 【答案】 ①. AC ②. D ③. C ④. 4 【解析】 【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．对小车列出牛顿第二定律方程和平衡方程，解出加速度a的函数表达式，然后即可得出横轴坐标与斜率与什么物理量有关，从而得出结论； 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小． 【详解】(1) 本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力，不需要用砂和砂桶的总重力代替绳子拉力，所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，但滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数，所以滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻，实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理， 故应选AC； (2) 对小车分析，应有F=Ma，解得：，由于图线经过坐标原点，所以横轴应为F，故D正确； (3) 由于图象的斜率为，所以增大沙和沙桶质量，k不变，仍保持原方向不变，所以C正确； (4) 纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出，T=0.1s， 连续相等时间内的位移差为△x=4cm=0.04m，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得： ． 【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力． 四、解答题（共3小题，13题10分，14题14分，15题16分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。 13. 在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度v=40m/s沿水平方向飞向另一侧，壕沟两侧的高度及宽度如图所示。摩托车前后轴距1.6m，不计空气阻力。 （1）摩托车是否能越过壕沟？请计算说明。 （2）如果摩托车能越过壕沟，它落地的速度是多大？ 【答案】（1）能，计算过程见解析；（2）40.36m/s 【解析】 【详解】（1）摩托车能越过壕沟。 摩托车做平抛运动，在竖直方向位移为 y=1.5m=gt2 经历时间 在水平方向位移 x=vt=40×0.55m=22m>20m+1.6m=21.6m 所以摩托车能越过壕沟。 （2）摩托车落地时在竖直方向的速度为 vy=gt=9.8×0.55m/s=5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为 vx=v=40m/s 摩托车落地时的速度 14. 如图所示，水平桌面上有三个质量分别为1 kg，2 kg，3 kg 的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中，水平向右的力作用在b上，a、b、c三个物体恰好处于静止状态且a与桌面恰好不打滑，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，ab间、bc间最大静摩擦力足够大，取g=10 m/s2，求： （1）绳对小球的拉力大小； （2）b对c，a对b以及桌面对a摩擦力大小； 【答案】（1）10N （2）0、14N、4 N 【解析】 【详解】（1）对小球进行受力分析如图： 据平衡条件得： 联立并代入数据解得： （2）对c：Ff=0 对bc：Ff1=F=14 N 对abc整体：F–Ff2–FT=0 代入数据解得Ff2=4 N 15. 传送带与水平面夹角37°，皮带以10 m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示．今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5 kg的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16 m，g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求： （1）物体从A运动到B的时间为多少？ （2）若皮带轮以速率v=2 m/s沿逆时针方向转动，在传送带下端B处无初速地放上一个小物块，它与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8，那么物块从B端运到A端所需的时间是多少？ 【答案】（1）2s（2）10.5s 【解析】 【分析】 【详解】（1）物块刚放上传送带时，滑动摩擦力的方向沿斜面向下．根据牛顿第二定律得 则达到与传送带相同的速度所需的时间 经过的位移 由于 则物块与传送带速度相等后，不能与传送带保持相对静止，物块所受的摩擦力沿斜面向上根据牛顿第二定律得 根据 即 解得 则 （2）物块放上传送带后，开始一段时间t3内做初速度为0的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得 当物块速度增加到2 m/s时产生的位移 由于x2<16 m，故匀加速运动的时间 物块速度增加到2 m/s后，由于 所以物块将以速度v做匀速直线运动，匀速直线运动的位移为 x3=L–x2=16m–5m=11m 所用时间 所以物块运动的总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $