精品解析：河南省2025-2026学年高三上学期期中联考物理试题

高三物理考试 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 下列说法正确的是（　　） A. 研究乒乓球运动员的发球技术时，乒乓球可以看成质点 B. 汽车在高速公路上以时速110公里行驶了200公里，其中“时速110公里”“行驶了200公里”分别是指速度、位移 C. 根据速度定义式可知，当极小时，表示物体的瞬时速度，该定义应用了等效替代法 D. 弹力是矢量，有大小和方向 2. 滑冰是很多人喜爱的运动。下列各图能表示运动员在弯道减速的是（　　） A. B. C. D. 3. 2025年10月16日9时33分，我国在海南商业航天发射场使用长征八号甲运载火箭，成功将卫星互联网低轨12组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，若卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为，轨道半径为，引力常量为，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 4. 小张同学站在湖边水平抛出一小石头，抛出点与落水点间的水平距离为，竖直高度为，重力加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小石头在空中运动的过程中处于超重状态 B. 小石头落水瞬间的速度为 C. 小石头的速度越大，惯性越大 D. 小石头在空中不受地球引力作用 5. 一块砖从点自由下落，通过频闪照相得到一张砖自由下落过程中的局部照片，如图所示（照片中没拍到点）。已知频闪照相机每隔时间闪光一次，、间的实际距离为，重力加速度大小为，忽略空气阻力，将砖视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 砖从点运动到点所用的时间为 B. 砖运动到点时的速度大小为 C. 砖运动到中点时的速度大小为 D. 点到点的高度为 6. 如图所示，一截面为正三角形且内壁光滑的容器竖直放置，内部有一个小球，其半径略小于内接圆半径，三角形各边接有压力传感器，分别感受小球对三边压力的大小。如果此时边恰好处于水平状态，将容器以点为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到边水平，则在转动过程中（　　） A. 球对边的压力一直减小 B. 球对边的压力先增大后减小 C. 球对边的压力一直增大 D. 边所受压力的最大值等于球的重力 7. 如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为的包裹轻轻放在最上端的点，包裹从点运动到最下端点的过程中，其加速度随位移变化的图像如图乙所示。取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. ，且包裹与传送带间的动摩擦因数为0.5 B. 传送带运行的速度大小为 C. 包裹与传送带间因摩擦而产生的热量为 D. 包裹从点运动到最下端点所用的时间为 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. 某质点在平面上运动。时，质点位于轴上。它在轴方向上运动的速度—时间图像如图甲所示，它在轴方向的位移—时间图像如图乙所示。下列有关说法正确的是（　　） A. 内质点做匀加速直线运动 B. 时质点的速度大小 C. 时质点的位置坐标为 D. 内质点的位移大小为14m 9. 如图所示，水平圆盘上放置一个质量为的小物块，物块通过长的轻绳连接到竖直转轴上的定点，此时轻绳恰好伸直，与转轴成角。现使整个装置绕转轴缓慢加速转动（轻绳不会绕到转轴上），角速度从零开始缓慢增大，直到物块刚好要脱离圆盘。已知物块与圆盘间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 当时，轻绳对物块的弹力随角速度的增大而增大 B. 物块刚好要脱离圆盘时角速度，轻绳对物块的弹力为 C. 圆盘与物块间的摩擦力先增大后减小 D. 圆盘对物块的支持力始终等于物块受到的重力 10. 一轻弹簧的一端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为的小物块相连，如图所示。质量为的小物块紧靠静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为。从开始，对施加沿斜面向上的外力，使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，距离出发点也为，弹簧形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. 分离时弹簧弹力为 C. 物块的加速度为 D. 经过时间，分离 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. “祖冲之”实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球。如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有_____。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末端水平 C. 挡板高度等间距变化 D. 每次从斜槽上不同的位置释放钢球 （2）为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。 a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的_____（填“最上端”“最下端”或“球心”）对应的白纸上的位置为原点。 b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据。如图乙所示，在轨迹上取、、三点，、和、的水平间距相等且均为，测得、和、的竖直间距分别是和，可求得钢球平抛的初速度大小为_____（已知当地重力加速度大小为，结果用上述字母表示）。 （3）某同学利用图甲的装置，将水平挡板调至最低点，对整个装置拍摄频闪照片进行实验，实验时忘了标记重垂线方向。为解决此问题，他在得到的频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为轴和轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值，如图丙所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与轴的夹角的正切值为_____。 12. “伽利略”实验小组按照图甲、乙、丙、丁四种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。实验中，用天平测量小车的质量M和重物质量m，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小，实验时都进行了平衡摩擦力的操作。 （1）需要保证小车质量远大于重物质量的实验装置是 。 A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 （2）按照图甲方案做实验时，实验小组成员作出了三种a—F图像。其中，平衡摩擦力不完全时得到的图像是__________；图像__________对应的小车质量最大。（均填字母序号） A、 B、 C、 （3）按照图丙方案做实验时，得到如图戊所示的一条点迹清晰的纸带，图中相邻两个计数点之间还有四个点未画出，打点计时器的打点周期为0.02s，由该纸带可求得小车的加速度a=_________m/s2（结果保留两位小数）。 （4）若实验小组发现，在乙和丁两种方案中两弹簧测力计读数相同，并通过计算得出小车加速度均为（g为当地重力加速度大小），则乙、丁两种方案所用小车质量的比值____________，所用重物质量的比值____________。 13. 一卫星绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为，卫星离地面的高度为，地球表面的重力加速度大小为，求： （1）卫星运动的加速度大小； （2）卫星运动的周期。 14. 如图所示，河宽，设小船在静水中的速度为，河水的流速为，小船从A点出发，若船头指向河对岸上游的点，经过，小船恰好到达河正对岸的点；若船头指向河正对岸的点，经过，小船到达点下游的点。求： （1）小船在静水中的速度的大小； （2）河水的流速的大小； （3）在第二次渡河中小船被冲向下游的距离。 15. 锄头在农业生产中有重要应用，其由铁质锄刃与木质长柄组成。一个锄头的示意图如图所示，锄刃A（可视为质点）和长柄B的质量满足，长柄的长度L=1m，A、B之间的滑动摩擦力，初始状态下A位于B的最上端，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。 （1）若农业生产者小王使整个锄头竖直放置于下端距离地面高度处，然后给长柄B施加一大小为、方向竖直向下的恒力，当B撞击地面后立即停止运动，锄刃A恰好可滑到地面，求； （2）小王在操作过程中发现若用力过大锄刃会脱离长柄，引发安全事故。若使锄刃不会脱离长柄，求小王施加的竖直向下的恒力F的最大值； （3）若小王使锄头由下端距离地面h处自由下落，长柄撞击地面后会以大小不变的速率反弹。若锄头第一次撞击地面后锄刃A恰好没有滑离长柄B，求h； （4）在（3）的情景中，若锄头反复撞击地面后锄刃A恰好没有滑离长柄B，求h。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理考试 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 下列说法正确的是（　　） A. 研究乒乓球运动员的发球技术时，乒乓球可以看成质点 B. 汽车在高速公路上以时速110公里行驶了200公里，其中“时速110公里”“行驶了200公里”分别是指速度、位移 C. 根据速度定义式可知，当极小时，表示物体的瞬时速度，该定义应用了等效替代法 D. 弹力是矢量，有大小和方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究发球技术时需考虑乒乓球的旋转和轨迹，不能视为质点，故A错误； B．“时速110公里”指瞬时速率，“200公里”是路程而非位移，故B错误； C．瞬时速度的定义应用了极限思想，而非等效替代法，故C错误； D．弹力是矢量，具有大小和方向，故D正确。 故选D。 2. 滑冰是很多人喜爱的运动。下列各图能表示运动员在弯道减速的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】速度沿着轨迹的切线方向，合外力指向轨迹的凹侧，当速率减小时，合外力方向与速度方向的夹角大于。 故选A。 3. 2025年10月16日9时33分，我国在海南商业航天发射场使用长征八号甲运载火箭，成功将卫星互联网低轨12组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，若卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为，轨道半径为，引力常量为，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 故选C。 4. 小张同学站在湖边水平抛出一小石头，抛出点与落水点间的水平距离为，竖直高度为，重力加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小石头在空中运动的过程中处于超重状态 B. 小石头落水瞬间的速度为 C. 小石头的速度越大，惯性越大 D. 小石头在空中不受地球引力作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．平抛运动仅受重力，加速度竖直向下，处于失重状态，故A错误； B．平抛运动的水平方向有 竖直方向有 解得， 竖直速度 则合速度为 故B正确； C．惯性仅由质量决定，与速度无关，故C错误； D．小石头受地球引力（重力）作用，故D错误。 故选B。 5. 一块砖从点自由下落，通过频闪照相得到一张砖自由下落过程中的局部照片，如图所示（照片中没拍到点）。已知频闪照相机每隔时间闪光一次，、间的实际距离为，重力加速度大小为，忽略空气阻力，将砖视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 砖从点运动到点所用的时间为 B. 砖运动到点时的速度大小为 C. 砖运动到中点时的速度大小为 D. 点到点的高度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由已知条件可知，段的平均速度，解得，故选项A正确； B．段的平均速度，解得，砖运动到点时的速度大小，故选项B错误； C．，砖运动到中点时的速度大于，故选项C错误； D．点到点的高度，故选项D错误。 故选A。 6. 如图所示，一截面为正三角形且内壁光滑的容器竖直放置，内部有一个小球，其半径略小于内接圆半径，三角形各边接有压力传感器，分别感受小球对三边压力的大小。如果此时边恰好处于水平状态，将容器以点为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到边水平，则在转动过程中（　　） A. 球对边的压力一直减小 B. 球对边的压力先增大后减小 C. 球对边的压力一直增大 D. 边所受压力的最大值等于球的重力 【答案】B 【解析】 【详解】本题考查用辅助圆解决动态平衡问题，目的是考查学生的推理论证能力。设边对小球的弹力大小为边对小球的弹力大小为，对小球进行分析，作出辅助圆的动态矢量分析如图所示 由图可知，开始与球的重力等大反向，转动过程中先增大后减小至从0开始先增大后减小至与球的重力等大反向，其中最大值大于球的重力，根据牛顿第三定律可知，球对边的压力与对边的压力均先增大后减小，且边所受压力的最大值大于球的重力。 故选B。 7. 如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为的包裹轻轻放在最上端的点，包裹从点运动到最下端点的过程中，其加速度随位移变化的图像如图乙所示。取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. ，且包裹与传送带间的动摩擦因数为0.5 B. 传送带运行的速度大小为 C. 包裹与传送带间因摩擦而产生的热量为 D. 包裹从点运动到最下端点所用的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．包裹放上传送带后瞬间，包裹相对传送带向上滑动，则包裹所受摩擦力沿传送带向下。 在0到内，根据牛顿第二定律得 包裹运动到与传送带共速后，根据牛顿第二定律得 其中，，联立解得，，故A错误； B．由题图乙可知，包裹的位移为时包裹与传送带共速，则传送带速度，故B错误； C．包裹在0到内，有 包裹在到过程中，有 解得 则有 故，故C错误； D．包裹从点运动到最下端点所用的时间，故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. 某质点在平面上运动。时，质点位于轴上。它在轴方向上运动的速度—时间图像如图甲所示，它在轴方向的位移—时间图像如图乙所示。下列有关说法正确的是（　　） A. 内质点做匀加速直线运动 B. 时质点的速度大小 C. 时质点的位置坐标为 D. 内质点的位移大小为14m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．质点沿轴负方向匀速运动，沿轴正方向做匀加速直线运动，内质点做匀加速曲线运动，故A错误； B．图甲可知时质点竖直方向速度大小 图乙可知时质点水平方向速度大小 所以合速度为，故B正确； C．图甲可知时质点竖直方向位移大小 图乙可知内质点水平方向位移大小 故时质点的位置坐标为，故C正确； D．图甲可知内质点竖直方向位移大小 图乙可知内质点水平方向位移大小 则质点的位移大小为，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，水平圆盘上放置一个质量为的小物块，物块通过长的轻绳连接到竖直转轴上的定点，此时轻绳恰好伸直，与转轴成角。现使整个装置绕转轴缓慢加速转动（轻绳不会绕到转轴上），角速度从零开始缓慢增大，直到物块刚好要脱离圆盘。已知物块与圆盘间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 当时，轻绳对物块的弹力随角速度的增大而增大 B. 物块刚好要脱离圆盘时角速度，轻绳对物块的弹力为 C. 圆盘与物块间的摩擦力先增大后减小 D. 圆盘对物块的支持力始终等于物块受到的重力 【答案】AC 【解析】 【详解】CD．较小时，轻绳无弹力，静摩擦力提供向心力 静摩擦力随角速度的增大而增大。 当达到最大静摩擦力时 解得 角速度由继续增大，轻绳弹力增大，圆盘对物块的支持力减小，D错误； 角速度由继续增大，静摩擦力减小。 所以圆盘与物块间的摩擦力先增大后减小，C正确； AB．角速度由继续增大，轻绳弹力增大，圆盘对物块的静摩擦力减小，物块刚好要脱离圆盘时静摩擦力为零，此时， 解得，，B错误； 当时，物块始终与水平圆盘相对静止，轻绳对物块的弹力随角速度的增大而增大，A正确。 故选AC。 10. 一轻弹簧的一端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为的小物块相连，如图所示。质量为的小物块紧靠静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为。从开始，对施加沿斜面向上的外力，使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，距离出发点也为，弹簧形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. 分离时弹簧弹力为 C. 物块的加速度为 D. 经过时间，分离 【答案】C 【解析】 【详解】A．初始时弹簧的压缩量为x，把A、B看成一个整体，根据平衡条件，有 解得，故A错误； B．设经过时间t，A、B分离，则该段时间小物块的位移 由题知B经过2t时间的位移 则 物块A、B分离时弹簧压缩量为，可知弹力，故B错误； C．A、B分离临界条件为A、B间的弹力为0，则对A，根据牛顿第二定律，有 解得，故C正确； D．根据位移-时间公式，有 代入数据解得，故D错误。 故选C。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. “祖冲之”实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球。如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有_____。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末端水平 C. 挡板高度等间距变化 D. 每次从斜槽上不同的位置释放钢球 （2）为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。 a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的_____（填“最上端”“最下端”或“球心”）对应的白纸上的位置为原点。 b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据。如图乙所示，在轨迹上取、、三点，、和、的水平间距相等且均为，测得、和、的竖直间距分别是和，可求得钢球平抛的初速度大小为_____（已知当地重力加速度大小为，结果用上述字母表示）。 （3）某同学利用图甲的装置，将水平挡板调至最低点，对整个装置拍摄频闪照片进行实验，实验时忘了标记重垂线方向。为解决此问题，他在得到的频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为轴和轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值，如图丙所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与轴的夹角的正切值为_____。 【答案】（1）B （2） ①. 球心 ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 ABD．做平抛运动实验，必须满足的条件是钢球以相同的初速度沿水平方向抛出，则无论斜槽是否光滑，只要每次从同一位置无初速度释放钢球，且斜槽轨道末端水平，钢球抛出的初速度就会相同且沿水平方向，故AD错误，B正确； C．实验只需要用平滑曲线表示轨迹，挡板高度不需要等间距变化，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]因为每次压点痕迹位于水平正对球心的位置，故静置于点的钢球球心对应的白纸上的位置为原点。 [2]在竖直方向上，有 在水平方向上，有 得钢球平抛的初速度大小为 【小问3详解】 分析可知，小球在轴方向和轴方向均做匀变速直线运动，则相邻相等时间内的位移差相等。 则方向有 方向有 重垂线方向与轴夹角的正切值 联立解得 12. “伽利略”实验小组按照图甲、乙、丙、丁四种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。实验中，用天平测量小车的质量M和重物质量m，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小，实验时都进行了平衡摩擦力的操作。 （1）需要保证小车质量远大于重物质量的实验装置是 。 A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 （2）按照图甲方案做实验时，实验小组成员作出了三种a—F图像。其中，平衡摩擦力不完全时得到的图像是__________；图像__________对应的小车质量最大。（均填字母序号） A、 B、 C、 （3）按照图丙方案做实验时，得到如图戊所示的一条点迹清晰的纸带，图中相邻两个计数点之间还有四个点未画出，打点计时器的打点周期为0.02s，由该纸带可求得小车的加速度a=_________m/s2（结果保留两位小数）。 （4）若实验小组发现，在乙和丁两种方案中两弹簧测力计读数相同，并通过计算得出小车加速度均为（g为当地重力加速度大小），则乙、丁两种方案所用小车质量的比值____________，所用重物质量的比值____________。 【答案】（1）A （2） ①. A ②. B （3）1.97 （4） ①. 2 ②. 【解析】 【小问1详解】 题图乙、丁方案中用到了弹簧测力计，可以直接通过弹簧测力计读出细线的拉力，而题图丙方案中用到了力传感器，可以通过力传感器知道细线的拉力，唯独题图甲方案中没有测量细线拉力的实验仪器，而是认为细线拉力近似等于重物的重力，因此题图甲方案需要保证小车质量远大于重物质量，选项A正确。 故选A。 【小问2详解】 [1]平衡摩擦力不完全时，会导致细线拉力较小时小车不运动，细线拉力要超过一定值小车才开始做加速运动，得到的a-F图像如选项A。 故选A。 [2]在图甲方案中，认为重物的重力近似等于小车所受到的合外力，根据牛顿第二定律有 可得 结合图像可知，图像的斜率越小，则表示小车的质量越大。 故选B。 【小问3详解】 由逐差法求小车的加速度，相邻计数点间的时间间隔，则有 【小问4详解】 [1][2]设弹簧测力计的拉力为，对题图乙方案有， 对题图丁方案有， 联立解得， 13. 一卫星绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为，卫星离地面的高度为，地球表面的重力加速度大小为，求： （1）卫星运动的加速度大小； （2）卫星运动的周期。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在地球表面有 卫星绕地球做匀速圆周运动有 解得 【小问2详解】 根据匀速圆周运动的加速度公式有 解得 14. 如图所示，河宽，设小船在静水中的速度为，河水的流速为，小船从A点出发，若船头指向河对岸上游的点，经过，小船恰好到达河正对岸的点；若船头指向河正对岸的点，经过，小船到达点下游的点。求： （1）小船在静水中的速度的大小； （2）河水的流速的大小； （3）在第二次渡河中小船被冲向下游的距离。 【答案】（1）0.25m/s；（2）0.15m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）当船头指向点时，有 （2）当船头指向时，合速度 则有 解得 （3）在第二次渡河中 小船被冲向下游的距离 15. 锄头在农业生产中有重要应用，其由铁质锄刃与木质长柄组成。一个锄头的示意图如图所示，锄刃A（可视为质点）和长柄B的质量满足，长柄的长度L=1m，A、B之间的滑动摩擦力，初始状态下A位于B的最上端，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。 （1）若农业生产者小王使整个锄头竖直放置于下端距离地面高度处，然后给长柄B施加一大小为、方向竖直向下的恒力，当B撞击地面后立即停止运动，锄刃A恰好可滑到地面，求； （2）小王在操作过程中发现若用力过大锄刃会脱离长柄，引发安全事故。若使锄刃不会脱离长柄，求小王施加的竖直向下的恒力F的最大值； （3）若小王使锄头由下端距离地面h处自由下落，长柄撞击地面后会以大小不变的速率反弹。若锄头第一次撞击地面后锄刃A恰好没有滑离长柄B，求h； （4）在（3）的情景中，若锄头反复撞击地面后锄刃A恰好没有滑离长柄B，求h。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 对整体，由牛顿第二定律得 对锄刃A由牛顿第二定律得 解得， 由于，因此整体在运动过程中，锄刃A不会在长柄B上滑动。当B撞击地面停止运动后，对锄刃A由牛顿第二定律得 对整体，由运动学公式 对锄刃A，由运动学公式 解得 【小问2详解】 若使锄刃不会脱离长柄，由牛顿第二定律得 解得 【小问3详解】 锄头自由下落，有 撞地后对锄刃A有 对长柄B有 由运动学公式 解得 【小问4详解】 由第（3）问，可得锄头第一次撞击地面后，锄刃A与长柄B的相对位移是，由匀变速直线运动的位移公式得 解得 可推出锄头第二次撞击地面后，锄刃A与长柄B的相对位移是 通过数学归纳法可得 锄头反复撞击地面后锄刃A恰好没有滑离长柄B，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $