精品解析:安徽省阜阳市临泉田家炳实验中学(临泉县教师进修学校)2025-2026学年高一上学期11月期中物理试题
2025-12-01
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 阜阳市 |
| 地区(区县) | 临泉县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.13 MB |
| 发布时间 | 2025-12-01 |
| 更新时间 | 2025-12-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55220010.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高一物理
(75分钟 100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 南昌大桥东起抚生路,上跨赣江水道,西至丰和立交,线路全长8.98千米,主桥全长992.59米;上层桥面为双向六车道城市主干路,桥面限行速度为60千米每时,小汽车过主桥的时间约为1分钟。下列说法正确的是( )
A. “60千米每时”指平均速度
B. 计算小汽车的过桥时间时,可以将小汽车看成质点
C. “8.98千米”指位移
D. “1分钟”指时刻
2. 如图所示,用长l=1m的轻绳将收纳包挂在墙上的光滑挂钩上,轻绳与收纳包的两结点间的距离为0.6m,收纳包总重力为G,则轻绳受到的拉力大小为( )
A. G B. G C. G D. G
3. 很多智能手机都有加速度传感器,能通过对应的APP显示加速度的变化情况。某同学用手掌托着手机,打开加速度传感器,把手机竖直向上抛出,然后又在抛出点接住手机,得到的加速度随时间变化的图像如图所示(取向上为正方向)。已知图中t1=0.38 s,t2=0.55 s,t3=0.66 s,t4=1.26 s,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,则由此可判断出( )
A. t1时刻,手机离开手掌
B. t2时刻,手机处于完全失重状态
C t3时刻,手机处于超重状态
D. 手机离开手掌后上升的高度为0.45 m
4. 某同学设计了一个“风力仪”来直接测量和比较电风扇不同挡位的风力大小,设计原理如图甲所示。仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属小球,无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝会偏离竖直方向一角度θ。风力越大,偏角越大,可根据偏角的大小指示出风力,如图乙所示。已知电风扇开1挡、2挡时的θ角分别约为30°、45°,则1挡和2挡对应的风力大小之比是( )
A. 1∶2 B. 1∶ C. 1∶ D. 2∶3
5. 车辆超载严重影响行车安全,已知一辆执勤警车停在公路边,交警发现从旁边驶过的货车严重超载,决定发动汽车追赶,从货车经过警车开始计时,两车的图像如图所示,则( )
A. 警车的加速度大小为 B. 时警车能追上货车
C. 追赶过程中两车的最大距离是 D. 追上货车时警车的位移是
6. 如图甲所示,售货员给推车一初速度,使其运动一段距离后停靠在墙边,该过程可看成推车做匀变速直线运动。用手机每隔0.2s给运动中的推车拍一张照片,取连续的三张照片①②③整合到一起,如图乙所示,拍照间隔内推车移动的距离分别为0.75m、0.65m。已知推车的质量为16kg,所受阻力恒定,重力加速度g=10m/s2,则推车受到的阻力大小为( )
A. 40N B. 30N C. 20N D. 10N
7. 如图所示,一倾角的斜面体静止在粗糙水平地面上,斜面体上表面光滑。物块B、C通过轻质弹簧连接后放在斜面上,物块A、B通过绕过光滑定滑轮的轻绳连接,弹簧、连接物块B的轻绳均与斜面平行,整个系统始终静止。已知物块B的质量为m,物块A的质量为3m,重力加速度为g,。下列说法正确的是( )
A. 物块C的质量为2m
B. 剪断轻绳的瞬间,物块B的加速度大小为2.4g
C. 剪断弹簧的瞬间,物块A的加速度大小为g
D. 剪断弹簧前后,地面对斜面体的摩擦力不变
8. 如图所示为某同学设计的置物盒,将质量为m、横截面为半圆的垫木放在水平面上,而后把一半球状的置物盒放在垫木与墙角之间,置物盒的上表面水平,墙的竖直面光滑。已知垫木与置物盒的半径均为R,半圆垫木底部与水平面间的动摩擦因数,最大静摩擦等于滑动摩擦。为使得在置物盒里无论放多重的物体,下面的垫木都不会发生滑动(不考虑放重物后置物盒重心的左右偏移),则垫木的球心O距墙角H的最远距离为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 乱扔香蕉皮是不文明的行为,路人行走时踩到香蕉皮会滑倒,引发安全事故,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 人踩到香蕉皮滑倒,是因为人受到惯性的作用
B. 人走得越快越容易滑倒,所以速度越大,人的惯性越大
C. 人踩到香蕉皮滑倒,是因为人下半身的速度大于上半身的速度
D. 人踩到香蕉皮应该会向后滑倒
10. 如图甲所示,一倾斜的传送带以恒定速率v1=4m/s沿顺时针方向转动,传送带的倾角为θ。一煤块以大小v0=12m/s的初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的加速度大小与时间的关系图像如图乙所示。已知煤块到传送带顶端时速度恰好为零,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 煤块运动到传送带顶端所用的时间为3s
B. 倾角θ的正切值tanθ=0.25
C. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5
D. 煤块在传送带上留下的黑色痕迹长为4m
三、实验探究题:本题共2小题,共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。
11. 某实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验。
(1)该实验小组采用如图甲所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,记录对应的弹簧弹力,根据实验数据作出的小盘中砝码的重力与弹簧伸长量x的关系图像如图乙所示。已知重力加速度g=10m/s2,利用图乙中图线,可求得该弹簧的劲度系数为____N/m,小盘的质量为____kg。(计算结果均保留2位有效数字)
(2)某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图丙所示的图像,为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧____(选填“A”或“B”)。
12. 某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数。按图甲安装好实验器材后,调节木板及物块右侧两段细绳水平,初步试用时各个器材工作正常。实验开始时,在砂桶中放入适量的细砂,系统开始工作,物块做加速运动,打点计时器在纸带上留下点迹。已知所用交流电源的频率为50Hz,重力加速度为g。
(1)该小组在一条清晰的纸带上取A、B、C、D、E、F六个计数点,相邻两计数点之间还有4个计时点没有标出,各计数点到A点的距离已在图乙中标出,则打下D点时,物块的速度大小为____m/s,物块的加速度大小为____m/s2。(计算结果均保留3位有效数字)
(2)该实验____(选填“需要”或“不需要”)砂桶和砂的总质量m远小于物块的质量M。
(3)某同学以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,图线与横轴的交点坐标为c,与纵轴的交点坐标为-b,如图丙所示。物块的质量M为____,物块和木板之间的动摩擦因数μ=____。
四、计算题:本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示,一小朋友站在水平地面上放风筝,此时风筝平面与水平面的夹角为30°,细线与风筝的夹角为60°。已知风筝的质量m=2kg,该小朋友的质量M=30kg,风对风筝的作用力与风筝平面垂直,重力加速度g=10m/s2。若小朋友和风筝均保持静止状态,求:
(1)细线的拉力大小。
(2)风对风筝的作用力大小。
(3)地面对小朋友的摩擦力和支持力的大小。
14. 一只老鼠在距离洞穴L1=10.4m处觅食,距离洞穴L2=13.8m处猫正准备抓捕老鼠,老鼠、猫在洞穴的同侧且老鼠、猫和洞穴在一条直线上。在猫以a1=3m/s2的加速度由静止开始沿直线匀加速追老鼠的同时,老鼠刚好发现猫,经过一定反应时间后,老鼠也由静止开始以a2=5m/s2的加速度沿直线匀加速跑向洞穴。已知猫的最大速度v1=6m/s,老鼠的最大速度v2=4m/s,两者加速到最大速度后均以最大速度做匀速直线运动。若猫刚好在老鼠跑到洞穴口处时将其抓住,求:
(1)猫和老鼠各自由静止开始到达到最大速度所用的时间。
(2)老鼠逃回洞穴所需要的时间。
(3)老鼠反应时间。
15. 如图甲所示,木板B静止在水平桌面上,一质量m=3kg的物块A(可视为质点)从木板的左端沿木板上表面水平冲上木板。A和B经过1s达到同一速度,之后共同减速直至静止,A和B的v-t图像如图乙所示,重力加速度g=10m/s2。
(1)求A与B上表面之间的动摩擦因数μ1及B与水平桌面间的动摩擦因数μ2。
(2)求B的质量M。
(3)若A、B静止时,在A的右端施加一水平向右、大小为36N的力F,求A的加速度大小。
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高一物理
(75分钟 100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 南昌大桥东起抚生路,上跨赣江水道,西至丰和立交,线路全长8.98千米,主桥全长992.59米;上层桥面为双向六车道城市主干路,桥面限行速度为60千米每时,小汽车过主桥的时间约为1分钟。下列说法正确的是( )
A. “60千米每时”指平均速度
B. 计算小汽车的过桥时间时,可以将小汽车看成质点
C. “8.98千米”指位移
D. “1分钟”指时刻
【答案】B
【解析】
【详解】A.限行速度“60千米每时”指瞬时速度的最大值,而非平均速度,故A错误;
B.计算过桥时间时,小汽车的大小相对于桥长可忽略,故可视为质点,故B正确;
C.“8.98千米”是桥的实际路径长度,属于路程而非位移,故C错误;
D.“1分钟”是汽车通过主桥的时间间隔,而非时刻,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,用长l=1m的轻绳将收纳包挂在墙上的光滑挂钩上,轻绳与收纳包的两结点间的距离为0.6m,收纳包总重力为G,则轻绳受到的拉力大小为( )
A. G B. G C. G D. G
【答案】C
【解析】
【详解】对收纳包进行受力分析,左、右两侧轻绳的拉力大小相等,设轻绳与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件,有2Tcos θ=G
根据几何关系,有cos θ=0.8
解得T=G
故选C。
3. 很多智能手机都有加速度传感器,能通过对应的APP显示加速度的变化情况。某同学用手掌托着手机,打开加速度传感器,把手机竖直向上抛出,然后又在抛出点接住手机,得到的加速度随时间变化的图像如图所示(取向上为正方向)。已知图中t1=0.38 s,t2=0.55 s,t3=0.66 s,t4=1.26 s,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,则由此可判断出( )
A. t1时刻,手机离开手掌
B. t2时刻,手机处于完全失重状态
C. t3时刻,手机处于超重状态
D. 手机离开手掌后上升的高度为0.45 m
【答案】D
【解析】
【详解】A.t1时刻,手机的加速度最大且方向向上,手机处于超重状态,手机没有离开手掌,A项错误;
B.t2时刻,手机的加速度为0,不是处于完全失重状态,B项错误;
C.手机离开手掌后只受重力,加速度为-10.0 m/s2,所以t3时刻手机离开手掌,此时手机处于完全失重状态,C项错误;
D.由题图知,t3时刻手机离开手掌,t4时刻手机回到手掌,手机离开手掌后上升的高度,D项正确。
故选D。
4. 某同学设计了一个“风力仪”来直接测量和比较电风扇不同挡位的风力大小,设计原理如图甲所示。仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属小球,无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝会偏离竖直方向一角度θ。风力越大,偏角越大,可根据偏角的大小指示出风力,如图乙所示。已知电风扇开1挡、2挡时的θ角分别约为30°、45°,则1挡和2挡对应的风力大小之比是( )
A. 1∶2 B. 1∶ C. 1∶ D. 2∶3
【答案】C
【解析】
【详解】当小球受力平衡时,受力示意图如图所示,以小球为研究对象,建立直角坐标系,可得F=mgtanθ
1挡对应的风力F1=mgtan30°
2挡对应的风力F2=mgtan 45°
解得F1∶F2=1∶
故选C。
5. 车辆超载严重影响行车安全,已知一辆执勤的警车停在公路边,交警发现从旁边驶过的货车严重超载,决定发动汽车追赶,从货车经过警车开始计时,两车的图像如图所示,则( )
A. 警车的加速度大小为 B. 时警车能追上货车
C. 追赶过程中两车的最大距离是 D. 追上货车时警车的位移是
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像斜率可得,警车的加速度大小为
故A错误;
BD.警车加速到最高速度的时间为
所以警车在时的位移为
而货车在时的位移为
可知,说明在时警车恰好能追上货车,故B正确,D错误;
C.在警车速度小于货车时,两车距离变大,在警车速度大于货车后,两车距离变小,所以在警车速度等于货车速度时,两车距离最大,即两车距离最大,则追赶过程中两车的最大距离是
故C错误。
故选B。
6. 如图甲所示,售货员给推车一初速度,使其运动一段距离后停靠在墙边,该过程可看成推车做匀变速直线运动。用手机每隔0.2s给运动中的推车拍一张照片,取连续的三张照片①②③整合到一起,如图乙所示,拍照间隔内推车移动的距离分别为0.75m、0.65m。已知推车的质量为16kg,所受阻力恒定,重力加速度g=10m/s2,则推车受到的阻力大小为( )
A. 40N B. 30N C. 20N D. 10N
【答案】A
【解析】
【详解】根据逐差法Δx=aT2可得,推车离手后的加速度a= m/s2
对推车进行受力分析,根据牛顿第二定律可得,推车受到的阻力大小f=m|a|=40 N
故选A。
7. 如图所示,一倾角的斜面体静止在粗糙水平地面上,斜面体上表面光滑。物块B、C通过轻质弹簧连接后放在斜面上,物块A、B通过绕过光滑定滑轮的轻绳连接,弹簧、连接物块B的轻绳均与斜面平行,整个系统始终静止。已知物块B的质量为m,物块A的质量为3m,重力加速度为g,。下列说法正确的是( )
A. 物块C的质量为2m
B. 剪断轻绳的瞬间,物块B的加速度大小为2.4g
C. 剪断弹簧的瞬间,物块A的加速度大小为g
D. 剪断弹簧前后,地面对斜面体的摩擦力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.对BC整体,根据平衡条件可知
解得物块C的质量,故A错误;
B.剪断轻绳的瞬间,弹簧弹力不变,对物块B进行受力分析,由牛顿第二定律,有
解得物块B的加速度大小,故B错误;
C.剪断弹簧的瞬间,物块A、B一起加速,则有
解得物块A的加速度大小,故C错误;
D.剪断弹簧前后,物块B、C对斜面体的压力不变,故地面对斜面体的摩擦力也不变,故D正确。
故选D。
8. 如图所示为某同学设计的置物盒,将质量为m、横截面为半圆的垫木放在水平面上,而后把一半球状的置物盒放在垫木与墙角之间,置物盒的上表面水平,墙的竖直面光滑。已知垫木与置物盒的半径均为R,半圆垫木底部与水平面间的动摩擦因数,最大静摩擦等于滑动摩擦。为使得在置物盒里无论放多重的物体,下面的垫木都不会发生滑动(不考虑放重物后置物盒重心的左右偏移),则垫木的球心O距墙角H的最远距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设置物盒与其里面所放的物体的总质量为,受力分析如图所示:
根据平衡条件可得地面对垫木的支持力大小为
墙壁对置物盒的弹力为
要使垫木不滑动需满足
解得
置物盒里无论放多重的物体,下面的垫木都不会发生滑动,当时,的最小值趋近于1,则满足条件的tanθ的最大值等于μ,即
此时垫木球心距墙角的距离最远,为
故选D。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 乱扔香蕉皮是不文明的行为,路人行走时踩到香蕉皮会滑倒,引发安全事故,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 人踩到香蕉皮滑倒,是因为人受到惯性的作用
B. 人走得越快越容易滑倒,所以速度越大,人的惯性越大
C. 人踩到香蕉皮滑倒,是因为人下半身的速度大于上半身的速度
D. 人踩到香蕉皮应该会向后滑倒
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.惯性是物体自有的属性,惯性大小只与质量有关,A、B错误;
CD.人踩到香蕉皮滑倒,是因为人下半身的速度大于上半身的速度,人应该会向后滑倒,C、D正确。
故选CD。
10. 如图甲所示,一倾斜的传送带以恒定速率v1=4m/s沿顺时针方向转动,传送带的倾角为θ。一煤块以大小v0=12m/s的初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的加速度大小与时间的关系图像如图乙所示。已知煤块到传送带顶端时速度恰好为零,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 煤块运动到传送带顶端所用的时间为3s
B. 倾角θ的正切值tanθ=0.25
C. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5
D. 煤块在传送带上留下的黑色痕迹长为4m
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题图乙可知,煤块先以大小a1=8m/s2的加速度做匀减速运动,而后以大小a2=2m/s2的加速度做匀减速运动。在0~t1时间内,
可得t1=1s
在t1~t2时间内,
可得t2=3s,A正确。
BC.根据牛顿第二定律可知,在0~t1时间内,有
在t1~t2时间内,有
解得μ=,tan θ=,BC错误;
D.在0~t1时间内,煤块比传送带多运动的位移Δx1=×(12+4)×1m-4×1 m=4m
在t1~t2时间内,传送带比煤块多运动的位移Δx2=4×2 m-×4×2 m=4m
故黑色痕迹长为4m,D正确。
故选AD。
三、实验探究题:本题共2小题,共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。
11. 某实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验。
(1)该实验小组采用如图甲所示的装置,质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,记录对应的弹簧弹力,根据实验数据作出的小盘中砝码的重力与弹簧伸长量x的关系图像如图乙所示。已知重力加速度g=10m/s2,利用图乙中图线,可求得该弹簧的劲度系数为____N/m,小盘的质量为____kg。(计算结果均保留2位有效数字)
(2)某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图丙所示的图像,为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧____(选填“A”或“B”)。
【答案】(1) ①. 50 ②. 0.20
(2)A
【解析】
【小问1详解】
[1]该弹簧劲度系数为
[2] 由题图乙可知,不放砝码时,有
小盘的质量为
【小问2详解】
因x-F图像的斜率的倒数等于弹簧的劲度系数,可知A的劲度系数较小,则为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧A。
12. 某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数。按图甲安装好实验器材后,调节木板及物块右侧两段细绳水平,初步试用时各个器材工作正常。实验开始时,在砂桶中放入适量的细砂,系统开始工作,物块做加速运动,打点计时器在纸带上留下点迹。已知所用交流电源的频率为50Hz,重力加速度为g。
(1)该小组在一条清晰的纸带上取A、B、C、D、E、F六个计数点,相邻两计数点之间还有4个计时点没有标出,各计数点到A点的距离已在图乙中标出,则打下D点时,物块的速度大小为____m/s,物块的加速度大小为____m/s2。(计算结果均保留3位有效数字)
(2)该实验____(选填“需要”或“不需要”)砂桶和砂的总质量m远小于物块的质量M。
(3)某同学以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,图线与横轴的交点坐标为c,与纵轴的交点坐标为-b,如图丙所示。物块的质量M为____,物块和木板之间的动摩擦因数μ=____。
【答案】(1) ①. 1.02 ②. 1.72
(2)不需要 (3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]相邻两计数点之间还有4个计时点没有标出,则T=0.1s。
打下D点时,物块的速度
[2]根据逐差法可得物块的加速度
【小问2详解】
本实验中,细绳的拉力可以由弹簧测力计测出,不需要使砂桶和砂的总质量远小于物块的质量。
【小问3详解】
[1][2]由牛顿第二定律得
可得
a-F图线的斜率
解得M=
图线在纵轴的截距大小b=μg
解得μ=
四、计算题:本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示,一小朋友站在水平地面上放风筝,此时风筝平面与水平面的夹角为30°,细线与风筝的夹角为60°。已知风筝的质量m=2kg,该小朋友的质量M=30kg,风对风筝的作用力与风筝平面垂直,重力加速度g=10m/s2。若小朋友和风筝均保持静止状态,求:
(1)细线的拉力大小。
(2)风对风筝的作用力大小。
(3)地面对小朋友的摩擦力和支持力的大小。
【答案】(1)20N (2)
(3),290N
【解析】
【小问1详解】
对风筝进行受力分析,如图所示,
风力F在拉力与重力的角平分线上,所以
【小问2详解】
根据合成的原则可知,
【小问3详解】
对小朋友进行受力分析,水平方向有
在竖直方向上,有
可解得地面对小孩的支持力为
14. 一只老鼠在距离洞穴L1=10.4m处觅食,距离洞穴L2=13.8m处猫正准备抓捕老鼠,老鼠、猫在洞穴的同侧且老鼠、猫和洞穴在一条直线上。在猫以a1=3m/s2的加速度由静止开始沿直线匀加速追老鼠的同时,老鼠刚好发现猫,经过一定反应时间后,老鼠也由静止开始以a2=5m/s2的加速度沿直线匀加速跑向洞穴。已知猫的最大速度v1=6m/s,老鼠的最大速度v2=4m/s,两者加速到最大速度后均以最大速度做匀速直线运动。若猫刚好在老鼠跑到洞穴口处时将其抓住,求:
(1)猫和老鼠各自由静止开始到达到最大速度所用的时间。
(2)老鼠逃回洞穴所需要的时间。
(3)老鼠的反应时间。
【答案】(1)2s,0.8s
(2)3s (3)0.3s
【解析】
小问1详解】
猫和老鼠各自做匀加速直线运动时,均有v=at
因此猫由静止开始到达到最大速度所用的时间t1=2s
老鼠由静止开始到达到最大速度所用的时间t2=0.8s
【小问2详解】
老鼠由静止开始到达到最大速度,有
老鼠匀速运动的位移
老鼠匀速运动的时间
老鼠由静止开始运动到逃回洞穴共需的时间
解得
小问3详解】
设猫由静止加速到最大速度过程通过的位移为x1,则有
猫匀速运动的位移
猫由静止开始运动到洞穴的时间
解得
可知
15. 如图甲所示,木板B静止在水平桌面上,一质量m=3kg的物块A(可视为质点)从木板的左端沿木板上表面水平冲上木板。A和B经过1s达到同一速度,之后共同减速直至静止,A和B的v-t图像如图乙所示,重力加速度g=10m/s2。
(1)求A与B上表面之间的动摩擦因数μ1及B与水平桌面间的动摩擦因数μ2。
(2)求B的质量M。
(3)若A、B静止时,在A的右端施加一水平向右、大小为36N的力F,求A的加速度大小。
【答案】(1)0.2,0.1
(2)1kg (3)10m/s2
【解析】
【小问1详解】
由题图乙可知,A在0~1s内的加速度
对A,由牛顿第二定律得-μ1mg=ma1
解得μ1=0.2
由题图乙知,A、B在1s~3s内的加速度
对A、B整体,由牛顿第二定律得-μ2(m+M)g=(m+M)a3
解得μ2=0.1
【小问2详解】
由题图乙可知,B在0~1 s内的加速度
对B,由牛顿第二定律得μ1mg-μ2(m+M)g=Ma2
代入数据解得M=1kg
【小问3详解】
当力F作用于A时,假设A、B不发生相对滑动,对A、B整体,根据牛顿第二定律,有F-μ2(m+M)g=(m+M)a'
解得
因为B的最大加速度a2=2m/s2,所以假设不成立,故A、B会发生相对滑动,则力F作用于A时,对A,有F-μ1mg=maA
解得aA=10m/s2
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