江苏省南通市海门中学2025-2026学年高一上学期周测物理试题（10月18日）

海门中学高一物理周末练习（10月18日） 主观题 1．（10分）如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为的圆环，地面上放一质量为M的物块，物块与地面间的动摩擦因数为，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为，。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且，，，整个系统处于静止状态，求此时： (1)杆对圆环的弹力； (2)若此时物块即将滑动，求物块的质量M。 【答案】(1)7.5N，水平向左 (2)4.75kg 【详解】（1）对圆环进行受力分析，圆环受到重力、轻绳的拉力T和杆的弹力的作用处于平衡状态。将拉力T沿水平和竖直方向分解，则根据平衡条件在竖直方向有 同理在水平方向有 联立解得 即杆对圆环的弹力大小为7.5N，方向水平向左。 （2）对物块进行受力分析，物块受到重力、地面的支持力、轻绳的拉力T和摩擦力f的作用处于平衡状态。在水平方向上，拉力T的水平分力与摩擦力平衡，即 在竖直方向上，地面的支持力与物块重力、拉力T的竖直分力平衡，即 当物块即将滑动时，受到的摩擦力为最大静摩擦力，因为认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则有 代入数据联立解得物块的质量 2．（10分）如图所示，质量为m＝4kg的物体在水平恒力F＝26N的作用下静止于斜面上，斜面的倾角θ＝37°，求：（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10m/s2） (1)物体受到的斜面的支持力大小； (2)物体受到的摩擦力大小。 【答案】(1)47.6N (2)3.2N 【详解】（1）对物体进行受力分析可知，物体受到重力、垂直斜面向上的支持力、拉力以及摩擦力的作用处于平衡状态。沿着斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐标系，根据平衡关系可得垂直斜面方向的平衡方程为 代入数据解得物体受到的支持力大小为 （2）因为沿斜面方向有，故物体受到的摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡关系可得沿斜面方向的平衡方程为 代入数据解得物体受到的摩擦力大小为 3．（10分）质量、半径的半圆柱体放置在水平地面上，半圆柱体的最右侧紧挨着光滑竖直墙壁（与墙壁间无挤压），半径、表面光滑的圆柱体放置在半圆柱体与墙壁之间。当圆柱体的质量时，半圆柱体与圆柱体均恰好静止。取重力加速度大小，半圆柱体底部与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)此时圆柱体对墙壁的压力大小； (2)半圆柱体底部与地面间的动摩擦因数。 【答案】(1)40N (2)0.4 【详解】（1）设半圆柱体对圆柱体的支持力大小为，与水平方向的夹角为θ，墙壁对圆柱体的弹力大小为，由几何关系有 对圆柱体受力分析，如图 竖直方向上有 水平方向上有 代入数据得 由牛顿第三定律可知圆柱体对墙壁的压力大小 解得 （2）对半圆柱体和圆柱体构成的整体受力分析，如图 水平方向上有 竖直方向上有 由题意恰好静止可知 解得 4．（14分）如图，固定在水平地面上的斜面倾角为，现在斜面上放一个质量为的滑块，对滑块施加一个沿斜面向上的的推力时（如图甲），滑块刚好可以沿斜面向上做匀速直线运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 (1)求滑块与斜面间的动摩擦因数； (2)如图乙所示，现改对滑块施加一个水平向右的推力，为保证滑块在斜面上静止，求大小的取值范围。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）物体恰好能沿斜面匀速向上滑动时，对其受力分析，如图所示 根据平衡条件得 += 又 解得 （2）若F2很小时，物体沿斜面有向下的运动趋势，受力分析如图所示    根据平衡条件有， 又 解得 若F2很大时，物体沿斜面有向上的运动趋势，受力分析如图所示 根据平衡条件有 ， 又 解得 所以要使质量为m物体始终能静止于斜面上，则F2的范围为 5．（13分）如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为，轻绳水平且端与站在水平地面上的质量为的人相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态，人与水平地面间的动摩擦因数为，（已知，，，取；计算时可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。）求： （1）若，求人受到地面摩擦力的大小； （2）若轻绳可承受的最大拉力为，而另外两根绳不会被拉断，为使系统平衡，求可挂物体的质量不得超过多少？ 【答案】（1）150N；（2）40kg 【详解】（1）如图所示，以结点O为研究对象，受到三段轻绳的拉力，其中悬挂重物的轻绳拉力大小为 T=G=200N 人所受的最大静摩擦力为 若，则根据平衡条件可得 故此时人仍静止受静摩擦力作用，由二力平衡可知人受到地面静摩擦力的大小为150N。 （2）当轻绳承受拉力时，轻绳OB对人的拉力大小为 此时系统不能平衡，所以当m1最大时，OB对人的拉力恰好等于300N，则 解得 故可挂物体的质量不得超过40kg。 6．（13分）如图所示，一质量为M=60kg的建筑工人利用滑轮提升质量为m=l5kg的重物。当重物在空中静止时，绳与竖直方向的夹角为α=37°，且与∠abc的角平分线共线，绳bc与水平方向夹角为（未知）。不计绳子和滑轮的质量以及绳与滑轮间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin16°=0.28，cos16°=0.96。求重物静止时： （1）绳ab中的张力大小T0； （2）工人所受摩擦力大小f及所受地面的支持力大小FN； （3）绳子中的张力大小T。 【答案】（1）150N；（2）144N，558N；（3）240N 【详解】（1）对重物进行分析，重物受到重力与绳的拉力，根据平衡条件有 解得 （2）对建筑工人进行受力分析，如图所示 根据平衡条件有 ， 根据几何关系有 则有 解得 ， （3）对滑轮与绳的切点b进行分析，根据平衡条件可知 解得 7．（15分）如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于点，轻弹簧中轴线沿水平方向，且弹簧伸长量为。轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，且物块A和斜面间的动摩擦因数，物块A的质量，弹簧的劲度系数，重力加速度，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。    (1)求物块B的质量； (2)求物块A受到的摩擦力； (3)若给物块A施加一沿斜面向下的力，要求物块A仍能保持静止，求的最大值。 【答案】(1)1.6kg (2)12N (3)32N 【详解】（1）对点进行受力分析，如图所示    根据平衡条件有， 解得， （2）假设摩擦力沿斜面向下，则对物块A受力分析如图所示    根据平衡条件有 解得 方向沿斜面向下。 （3）当物体受到静摩擦力方向向上且达到最大静摩擦力时，达到最大值，对于A有， 解得 8．（15分）如图所示，质量为10kg的物体M放在倾角为α=37°的斜面上，M与斜面间动摩擦因数μ=0.375，M用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与质量为5kg的物块m相连，劲度系数k=200N/m的弹簧与m相连，弹簧也与地面相连，最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。（g=10m/s2，，） (1)若M静止在斜面上，弹簧伸长量为8cm，求物体所受到的摩擦力的大小和方向； (2)若M刚要开始运动，求此时弹簧弹力的大小。 【答案】(1)6N，沿斜面向下；(2)40N或20N 【详解】(1)m受力图如下 则 T弹=kx T=mg+T弹 M受力图如下 则 联立解得 f=6N 沿斜面向下。 (2)①M刚要向上运动，受力图如下 由平衡关系得 N=Mgcos37° f1=μN=30N T=f1+Mgsin37° T=mg+T2 联立解得 T2=40N ②刚要向下运动，受力图如下 T+T1=mg 联立解得 T1=20N 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海门中学高一物理周末练习（10月18日） 主观题 1．（10分）如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为的圆环，地面上放一质量为M的物块，物块与地面间的动摩擦因数为，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为，。认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且，，，整个系统处于静止状态，求此时： (1)杆对圆环的弹力； (2)若此时物块即将滑动，求物块的质量M。 2．（10分）如图所示，质量为m＝4kg的物体在水平恒力F＝26N的作用下静止于斜面上，斜面的倾角θ＝37°，求：（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10m/s2） (1)物体受到的斜面的支持力大小； (2)物体受到的摩擦力大小。 3．（10分）质量、半径的半圆柱体放置在水平地面上，半圆柱体的最右侧紧挨着光滑竖直墙壁（与墙壁间无挤压），半径、表面光滑的圆柱体放置在半圆柱体与墙壁之间。当圆柱体的质量时，半圆柱体与圆柱体均恰好静止。取重力加速度大小，半圆柱体底部与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)此时圆柱体对墙壁的压力大小； (2)半圆柱体底部与地面间的动摩擦因数。 4．（14分）如图，固定在水平地面上的斜面倾角为，现在斜面上放一个质量为的滑块，对滑块施加一个沿斜面向上的的推力时（如图甲），滑块刚好可以沿斜面向上做匀速直线运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 (1)求滑块与斜面间的动摩擦因数； (2)如图乙所示，现改对滑块施加一个水平向右的推力，为保证滑块在斜面上静止，求大小的取值范围。 5．（13分）如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为，轻绳水平且端与站在水平地面上的质量为的人相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态，人与水平地面间的动摩擦因数为，（已知，，，取；计算时可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。）求： （1）若，求人受到地面摩擦力的大小； （2）若轻绳可承受的最大拉力为，而另外两根绳不会被拉断，为使系统平衡，求可挂物体的质量不得超过多少？ 6．（13分）如图所示，一质量为M=60kg的建筑工人利用滑轮提升质量为m=l5kg的重物。当重物在空中静止时，绳与竖直方向的夹角为α=37°，且与∠abc的角平分线共线，绳bc与水平方向夹角为（未知）。不计绳子和滑轮的质量以及绳与滑轮间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin16°=0.28，cos16°=0.96。求重物静止时： （1）绳ab中的张力大小T0； （2）工人所受摩擦力大小f及所受地面的支持力大小FN； （3）绳子中的张力大小T。 7．（15分）如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于点，轻弹簧中轴线沿水平方向，且弹簧伸长量为。轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，且物块A和斜面间的动摩擦因数，物块A的质量，弹簧的劲度系数，重力加速度，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。    (1)求物块B的质量； (2)求物块A受到的摩擦力； (3)若给物块A施加一沿斜面向下的力，要求物块A仍能保持静止，求的最大值。 8．（15分）如图所示，质量为10kg的物体M放在倾角为α=37°的斜面上，M与斜面间动摩擦因数μ=0.375，M用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与质量为5kg的物块m相连，劲度系数k=200N/m的弹簧与m相连，弹簧也与地面相连，最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。（g=10m/s2，，） (1)若M静止在斜面上，弹簧伸长量为8cm，求物体所受到的摩擦力的大小和方向； (2)若M刚要开始运动，求此时弹簧弹力的大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $