精品解析：河南省实验中学2025-2026学年高一上学期期中考试物理试题

河南省实验中学2025——2026学年上期期中试卷 高一年级 物理 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，只有一项符合要求。 1. 2025年9.3号阅兵展示了我国强大的国防力量和凝聚力。阅兵仪式于当天上午9∶00整正式开始，受阅步兵方队以整齐划一的正步经过天安门城楼时，每一步的长度都保持75cm。以下判断正确的是（　　） A. 题干中的9∶00整指的时间间隔 B. 观察队伍整齐程度时可将队员看作质点 C. 每一步长度大小即队员发生的位移大小 D. 队员的脚做的是匀速运动 2. 关于一些描述运动的物理量，下列说法正确的是（　　） A. 做直线运动的物体，平均速度一定等于运动过程中初速度和末速度的平均值 B 速度越大，位置变化越快，加速度也就越大 C. 瞬时速度的大小就是瞬时速率，平均速度的大小等于平均速率 D. 加速度表示速度的变化率 3. 瑜伽是一项有利于身心健康的运动。如图所示，某瑜伽学员在水平地面上保持单脚下蹲的姿势不动。下列说法正确的是（　　） A. 该学员受到的支持力是由于地面形变产生的 B. 该学员受到的支持力是由于脚掌形变产生的 C. 地面对学员的摩擦力方向水平向左 D. 地面对学员的摩擦力方向水平向右 4. 图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中0~t1时间内，三物体中A的平均速度更大 B. 乙图是汽车刹车的图像，经过3s汽车的位移为25m C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量 D. 丁图中，物体做匀加速直线运动，加速度为2m/s2 5. 频闪照相机可以在一张底片上记录物体的连续运动过程。将一可视为质点的小球由O点静止释放的同时频闪相机第一次曝光，再接下来经连续三次曝光，得到了如图所示的频闪相片，已知曝光时间间隔为，不考虑一切阻力。如果将小球由照片中的A点静止释放，则下列说法正确的是（ ） A. 小球由A到B以及由B到C的时间小于 B. 小球通过B点和C点速度大小之比为 C. 小球由A到B以及由B到C过程中平均速度大小之比为 D. 小球运动规律与从O点静止释放规律不相同 6. 小明去郑州东站乘坐火车，进入大厅检票口后，一列不是他要乘坐的火车从静止开始做匀加速直线运动，小明作为观察者站在第一节车厢前端的站台上，观测到第一节车厢通过他历时2s，全部列车车厢通过他历时8s，则（　　） A. 这列火车车厢的数目为8节 B. 第二节车厢通过的时间是1s C. 第四节车厢末端经过观察者的速度是第一节车厢末段经过观察者的速度的4倍 D. 4-6s内通过5节车厢 7. 榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为，在凿子顶部施加竖直向下的力时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和。不计凿子的重力及摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. B. 夹角越小，越大 C. D. 夹角越大，凿子越容易凿入木头 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，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬挂于O点，A球固定在O点正下方。当小球B平衡时，细绳所受的拉力为，弹簧的弹力为；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为（）的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时细绳所受的拉力为，弹簧的弹力为。下列关于与、与大小的比较，正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 平直公路上，甲车以速度v做匀速直线运动，前方同向行驶的乙车从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，乙车开始运动后，两车能相遇两次，那么（　　） A. 最初甲乙两者的距离应满足 B. 最初甲乙两者的距离应满足 C. 在第二次相遇时乙的速度范围 D. 在第二次相遇时乙的速度范围 10. 如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态。现在从球心O处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向缓慢向下移动少许。设乙对挡板的压力大小为F1，甲对斜面的压力大小为F2，甲对乙的支持力大小为F3，在此过程中下列说法正确的是（　　） A. F1缓慢减小，F3缓慢减小 B. F1缓慢增大，F2缓慢减小 C. F1缓慢减小，F2保持不变 D. F1缓慢减小，F2缓慢增大 三、实验题（本题共2小题，共14分。请按题目要求作答，把分析结果填在答题卡上。） 11. 在学习完自由落体运动知识点后，某同学利用如图1所示的实验装置探究物体做自由落体时的重力加速度。已知打点计时器接频率为50Hz的交流电源，松开纸带上端夹子后，重锤带动纸带自由下落。 （1）关于该实验操作的描述，正确的是 A. 先接通电源，待打点稳定后再松开纸带上端夹子 B. 应保证纸带和重锤处于同一铅垂线上 C. 重锤静止时应离打点计时器尽量远一些 D. 为减小误差，可以直接从初始打点处开始计算重力加速度 （2）选取一条打点清晰的纸带如图2所示，在纸带适当的位置选取5个相邻的计数点，依次标为1、2、3、4、5，用刻度尺测出各计数点之间的距离并标在图2对应的位置。已知相邻两计数点之间还有一个计时点未画出，则根据图中数据可求得打点2时，重锤下落的速度大小v2=_________m/s；（保留3位有效数字） （3）实验测得的重力加速度大小g=________m/s2（保留3位有效数字）。 12. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为标记出的小圆环的位置，OB和OC为细绳。图乙是根据该次实验结果在白纸上画出的图。 （1）本实验采用的最主要科学方法是（　　） A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 D. 建立物理模型法 （2）图乙中的力F和力F'，一定沿橡皮条AO方向的是______（选填“F ”或“F' ”） （3）在另一次实验中，该同学用两个弹簧测力计，通过细绳对小圆环施加平行木板平面的拉力作用，两个拉力的方向如图丙所示。如果小圆环可视为质点，且小圆环、橡皮条和细绳的重力可忽略不计，小圆环平衡时，橡皮条AO、细绳OB和OC对小圆环的拉力的分别为F1、F2和F3，关于这三个力的大小关系，正确的是______。 A. F1>F2>F3 B. F3>F1>F2 C. F2>F3>F1 D. F3>F2>F1 （4）若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验至少需要________（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O点。 四、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位） 13. 某物理兴趣小组自制了一个如图所示的水火箭。在发射过程中，将参数理想化处理如下：水火箭由静止开始从地面以a=20m/s2的加速度竖直向上运动，当到达离地高h1=10m处时，水火箭突然失去动力，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，取竖直向上为正方向。求： （1）水火箭上升过程中的最大速度vm； （2）水火箭从发射到落地过程中运动时间t和路程s。 14. 在平直公路上有两辆汽车同时同向做匀速运动，B车前，A车在后，A车的速度大小为v1=10m/s，B车的速度大小为v2=20m/s。当A、B两车相距x0=20m时，B车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，从此时开始计时，求： （1）A车追上B车之前，两者相距的最大距离？ （2）A车追上B车所用的时间？ 15. 如图所示，粗糙水平面上放置一半径为四分之一圆柱体，圆柱体只有圆弧表面光滑，其他部分粗糙。光滑轻滑轮C（可视为质点）用轻杆固定在圆心O的正上方，轻质细线一端固定在A点，另一端跨过滑轮连接质量为的小球（可视为质点），小球置于四分之一圆柱体圆弧表面上D点，CD，且CD与竖直方向成30°角，物块B通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于P点，AP与竖直方向成角，此时圆柱体恰处于平衡状态。已知在同一竖直面内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。求 （1）物块B的质量； （2）若四分之一圆柱体的质量为，求圆柱体与地面之间的动摩擦因数； （3）若地面与四分之一圆柱体之间的动摩擦因数为，调整细线长度使小球从D处移至E处（CE与圆柱表面相切），整个系统仍恰好保持静止，求四分之一圆柱体的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省实验中学2025——2026学年上期期中试卷 高一年级 物理 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，只有一项符合要求。 1. 2025年9.3号阅兵展示了我国强大的国防力量和凝聚力。阅兵仪式于当天上午9∶00整正式开始，受阅步兵方队以整齐划一的正步经过天安门城楼时，每一步的长度都保持75cm。以下判断正确的是（　　） A. 题干中的9∶00整指的时间间隔 B. 观察队伍整齐程度时可将队员看作质点 C. 每一步长度大小即队员发生位移大小 D. 队员的脚做的是匀速运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．题干中的“9:00整”是一个时间点，指的是时刻，故A错误； B．观察队伍整齐程度需关注队员的动作和姿态，若视为质点则无法判断动作是否整齐，故B错误； C．正步走时，每一步的水平位移大小等于步长75cm，故C正确； D．脚的运动包含加速、减速等阶段，速度方向与大小均变化，不是匀速运动，故D错误。 故选C。 2. 关于一些描述运动的物理量，下列说法正确的是（　　） A. 做直线运动的物体，平均速度一定等于运动过程中初速度和末速度的平均值 B. 速度越大，位置变化越快，加速度也就越大 C. 瞬时速度的大小就是瞬时速率，平均速度的大小等于平均速率 D. 加速度表示速度的变化率 【答案】D 【解析】 【详解】A. 平均速度定义为位移与时间的比值（）。仅在匀变速直线运动中，平均速度等于初速度和末速度的平均值（）。对于非匀变速或非直线运动，此关系不一定成立，故A错误。 B. 速度表示位置变化的快慢，速度越大，位置变化越快，这是正确的；但加速度定义为速度的变化率（），与速度大小无关。例如，匀速直线运动速度大但加速度为零，故B错误。 C. 瞬时速度的大小等于瞬时速率（因为速率是速度的大小），这是正确的；但平均速度是总位移与总时间的比值，平均速率是总路程与总时间的比值。当物体运动方向改变（如折返运动）时，位移大小小于路程，平均速度的大小不等于平均速率，故C错误。 D. 加速度定义为速度变化量与时间比值（），即表示速度的变化率，故D正确。 故选D。 3. 瑜伽是一项有利于身心健康的运动。如图所示，某瑜伽学员在水平地面上保持单脚下蹲的姿势不动。下列说法正确的是（　　） A. 该学员受到的支持力是由于地面形变产生的 B. 该学员受到的支持力是由于脚掌形变产生的 C. 地面对学员的摩擦力方向水平向左 D. 地面对学员的摩擦力方向水平向右 【答案】A 【解析】 【详解】AB．运动员受到的支持力的施力物体是地面，故是由地面形变产生的，故A正确，B错误； CD．该学员以题图所示的姿势蹲在水平地面上，处于平衡状态，在水平方向没有相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力的作用，故CD错误。 故选A。 4. 图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中0~t1时间内，三物体中A的平均速度更大 B. 乙图是汽车刹车的图像，经过3s汽车的位移为25m C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量 D. 丁图中，物体做匀加速直线运动，加速度为2m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中0~t1时间内，三物体的位移相同，则平均速度相等，A错误； B．乙图是汽车刹车的图像，根据 可得 由图像可知， 可得a=8m/s2，则经过 汽车停止运动，则经过3s汽车的位移为，B正确； C．丙图中，根据可知，阴影面积表示时间内物体的速度变化量，C错误； D．丁图中，根据 可得 物体做匀加速直线运动， 解得加速度为a=4m/s2，D错误。 故选B。 5. 频闪照相机可以在一张底片上记录物体的连续运动过程。将一可视为质点的小球由O点静止释放的同时频闪相机第一次曝光，再接下来经连续三次曝光，得到了如图所示的频闪相片，已知曝光时间间隔为，不考虑一切阻力。如果将小球由照片中的A点静止释放，则下列说法正确的是（ ） A. 小球由A到B以及由B到C的时间小于 B. 小球通过B点和C点速度大小之比为 C. 小球由A到B以及由B到C过程中平均速度大小之比为 D. 小球运动规律与从O点静止释放规律不相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．从点释放的位移规律频闪间隔 自由落体中，连续相等时间内的位移比为（初速度为零的匀加速直线运动规律）。设位移为，则， 小球从点静止释放，做初速度为零的匀加速直线运动。由 位移、位移对应的时间、均大于频闪间隔，A错误； B．从释放，点速度 点速度 由，， 解得， 因此， 故，B正确； C．由平均速度 ， 因、不满足“等时间间隔”，位移比平均速度比，C错误； D．小球从点静止释放，仍做初速度为零的匀加速直线运动，与从点释放的运动规律相同，D错误； 故选B。 6. 小明去郑州东站乘坐火车，进入大厅检票口后，一列不是他要乘坐的火车从静止开始做匀加速直线运动，小明作为观察者站在第一节车厢前端的站台上，观测到第一节车厢通过他历时2s，全部列车车厢通过他历时8s，则（　　） A. 这列火车车厢的数目为8节 B. 第二节车厢通过的时间是1s C. 第四节车厢末端经过观察者的速度是第一节车厢末段经过观察者的速度的4倍 D. 4-6s内通过5节车厢 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一节车厢的长度 则全部列车的长度 第一节车厢通过他历时2s，全部列车车厢通过他历时8s，可得 则这列火车车厢的数目为16节，故A错误； B．设前2节车厢通过他的时间为，则 解得 则第2节车厢通过他的时间，故B错误； C．根据， 则第四节车厢末端经过观察者的速度是第一节车厢末端经过观察者的速度的2倍，故C错误； D．前4s内的位移 前6s内的位移 4～6s内通过位移为 即4～6s内通过5节车厢，故D正确。 故选D。 7. 榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为，在凿子顶部施加竖直向下的力时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和。不计凿子的重力及摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. B. 夹角越小，越大 C. D. 夹角越大，凿子越容易凿入木头 【答案】B 【解析】 【详解】A．作出力F分解的关系图，如图所示 根据牛顿第三定律可知， 由图可知，故A错误； BCD．根据几何关系有， 力F一定时，夹角越小，和均变大，夹角越大，和均变小，凿子越不容易凿进木头，故B正确，CD错误； 故选B。 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，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬挂于O点，A球固定在O点正下方。当小球B平衡时，细绳所受的拉力为，弹簧的弹力为；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为（）的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时细绳所受的拉力为，弹簧的弹力为。下列关于与、与大小的比较，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】用劲度系数为轻弹簧相连时，以小球B为研究对象，进行受力分析如图所示 由平衡条件可知，弹簧的弹力和绳子的拉力的合力与重力mg大小相等，方向相反；设弹簧的原长为，弹簧的压缩量为，由相似三角形相似可得 其中 用劲度系数为的轻弹簧相连时，同理可得， 由于、、不变，，可得弹簧的压缩量，可知变大；则有，。 故选BC。 9. 平直公路上，甲车以速度v做匀速直线运动，前方同向行驶的乙车从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，乙车开始运动后，两车能相遇两次，那么（　　） A. 最初甲乙两者的距离应满足 B. 最初甲乙两者的距离应满足 C. 在第二次相遇时乙的速度范围 D. 在第二次相遇时乙的速度范围 【答案】D 【解析】 【详解】AB．甲车的位移 乙车的位移 相遇时需满足 整理可得方程 判别式 若两车相遇两次，需，即，故AB错误； CD．方程的两根为相遇时间和（）。第二次相遇时，乙的速度 当时 此时 当时 此时 因此，第二次相遇时乙的速度范围为，故D正确，C错误。 故选D。 10. 如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态。现在从球心O处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向缓慢向下移动少许。设乙对挡板的压力大小为F1，甲对斜面的压力大小为F2，甲对乙的支持力大小为F3，在此过程中下列说法正确的是（　　） A. F1缓慢减小，F3缓慢减小 B. F1缓慢增大，F2缓慢减小 C. F1缓慢减小，F2保持不变 D. F1缓慢减小，F2缓慢增大 【答案】AC 【解析】 【详解】先对物体乙受力分析，受重力、挡板的支持力和甲物体的支持力，如图所示 乙球的重力不变，挡板的支持力方向不变，由几何关系可知，最多只能与垂直，由图可知，甲对乙的支持力大小逐渐减小，挡板的支持力逐渐减小，即乙对挡板的压力大小逐渐减小； 设斜面倾角为，以甲、乙为整体，垂直斜面方向根据平衡条件可得 可知斜面对甲的支持力保持不变，即甲对斜面的压力不变。 故选AC。 三、实验题（本题共2小题，共14分。请按题目要求作答，把分析结果填在答题卡上。） 11. 在学习完自由落体运动知识点后，某同学利用如图1所示的实验装置探究物体做自由落体时的重力加速度。已知打点计时器接频率为50Hz的交流电源，松开纸带上端夹子后，重锤带动纸带自由下落。 （1）关于该实验操作的描述，正确的是 A. 先接通电源，待打点稳定后再松开纸带上端夹子 B. 应保证纸带和重锤处于同一铅垂线上 C. 重锤静止时应离打点计时器尽量远一些 D. 为减小误差，可以直接从初始打点处开始计算重力加速度 （2）选取一条打点清晰的纸带如图2所示，在纸带适当的位置选取5个相邻的计数点，依次标为1、2、3、4、5，用刻度尺测出各计数点之间的距离并标在图2对应的位置。已知相邻两计数点之间还有一个计时点未画出，则根据图中数据可求得打点2时，重锤下落的速度大小v2=_________m/s；（保留3位有效数字） （3）实验测得的重力加速度大小g=________m/s2（保留3位有效数字）。 【答案】（1）AB （2）1.44 （3）9.63 【解析】 【小问1详解】 A．先接通电源，后松开纸带可以记录更多的实验数据，A正确； B．保证纸带与重锤处于同一铅垂线上，可以减小阻力，减小实验误差，B正确； C．为充分利用纸带，多记录数据，重锤静止时应离打点计时器尽量近一些，C错误； D．为减小误差，应该从点迹清楚，不太密集处开始测量，D错误。 故选AB。 【小问2详解】 已知相邻两计数点之间还有一个计时点未画出，所以两相邻计数点间的时间间隔为，打点2时，重锤下落的速度等于点1到点3之间的平均速度 【小问3详解】 加速度的计算用逐差法求得，取两段连续相同时间内的位移，点1到点3，点3到点5，每段的时间间隔为 12. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为标记出的小圆环的位置，OB和OC为细绳。图乙是根据该次实验结果在白纸上画出的图。 （1）本实验采用的最主要科学方法是（　　） A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 D. 建立物理模型法 （2）图乙中的力F和力F'，一定沿橡皮条AO方向的是______（选填“F ”或“F' ”） （3）在另一次实验中，该同学用两个弹簧测力计，通过细绳对小圆环施加平行木板平面的拉力作用，两个拉力的方向如图丙所示。如果小圆环可视为质点，且小圆环、橡皮条和细绳的重力可忽略不计，小圆环平衡时，橡皮条AO、细绳OB和OC对小圆环的拉力的分别为F1、F2和F3，关于这三个力的大小关系，正确的是______。 A. F1>F2>F3 B. F3>F1>F2 C. F2>F3>F1 D. F3>F2>F1 （4）若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验至少需要________（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O点。 【答案】（1）B （2）F （3）A （4）3 【解析】 【小问1详解】 本实验的原理是用一个力产生的作用效果与两个力产生的作用相同来进行等效替代，故选B。 【小问2详解】 用一个弹簧秤拉橡皮条时，力一定沿橡皮条AO方向，图中可以看出，F表示一个力，表示的是用平行四边形定则作出的两个力的合力，所以一定沿橡皮条AO方向的是F。 【小问3详解】 对O点进行受力分析，F2与F3的合力与F1等大反向，如图 根据几何关系可知。 故选A。 【小问4详解】 若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验，需要测量3根细绳中的拉力，所以至少需要3次把橡皮条结点拉到O点。 四、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位） 13. 某物理兴趣小组自制了一个如图所示的水火箭。在发射过程中，将参数理想化处理如下：水火箭由静止开始从地面以a=20m/s2的加速度竖直向上运动，当到达离地高h1=10m处时，水火箭突然失去动力，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，取竖直向上为正方向。求： （1）水火箭上升过程中的最大速度vm； （2）水火箭从发射到落地过程中的运动时间t和路程s。 【答案】（1）20m/s，方向竖直向上 （2），60m 【解析】 【小问1详解】 由题意得，火箭上升时速度最大，根据速度位移关系则有 代入数据解得最大速度，方向竖直向上。 【小问2详解】 火箭加速上升则有 代入数据可得 失去动力做竖直上抛运动到最高点，则有， 代入数据解得， 到达最高点后做自由落体运动有 解得 所以水火箭从发射到落地过程中运动的时间 运动的路程 14. 在平直的公路上有两辆汽车同时同向做匀速运动，B车前，A车在后，A车的速度大小为v1=10m/s，B车的速度大小为v2=20m/s。当A、B两车相距x0=20m时，B车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，从此时开始计时，求： （1）A车追上B车之前，两者相距最大距离？ （2）A车追上B车所用的时间？ 【答案】（1）45m （2）12s 【解析】 【小问1详解】 当A、B两车速度相等时，相距最远，则 解得 此过程中A车的位移为 B车的位移为 所以两者相距的最大距离为 【小问2详解】 B车从刹车开始到运动停止所用时间为 此过程中A车的位移为 B车的位移为 由于可知A车追上B车时，B车已停止运动，所以 15. 如图所示，粗糙水平面上放置一半径为的四分之一圆柱体，圆柱体只有圆弧表面光滑，其他部分粗糙。光滑轻滑轮C（可视为质点）用轻杆固定在圆心O的正上方，轻质细线一端固定在A点，另一端跨过滑轮连接质量为的小球（可视为质点），小球置于四分之一圆柱体圆弧表面上D点，CD，且CD与竖直方向成30°角，物块B通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于P点，AP与竖直方向成角，此时圆柱体恰处于平衡状态。已知在同一竖直面内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。求 （1）物块B的质量； （2）若四分之一圆柱体的质量为，求圆柱体与地面之间的动摩擦因数； （3）若地面与四分之一圆柱体之间的动摩擦因数为，调整细线长度使小球从D处移至E处（CE与圆柱表面相切），整个系统仍恰好保持静止，求四分之一圆柱体的质量。 【答案】（1）2kg （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球进行受力分析，如图所示 水平方向 竖直方向 解得 对圆环进行受力分析，如图所示 竖直方向 依题意物块B静止，由解得物块B质量 【小问2详解】 对小球和四分之一圆柱体整体分析，如图所示 水平方向 竖直方向 依题意，四分之一圆柱体恰处于平衡状态，即 解得 【小问3详解】 对小球进行受力分析 绳对小球的拉力为，圆柱体对小球的弹力为，设，由，可得 由于与圆弧面相切，可得， 则水平方向 竖直方向 解得 对小球和四分之一圆柱体整体分析 地面整体的摩擦力，对整体的支持力，则水平方向 竖直方向 整体恰保持静止，需满足 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $