精品解析：陕西省铜川市2025-2026学年高一上学期1月期末物理试题

2025—2026学年度铜川市第一学期期末质量监测 高一物理期末质量监测 注意事项： 1.本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 4.监测范围：人教版必修第一册-第二册第六章 第一部分(选择题，共46分) 一、单项选择题：本大题共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，请把它选出后在答题卡规定的位置上用铅笔涂黑。 1. 小田同学想从学校骑行到天安门广场，他利用手机某地图APP进行导航，如图为导航界面的截图，其推荐路线中有两个数据：16分钟、3.2千米，下列相关说法正确的是（　　） A. 此次行程的平均速度的大小约为3.33m/s B. 16分钟表示的是某个时刻 C. 研究小田在导航中的实时位置时，可以把小田看作质点 D. 此次行程的位移的大小为3.2千米 2. 一物体做单向直线运动，关于该物体的运动，下列判断正确的是（　　） A. ，，减小，则物体做加速运动，速度增加越来越快 B ，，增大，则物体做减速运动，速度减小越来越快 C. ，，减小，则物体做加速运动，速度增加越来越快 D. ，，增大，则物体做减速运动，速度减小越来越快 3. 如图所示为甲、乙两辆汽车从静止开始运动的图像（位移-速度关系图），其中甲图像在前0.2km对应一段抛物线，0.2km后为与纵轴平行的直线，乙图像为过原点的倾斜直线，则下列判断正确的是（　　） A. 前200m甲车做加速度增大的加速运动 B. 400m处甲、乙两车相遇 C. 乙车做加速度逐渐增大的直线运动 D. 根据题中已知条件，无法求出甲车加速运动的时间 4. 现有一根长的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，小球以速度水平抛出，如图所示，不计空气阻力，g取，下列说法正确的是（　　） A. 小球能在竖直面内做完整的圆周运动 B. 绳子拉力为4.5N C. 绳子再次绷紧时小球下落距离为1.8m D. 绳子再次绷紧的时间为0.5s 5. 如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，甲板法线与竖直方向夹角为θ，船体简图如图乙所示。一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。假设航母的运动半径为R，夹角不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块可能只受重力、支持力两个力作用 B. 航母对小物块的支持力 C. 航母的航速为v时，小物块受到的摩擦力大小为 D. 航母最大航速为 6. 如图所示，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体A与小车均处于静止状态。若小车以1m/s2的加速度向右运动，则（g＝10m/s2）（　　） A. 物体A相对小车向右运动 B. 物体A受到的摩擦力大小不变 C. 物体A受到的摩擦力减小 D. 物体A受到的弹簧的拉力增大 7. 如图所示，半径为的圆环竖直放置，长度为的不可伸长的轻绳OA、OB一端固定在圆环上，另一端在圆心O处连接并悬挂一质量为的重物，初始时绳处于水平状态。现把圆环沿地面向右缓慢转动，在绳转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. OA绳的拉力一直增大，OB绳的拉力一直减小 B. OA绳的拉力先增大再减小，OB绳的拉力先减小再增大 C. 转过时，OA绳拉力为，绳拉力为 D. 转过时，OA绳拉力为，绳拉力为 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. 排球自O点竖直上抛后，又返回O点，用两台相同的频闪照相机分别对其上升和下落过程进行拍摄，频闪照片如图所示，图中包含上升的最高点且相邻两球的时间间隔相同。已知排球上升和下落过程均做匀变速直线运动，和表示两过程中球经过O点的速度大小，和表示两过程球的加速度大小，则（　　） A. 小球向下运动时处于失重状态 B. 小球向上运动时处于超重状态 C. D. 9. 如图所示，一足够长的传送带与水平面的夹角为，在电动机的带动下，以速度沿逆时针方向匀速运行，现把质量为的物块（视为质点）轻轻地放在传送带的上端，两者间的动摩擦因数为，重力加速度为，已知，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 初始阶段物块的加速度为 B. 物块与传送带不能一起匀速运动 C. 物块与传送带速度相同前后，摩擦力的方向不会发生改变 D. 物块与传送带速度相同前后，摩擦力大小的变化量为 10. 如图所示，在竖直平面内一发射器（视为质点）在O点先后以大小为、的初速度斜向上发射、两个完全相同的小球（视为质点），两球初速度方向相同，不计空气阻力，斜坡足够长，则下列说法正确的是（ ） A. 、两小球从抛出到落到斜坡上的时间之比为1:2 B. 、两小球从抛出到落到斜坡上的位移之比为1:4 C. 、两小球从抛出到落到斜坡上过程离斜面最远距离之比为1:2 D. 、两小球落到斜坡上前瞬间速度方向不同 第二部分(非选择题，共54分) 三、实验题：本大题共2小题，满分12分。把答案填在答题卡相应横线上。 11. 某同学利用图甲所示装置研究平抛运动的规律。 （1）若取平抛运动的起始点为坐标原点，下图中坐标原点的选择正确的是___________（填正确答案标号）。 A. B. C D. （2）若该同学完成实验操作后发现未标注坐标原点，于是选定轨迹上一点A为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，如图乙所示，AB和BC的水平间距相等且均为x0，竖直间距分别为y1和y2，则___________（填“大于”“等于”或“小于”）。 12. 某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。 （1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）； （2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示， 编号 1遮光带 2遮光带 3遮光带 … 73.04 38.67 30.00 … 根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________（结果保留两位有效数字）； （3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度___________（用d、表示）； （4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________ 。 四、解答题：本大题共3小题，共42分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。温馨提示：考生请注意在答题卡规定区域内用黑色笔作答，超出指定区域答题不给分。 13. 旅游旺季，我省多地迎来大量游客。一名游客拉着行李箱在水平地面行走行李箱的运动可看成在地面上滑行，行李箱的质量为22kg，取重力加速度，，。 （1）若该游客用如图甲所示的力拉行李箱匀速行走，拉力大小为100N，求行李箱与水平地面间的动摩擦因数； （2）若行李箱拉杆器件损坏，该游客停下来，改用如图乙所示的力推行李箱匀加速追赶前方的朋友，10s内跑了25m才追上，求该推力的大小。 14. 如图所示，倾角的足够长光滑斜面体。固定在水平地面上，质量的B物体放在斜面底端，通过与斜面平行的轻绳跨过光滑定滑轮与A物体相连接，A的质量，绳拉直时用手托住A物体使其在距地面h高处静止开始释放，着地后立即停止运动，A、B两物体均可视为质点，g取 （1）画出两个物体受力分析图，并求A下落过程绳子中拉力大小； （2）若，求B物体沿斜面向上运动距离s。 15. 科技馆有一套儿童喜爱机械装置，其结构简图如下：传动带AB部分水平，其长度L=1.2m，传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径r=0.4m，其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧EF对应的圆心角且圆弧的半径R=0.5m，F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接，倾斜传送带GH长为x=4.45m，其倾角．某同学将一质量为0.5kg且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，然后物块滑上倾斜传送带GH．已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度，,,，求： （1）物块由A到B所经历的时间； （2）DE弧对应的圆心角为多少； （3）若要物块能被送到H端，倾斜传动带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从G到H端所用时间的取值范围． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度铜川市第一学期期末质量监测 高一物理期末质量监测 注意事项： 1.本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 4.监测范围：人教版必修第一册-第二册第六章 第一部分(选择题，共46分) 一、单项选择题：本大题共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，请把它选出后在答题卡规定的位置上用铅笔涂黑。 1. 小田同学想从学校骑行到天安门广场，他利用手机某地图APP进行导航，如图为导航界面的截图，其推荐路线中有两个数据：16分钟、3.2千米，下列相关说法正确的是（　　） A. 此次行程的平均速度的大小约为3.33m/s B. 16分钟表示的是某个时刻 C. 研究小田在导航中的实时位置时，可以把小田看作质点 D. 此次行程的位移的大小为3.2千米 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．图中所给数据16分钟为时间间隔，3.2千米是路程，而此次行程的位移的大小比3.2千米要小，平均速度是总位移与所用时间的比值，路程与所用时间的比值是平均速率，故平均速率为，故ABD错误； C．研究小田在导航中的实时位置时，小田的大小、形状相对于所在空间可以忽略，故可以把小田看作质点，故C正确。 故选C。 2. 一物体做单向直线运动，关于该物体的运动，下列判断正确的是（　　） A. ，，减小，则物体做加速运动，速度增加越来越快 B. ，，增大，则物体做减速运动，速度减小越来越快 C. ，，减小，则物体做加速运动，速度增加越来越快 D. ，，增大，则物体做减速运动，速度减小越来越快 【答案】B 【解析】 【详解】A．，，速度与加速度同向，物体做加速运动，但减小，加速度减小，速度增加越来越慢，故A错误； B．，，速度与加速度反向，物体做减速运动，增大，加速度增大，速度减小越来越快，故B正确； C．，，速度与加速度反向，物体做减速运动，且减小，速度减小越来越慢，故C错误； D．，，速度与加速度同向，物体做加速运动，增大，速度增加越来越快，故D错误。 故选B。 3. 如图所示为甲、乙两辆汽车从静止开始运动的图像（位移-速度关系图），其中甲图像在前0.2km对应一段抛物线，0.2km后为与纵轴平行的直线，乙图像为过原点的倾斜直线，则下列判断正确的是（　　） A. 前200m甲车做加速度增大的加速运动 B. 在400m处甲、乙两车相遇 C. 乙车做加速度逐渐增大的直线运动 D. 根据题中已知条件，无法求出甲车加速运动的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．若汽车做匀加速直线运动，则有 可知图像是一条抛物线，故前200m甲车做匀加速直线运动，故A错误； B．在x正半轴上作v轴的多条平行线，发现前400m，每个位置对应的速度大小均是甲比乙大，故甲车比乙车先到达400m处，故B错误； C．由图像可知，乙车在相同位移内速度的变化量相等，因为乙车速度增加，故相同位移所用时间越来越小， 由可知，相等时，越小，越大，故乙车做加速度逐渐增大的直线运动，故C正确； D．根据，结合图像可得 甲车加速时间，故D错误。 故选C。 4. 现有一根长的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，小球以速度水平抛出，如图所示，不计空气阻力，g取，下列说法正确的是（　　） A. 小球能在竖直面内做完整圆周运动 B. 绳子拉力为4.5N C. 绳子再次绷紧时小球下落距离为1.8m D. 绳子再次绷紧的时间为0.5s 【答案】C 【解析】 【详解】若小球抛出后恰好做圆周运动，重力提供向心力，由牛顿第二定律得 代入数据解得 可知，小球被抛出后做平抛运动，设轻绳绷紧时与竖直方向的夹角为，小球运动轨迹如图所示 小球做平抛运动，水平方向 竖直方向 由几何知识得， 代入数据解得， AB．小球被抛出后先做平抛运动，绳子再次绷紧时做圆周运动，小球做平抛运动时绳子是松弛的，绳子的拉力为零，故AB错误； CD．由以上分析可知，绳子再次绷紧的时间，小球下落的距离 故C正确，D错误。 故选C 5. 如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，甲板法线与竖直方向夹角为θ，船体简图如图乙所示。一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。假设航母的运动半径为R，夹角不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块可能只受重力、支持力两个力作用 B. 航母对小物块的支持力 C. 航母的航速为v时，小物块受到的摩擦力大小为 D. 航母的最大航速为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小物块与甲板始终保持相对静止，所以小物块也在水平面内做圆周运动，因此，小物块一定受重力、支持力和摩擦力。故A错误； BC．小物块受力如下图 由图可知，竖直方向有 航母的航速为v时，水平方向有 又有 ， ， 联立解得 故B、C错误； D．当摩擦力达到最大静摩擦力时，航母有最大航速。又因为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，因此 带入可得 解得 故选D。 6. 如图所示，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体A与小车均处于静止状态。若小车以1m/s2的加速度向右运动，则（g＝10m/s2）（　　） A. 物体A相对小车向右运动 B. 物体A受到的摩擦力大小不变 C. 物体A受到的摩擦力减小 D. 物体A受到的弹簧的拉力增大 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．物体A受弹簧的拉力为时，物体A与小车均处于静止状态，故物体A与小车的上表面之间的最大静摩擦力 小车加速运动时，假设物体A与小车仍然相对静止，根据牛顿第二定律有 解得，由于，所以假设成立，小车对物体A的摩擦力大小不变，物体A相对小车静止，故A错误，C错误，B正确； D．由于物体A与小车相对静止，弹簧长度不变，故物体A受到的弹簧的拉力大小不变，D错误。 故选B 7. 如图所示，半径为的圆环竖直放置，长度为的不可伸长的轻绳OA、OB一端固定在圆环上，另一端在圆心O处连接并悬挂一质量为的重物，初始时绳处于水平状态。现把圆环沿地面向右缓慢转动，在绳转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. OA绳的拉力一直增大，OB绳的拉力一直减小 B. OA绳的拉力先增大再减小，OB绳的拉力先减小再增大 C. 转过时，OA绳拉力为，绳拉力为 D. 转过时，OA绳拉力为，绳拉力为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．对圆心O与重物整体进行分析，如图所示 根据正弦定理有 在绳转动过程中，根据几何关系可知，由30°增大至90°，由90°减小至30°，可知，增大，减小，即OA绳拉力一直增大，OB绳的拉力一直减小，故A正确，B错误； CD．根据几何关系可知，转过时有， 结合上述解得， 即转过时，OA绳拉力为，绳拉力为，故CD错误。 故选A。 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. 排球自O点竖直上抛后，又返回O点，用两台相同的频闪照相机分别对其上升和下落过程进行拍摄，频闪照片如图所示，图中包含上升的最高点且相邻两球的时间间隔相同。已知排球上升和下落过程均做匀变速直线运动，和表示两过程中球经过O点的速度大小，和表示两过程球的加速度大小，则（　　） A. 小球向下运动时处于失重状态 B. 小球向上运动时处于超重状态 C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．小球向上运动和向下运动时，加速度都向下，则都处于失重状态，A正确，B错误； C．将小球上抛的逆过程看作是向下的初速度为零的匀加速运动，则 向下运动时 可得，C正确； D．根据， 可得，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，一足够长的传送带与水平面的夹角为，在电动机的带动下，以速度沿逆时针方向匀速运行，现把质量为的物块（视为质点）轻轻地放在传送带的上端，两者间的动摩擦因数为，重力加速度为，已知，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 初始阶段物块的加速度为 B. 物块与传送带不能一起匀速运动 C. 物块与传送带速度相同前后，摩擦力的方向不会发生改变 D. 物块与传送带速度相同前后，摩擦力大小的变化量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．初始阶段对物块进行受力分析，由牛顿第二定律可得 可得物块的加速度为，A正确； B．由于，可得 则有 物块与传送带速度相同后可以达到力的平衡，能一起匀速运动，B错误； C．物块与传送带速度相同前，滑动摩擦力的方向沿斜面向下，物块与传送带速度相同后，静摩擦力的方向沿斜面向上，摩擦力的方向会发生改变，C错误； D．共速前为滑动摩擦力，共速后为静摩擦力 则有，D正确。 故选AD 10. 如图所示，在竖直平面内一发射器（视为质点）在O点先后以大小为、的初速度斜向上发射、两个完全相同的小球（视为质点），两球初速度方向相同，不计空气阻力，斜坡足够长，则下列说法正确的是（ ） A. 、两小球从抛出到落到斜坡上的时间之比为1:2 B. 、两小球从抛出到落到斜坡上的位移之比为1:4 C. 、两小球从抛出到落到斜坡上过程离斜面最远距离之比为1:2 D. 、两小球落到斜坡上前瞬间速度方向不同 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设斜面倾角为，初速度与水平方向成，把初速度沿水平竖直方向分解，如图所示 水平方向有 竖直方向有 小球落到斜面上，有 解得 若初速度变为，则有 解得，故A正确； B．把初速度沿斜面和垂直斜面方向分解，如图所示 垂直斜面方向有 沿斜面方向有 解得 若初速度变为，则有 解得，故B正确； C．把初速度沿斜面和垂直斜面方向分解，由前面分析可知，从抛出到落到斜坡上过程离斜面距离最远用时为，则最远距离 若初速度变为，则有 解得，故C错误； D．把初速度沿斜面和垂直斜面方向分解，设小球落到斜面上时的速度与斜面夹角为，如图所示 沿斜面有 垂直斜面有 则 与初速度无关，故两小球落到斜坡上前瞬间速度方向相同，故D错误。 故选AB。 第二部分(非选择题，共54分) 三、实验题：本大题共2小题，满分12分。把答案填在答题卡相应横线上。 11. 某同学利用图甲所示装置研究平抛运动的规律。 （1）若取平抛运动的起始点为坐标原点，下图中坐标原点的选择正确的是___________（填正确答案标号）。 A. B. C. D. （2）若该同学完成实验操作后发现未标注坐标原点，于是选定轨迹上一点A为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，如图乙所示，AB和BC的水平间距相等且均为x0，竖直间距分别为y1和y2，则___________（填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）C （2）大于 【解析】 【小问1详解】 坐标原点应该是小球球心在斜槽末端的投影点且小球球心应位于斜槽最末端时建立坐标原点。 故选C。 【小问2详解】 A点不是抛出点，和的水平间距相等且均为，水平方向匀速运动，所以小球2过和的时间一样，设小球通过和的时间为，则有， 联立可得 ，则有 12. 某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。 （1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）； （2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示， 编号 1遮光带 2遮光带 3遮光带 … 73.04 38.67 30.00 … 根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________（结果保留两位有效数字）； （3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度___________（用d、表示）； （4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________ 。 【答案】 ①. 刻度尺 ②. 1.5 ③. ④. 光栅板受到空气阻力的作用 【解析】 【详解】（1）[1]该实验测量重力加速度，不需要天平测质量；需要用刻度尺测量遮光带（透光带）宽度，故需要刻度尺； （2）[2]根据平均速度的计算公式可知 （3）[3]根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度，有 可得 （4）[4]光栅板的长度明显，下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直向下的加速度小于重力加速度。 四、解答题：本大题共3小题，共42分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。温馨提示：考生请注意在答题卡规定区域内用黑色笔作答，超出指定区域答题不给分。 13. 旅游旺季，我省多地迎来大量游客。一名游客拉着行李箱在水平地面行走行李箱的运动可看成在地面上滑行，行李箱的质量为22kg，取重力加速度，，。 （1）若该游客用如图甲所示的力拉行李箱匀速行走，拉力大小为100N，求行李箱与水平地面间的动摩擦因数； （2）若行李箱拉杆器件损坏，该游客停下来，改用如图乙所示的力推行李箱匀加速追赶前方的朋友，10s内跑了25m才追上，求该推力的大小。 【答案】（1）0.5 （2）242N 【解析】 【小问1详解】 如图所示 行李箱匀速，则有 解得 【小问2详解】 如图所示 行李箱匀加速运动，则有 解得 14. 如图所示，倾角的足够长光滑斜面体。固定在水平地面上，质量的B物体放在斜面底端，通过与斜面平行的轻绳跨过光滑定滑轮与A物体相连接，A的质量，绳拉直时用手托住A物体使其在距地面h高处静止开始释放，着地后立即停止运动，A、B两物体均可视为质点，g取 （1）画出两个物体受力分析图，并求A下落过程绳子中拉力大小； （2）若，求B物体沿斜面向上运动距离s。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）物体A向下做匀加速运动，B沿斜面向上做匀加速运动，两个物体的加速度大小相等，设为A绳子的张力设为T，对两物体受力分析有 根据牛顿第二定律，对A物体有 对B物体有 代入数据解得 （2）根据题图即题意可得A下降2m正好到达地面，设此时的速度为v，B的速度也为v，对于A根据 代入数据解得 A着地后B做匀减速运动的加速度大小 代入数据解得 设B还沿斜面向上滑动的距离是x，根据 代入数据解得 即A物体从处静止释放，B物体沿斜面向上运动的距离为 15. 科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简图如下：传动带AB部分水平，其长度L=1.2m，传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径r=0.4m，其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧EF对应的圆心角且圆弧的半径R=0.5m，F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接，倾斜传送带GH长为x=4.45m，其倾角．某同学将一质量为0.5kg且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，然后物块滑上倾斜传送带GH．已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度，,,，求： （1）物块由A到B所经历的时间； （2）DE弧对应的圆心角为多少； （3）若要物块能被送到H端，倾斜传动带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从G到H端所用时间的取值范围． 【答案】(1)0.7s (2) (3), 【解析】 【详解】（1）物体在水平传送带上，由牛顿第二定律得： 所以： 物体加速到3m/s的时间： 在加速阶段的位移： 物体做匀速直线运动的时间： 物块由A到B所经历的时间：t=t1+t2=0.7s (2)若物体能在B点恰好离开传送带做平抛运动，则满足： 所以： 所以物体能够在B点离开传送带做平抛运动，平抛的时间： 解得： 到达D点时物体沿竖直方向的分速度： 到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角： 所以：α=530 即DE弧对应的圆心角α为530 （3）当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，所以物体在F点受到的支持力： 物体在F点时，支持力与重力的分力提供向心力得： 代入数据得：v3=5m/s 物体在倾斜的传动带上受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力： f′=μmgcos370=2N 重力沿斜面向下的分力：Fx=mgsin370=3N>f′ 可知物体不可能相对于传动带静止，所以物体在传送带上将一直做减速运动，物体恰好到达H点时速度为0. Ⅰ、若传送带的速度大于等于物体在F点的速度，则物体受到的摩擦力的方向向上，物体一直以不变的加速度向上做减速运动；此时：Fx-f′=ma3 解得：a3=2m/s2 物体的位移为： 代入数据解得：t′=1.16s（或t′=3.84s不合题意） Ⅱ、若传送带的速度小于物体在F点的速度，则物体先相对于传送带向上运动，受到的摩擦力的方向向下；当物体的速度小于传送带的速度后，受到的摩擦力方向向上，物体继续向上做减速运动，速度的大小发生变化． 设物体恰好能到达H点时，传送带的速度是vmin，且vmin<v3，物体到达H点的速度为0. 物体的速度大于传送带的速度时，物体受到的摩擦力的方向向下，此时： Fx+f′=ma2，则a2=10m/s2 物体的速度小于传送带的速度时，物体受到的摩擦力方向向上，则： Fx-f′=ma3，则a3=2m/s2 物体向上的减速运动若反过来看，也可以是向下的加速运动，初速度为0，末速度为v3，设下面的一段时间为t4，上面的一段时间为t5，可得：，， 联立以上三式，代入数据得：t4=0.1s，t5=2.0s，vmin=4m/s 物体从F点运动到H点的总时间： 综合以上的分析可知，若要物体能都到达H点，传送带的速度应满足：vmin≥4m/s ，物体运动的时间范围是： 1.16s≤t≤2.1s 【点睛】本题借助于传送带问题考查牛顿运动定律的综合应用、平抛运动及圆周运动的规律，要求能正确分析物体的运动过程，并能准确地进行受力分析，选择合适的物理规律求解．传送带的问题是牛顿运动定律的综合应用中比较复杂的问题，该题竟然有两个传送带，题目的难度太大． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $