精品解析：广西南宁市2025-2026学年高一上学期期末物理试题

高一年级物理 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，只有一项符合题目要求。） 1. 2025年8月15日，首届全球人形机器人综合赛事—2025世界人形机器人运动会在中国国家体育场（鸟巢）和国家速滑馆（冰丝带）举办。如图所示，在田径场的400米决赛中，某品牌机器人用时1分28秒获得冠军，则下列说法正确的是（　　） A. “用时1分28秒”指的是时刻 B. 冠军的平均速率大小约为 C. 冠军的平均速度大小约为 D. 机器人冲刺通过终点线过程可以将机器人看作质点 2. 伽利略的斜面实验是高中物理重要的理想实验与推理模型，下列关于其两个核心斜面实验（研究自由落体运动、推导惯性规律）的说法，正确的是（　　） A. 研究自由落体运动时，伽利略用“倾角可变的斜面”冲淡重力，直接测出自由落体运动的加速度 B. 推导惯性规律的理想斜面实验中，伽利略假设“水平面无摩擦”，推理出物体将永远运动下去 C. 两个斜面实验均通过“实际实验”的方法，直接得出了最终的物理规律 D. 伽利略通过自由落体实验，直接证明了“轻重物体下落快慢相同”，否定亚里士多德的观点 3. 如图为在第十四届珠海航展上首次公开亮相的我国新型翼龙无人机真机，它可执行侦察、打击及物资投送等任务。下列说法正确的是（　　） A. 无人机在地面上滑行时，若撤去动力，会立即停止运动 B. 无人机在空中匀速飞行时受到的合力不为零 C. 无人机在空中做加速直线运动时，惯性增大 D. 无人机在空中投送物资后，惯性减小 4. 靠墙俯卧撑有助于训练上肢力量，如图所示，一名运动员在训练中保持靠墙支撑姿势不动，不考虑人与墙壁之间的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 躯干与墙壁的夹角越大，人所受合力越大 B. 水平地面对人的作用力方向为竖直向上 C. 水平地面对人的摩擦力方向为水平向右 D. 墙壁对人的支持力与人对墙壁的压力是一对平衡力 5. 在2025年10月19日举行的环广西公路自行车世界巡回赛中，为让观众更清晰地观看赛事，常有跟拍摩托车跟随车队记录精彩过程。某跟拍摩托车沿五象大道做直线运动，其图像如图所示，取向东为运动的正方向，下列说法中正确的是（　　） A. 内，摩托车在第末时离出发点最远 B. 内，摩托车的位移为 C. 内，摩托车做加速度方向向西的匀变速直线运动 D. 内，摩托车加速度大小为 6. 国际拔河比赛中每个队由8名运动员组成，每个队按运动员体重的总和分成若干重量级别，同等级别的两个队进行比赛。比赛规定，运动员必须穿“拔河鞋”或没有鞋跟等突出物的平底鞋，不能戴手套。下列说法正确的是（　　） A. 同一级别比赛中，某队获胜的原因是其中某一运动员个体体重更大 B. 穿平底拔河鞋是为了增大与地面的接触面积，从而增大静摩擦力 C. 禁止戴手套是因为手套会增大手与绳子间的摩擦力，导致绳子易脱手 D. 比赛时运动员重心向后压低，是为了增大静摩擦力 7. 2025年5月31日上午，“金蛇献瑞 龙舞九州”全国龙舟大联动暨南宁龙舟公开赛在邕江大桥畅游阁附近水域举行。如图乙所示，水面比赛的直道上有a、b、c、d、e五个连续等距的浮标（可忽略其大小），比赛开始后，某队伍的龙舟从浮标a处由静止开始做匀加速直线运动，已知船头通过段的时间为t，则（　　） A. 船头通过段的时间为 B. 船头通过段的时间为 C. 船头通过段的平均速度等于通过b浮标时的瞬时速度 D. 船头通过浮标b、c、d、e时的速度之比为 二、多项选择题（本大题共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. 神舟21号载人飞船完成空间站驻留任务后，实现了三圈快速返回，仅用小时便成功着陆于东风着陆场，其发射、在轨运行和返回过程均出现超重与失重现象。下列说法正确的是（　　） A. 飞船发射升空加速阶段，航天员处于超重状态，航天员所受重力变大 B. 飞船从空间站撤离后，在无动力下落阶段（未进入大气层），加速度方向向下，航天员处于失重状态 C. 飞船返回舱再入大气层后，通过受控滑翔装置减速，此过程航天员对座椅的压力大于自身重力 D. 返回舱距地面约处打开降落伞减速，航天员处于失重状态 9. 如图所示，在天花板的A点安装光滑定滑轮，把质量为M的物块a放在水平地面的C点，连接物块a的吊线绕过A点滑轮后，另一端固定在天花板的B点；质量为m的物块b用光滑轻质小挂钩挂在段吊线的O点，此时段吊线与竖直方向夹角为，且间吊线的总长度是水平间距的2倍，a和b都保持静止，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 吊线的拉力 B. 物块a对地面的压力 C. 物块a受到的摩擦力 D. 若将B端吊线向左缓慢移动少许，物块a始终保持静止 10. 如图甲所示，将质量分别为和的A、B两个物体，并排静止放置在光滑水平面上，两物体接触但不黏合，时刻，水平推力和水平拉力同时分别作用于上，两个力随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，A、B开始分离 B. 内，B的加速度大小为 C. 内，A运动位移大小为 D. 时，A、B间的距离为 三、实验题（本大题共2小题，第11题6分，第12题8分，共14分。） 11. 某实验小组在探究弹簧弹力与形变量关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）关于本实验，下列操作正确的是______（填标号）。 A. 将弹簧取下后放置在水平桌面上测量弹簧原长 B. 竖直夹稳用于测量弹簧长度的刻度尺 C 悬挂钩码后需要立即进行读数 D. 使用的钩码越多越好 （2）实验中，某同学以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，作出图像如图乙所示。由图线可得出该弹簧的原长为______，弹簧的劲度系数为______（结果用、表示）。 12. 某同学用如图甲所示的实验装置探究一定质量的小车加速度与力的关系，其步骤如下： A.测出小车质量为M，合理调整木板倾角，把小车放在倾斜木板上，让小车能沿木板加速下滑； B.用轻绳通过滑轮将拉力传感器与小车连接，小车连接纸带，此时小车保持静止，记录传感器的示数为F； C.取下轻绳，让小车由静止释放，打出的一条纸带如图乙所示，将打下的第一点记为计数点0（之后每五个点取一个计数点），已知打点计时器的打点频率为； D.关闭电源，取下纸带，改变木板倾角，重复上述步骤，多打出几条纸带。 （1）相邻两个计数点之间的时间间隔______s。 （2）该同学从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带，将纸带沿计数点剪断得到6段纸带，由短到长并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠。最后将各纸带上端中心点连起来可得到一条直线，如图丙。若用横轴表示时间t，纸带宽度表示相邻计数点时间间隔T，纵轴表示相邻计数点间距离，测得所连直线的斜率为k，则小车运动的加速度为______（用k、T表示）。 （3）该同学根据测量数据作出如图丁所示的图像，图线不过原点的原因可能是____________。实验操作中______（选填“需要”“不需要”）再添加平衡阻力的步骤。 四、计算题（本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题18分，共40分。解析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得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 某同学用量角器、细线和小钢球制作了一个测量水平恒定风力的仪器。如图所示，他用细线将小钢球悬挂于量角器的圆心O。某次测量中，他将测量仪置于水平路面上，调整量角器处于竖直平面内，并使量角器的直径边与风力方向平行，观察到细线在一段时间内稳定在刻度线的位置（如图示位置）。已知小钢球的质量为m，量角器和底座的总质量为，当地重力加速度为g。求： （1）水平风力； （2）测量仪对地面的压力。 14. A球从屋顶自由落下，当A球落下距离为时，B球从与屋顶距离为的地方开始自由落下，两球同时落地。重力加速度g取，忽略一切阻力的影响，且两球不会相碰。 （1）求屋顶到地面的距离； （2）若两球都是弹性小球，即与水平地面碰撞后立刻以原速率反弹，从两球同时落地时开始计时，经过多长时间两球第一次在空中达到同一高度？ 15. 工厂里流水线上有一传送带装置，如图所示，其中段水平，长度，段倾角为，长度，和在B点通过一段极短的圆弧连接（工件通过连接处时速度大小不变），传送带以的恒定速率顺时针运转。现将一个工件（可看成质点）无初速度放到C点，已知工件与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，。 （1）求工件第一次到达B点时的速度大小； （2）求工件从C点开始至第二次到达B点所用总时间； （3）判断工件运动了时的速度方向，并说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一年级物理 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，只有一项符合题目要求。） 1. 2025年8月15日，首届全球人形机器人综合赛事—2025世界人形机器人运动会在中国国家体育场（鸟巢）和国家速滑馆（冰丝带）举办。如图所示，在田径场的400米决赛中，某品牌机器人用时1分28秒获得冠军，则下列说法正确的是（　　） A. “用时1分28秒”指的是时刻 B. 冠军的平均速率大小约为 C. 冠军的平均速度大小约为 D. 机器人冲刺通过终点线过程可以将机器人看作质点 【答案】B 【解析】 【详解】A．用时1分28秒”对应时间上的一段，指的是时间间隔，故A错误； B．冠军的平均速率，故B正确； C．在田径场的400米决赛中，冠军的位移为零，所以平均速度大小为0，故C错误； D．机器人冲刺通过终点线过程，机器人的大小和形状不可以忽略，所以不可以将机器人看作质点，故D错误。 故选B。 2. 伽利略的斜面实验是高中物理重要的理想实验与推理模型，下列关于其两个核心斜面实验（研究自由落体运动、推导惯性规律）的说法，正确的是（　　） A. 研究自由落体运动时，伽利略用“倾角可变的斜面”冲淡重力，直接测出自由落体运动的加速度 B. 推导惯性规律的理想斜面实验中，伽利略假设“水平面无摩擦”，推理出物体将永远运动下去 C. 两个斜面实验均通过“实际实验”的方法，直接得出了最终的物理规律 D. 伽利略通过自由落体实验，直接证明了“轻重物体下落快慢相同”，否定亚里士多德的观点 【答案】B 【解析】 【详解】A. 研究自由落体运动时，伽利略确实使用“倾角可变的斜面”冲淡重力，便于测量时间和距离，但他是通过斜面上的运动数据间接推导自由落体的匀加速性质，并未直接测出自由落体运动的加速度（如重力加速度g），故A错误； B. 在推导惯性规律的理想斜面实验中，伽利略假设“水平面无摩擦”，并基于此推理：小球从斜面滚下后，在无摩擦水平面上将保持匀速运动，永远运动下去。这符合伽利略的理想化推理过程，故B正确； C. 两个斜面实验（自由落体研究和惯性推导）均涉及理想化假设和逻辑推理，并非仅通过“实际实验”直接得出规律。例如，惯性实验依赖于无摩擦假设，实际无法完全实现，故C错误； D. 伽利略通过斜面实验和逻辑推理（而非直接的自由落体实验）论证了“轻重物体下落快慢相同”，从而否定亚里士多德的观点。但“直接证明”的说法不准确，因为其证明过程包含理想化推理，故D错误。 故选B。 3. 如图为在第十四届珠海航展上首次公开亮相的我国新型翼龙无人机真机，它可执行侦察、打击及物资投送等任务。下列说法正确的是（　　） A. 无人机在地面上滑行时，若撤去动力，会立即停止运动 B. 无人机在空中匀速飞行时受到的合力不为零 C. 无人机空中做加速直线运动时，惯性增大 D. 无人机在空中投送物资后，惯性减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．无人机在地面上滑行时，若撤去动力，由于惯性，无人机不会立即停止运动，故A错误； B．无人机在空中匀速直线飞行时受到的合力为0，故B错误； C．无人机在空中做加速直线运动时，无人机的质量不变，惯性不变，故C错误； D．无人机在空中投送物资后，无人机的质量减小，则惯性减小，故D正确。 故选D。 4. 靠墙俯卧撑有助于训练上肢力量，如图所示，一名运动员在训练中保持靠墙支撑姿势不动，不考虑人与墙壁之间的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 躯干与墙壁的夹角越大，人所受合力越大 B. 水平地面对人的作用力方向为竖直向上 C. 水平地面对人的摩擦力方向为水平向右 D. 墙壁对人的支持力与人对墙壁的压力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为运动员在训练中保持靠墙支撑姿势不动，所以人所受的合力为零，故A错误； BC．人的受力如图 根据平衡条件可知水平地面对人的摩擦力方向为水平向右，地面对人的作用力是支持力与摩擦力的合力，方向斜向上，故B错误，C正确； D．墙壁对人的支持力与人对墙壁的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D错误。 故选C。 5. 在2025年10月19日举行的环广西公路自行车世界巡回赛中，为让观众更清晰地观看赛事，常有跟拍摩托车跟随车队记录精彩过程。某跟拍摩托车沿五象大道做直线运动，其图像如图所示，取向东为运动的正方向，下列说法中正确的是（　　） A. 内，摩托车在第末时离出发点最远 B. 内，摩托车的位移为 C. 内，摩托车做加速度方向向西的匀变速直线运动 D. 内，摩托车加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．0~6s内物体沿正方向运动，6~12s内物体沿负方向运动，所以0~12s内物体在第6s时离出发点最远，故A错误； B．内，摩托车的位移为，故B错误； C．内，摩托车做向东的匀减速运动，所以加速度方向向西，故C正确； D．内，摩托车加速度 摩托车加速度大小为，故D错误。 故选C。 6. 国际拔河比赛中每个队由8名运动员组成，每个队按运动员体重的总和分成若干重量级别，同等级别的两个队进行比赛。比赛规定，运动员必须穿“拔河鞋”或没有鞋跟等突出物的平底鞋，不能戴手套。下列说法正确的是（　　） A. 同一级别比赛中，某队获胜的原因是其中某一运动员个体体重更大 B. 穿平底拔河鞋是为了增大与地面的接触面积，从而增大静摩擦力 C. 禁止戴手套是因为手套会增大手与绳子间的摩擦力，导致绳子易脱手 D. 比赛时运动员重心向后压低，是为了增大静摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】A．拔河的胜负取决于整体摩擦力，而不是单个运动员的体重。即使某队有个体重更大的运动员，也无法直接决定比赛胜负，故A错误； B．穿平底拔河鞋是为了增大鞋底与地面的粗糙程度，从而增大摩擦力，而不是单纯增大接触面积。接触面积对滑动摩擦力的大小没有影响，故B错误； C．禁止戴手套是因为手套会增大手与绳子间的摩擦力，这会让绳子更不容易脱手，而不是更容易脱手，故C错误； D．比赛时运动员重心向后压低，是为了让身体更稳定，同时通过增大对地面的压力来增大静摩擦力，故D正确。 故选D。 7. 2025年5月31日上午，“金蛇献瑞 龙舞九州”全国龙舟大联动暨南宁龙舟公开赛在邕江大桥畅游阁附近水域举行。如图乙所示，水面比赛的直道上有a、b、c、d、e五个连续等距的浮标（可忽略其大小），比赛开始后，某队伍的龙舟从浮标a处由静止开始做匀加速直线运动，已知船头通过段的时间为t，则（　　） A. 船头通过段的时间为 B. 船头通过段的时间为 C. 船头通过段的平均速度等于通过b浮标时的瞬时速度 D. 船头通过浮标b、c、d、e时的速度之比为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据初速度为零的匀加速直线运动相等位移的时间关系可知 则船头通过段的时间为 船头通过段的时间为，故A正确，B错误； C．设任意两个连续的浮标间相距，根据平均速度公式可知 根据初速度为零的匀加速直线运动位移与时间的关系，有 通过b浮标时的瞬时速度为 联立可得，故C错误； D．由 可得，故D错误。 故选A。 二、多项选择题（本大题共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. 神舟21号载人飞船完成空间站驻留任务后，实现了三圈快速返回，仅用小时便成功着陆于东风着陆场，其发射、在轨运行和返回过程均出现超重与失重现象。下列说法正确的是（　　） A. 飞船发射升空加速阶段，航天员处于超重状态，航天员所受重力变大 B. 飞船从空间站撤离后，在无动力下落阶段（未进入大气层），加速度方向向下，航天员处于失重状态 C. 飞船返回舱再入大气层后，通过受控滑翔装置减速，此过程航天员对座椅的压力大于自身重力 D 返回舱距地面约处打开降落伞减速，航天员处于失重状态 【答案】BC 【解析】 【详解】A．飞船发射升空加速阶段，加速度向上，属于超重现象，航天员所受重力没有变化，A错误； B．飞船从空间站撤离后，在无动力下落阶段（未进入大气层），加速度方向向下，属于失重现象，飞船、航天员均处于失重状态，B正确； C．飞船返回舱再入大气层后，通过受控滑翔装置减速，加速度向上，座椅对航天员的支持力大于重力； 航天员对座椅的压力与座椅对航天员的支持力大小相等，所以航天员对座椅的压力大于自身重力，C正确； D．返回舱距地面约10km处打开降落伞减速，加速度向上，航天员处于超重状态，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，在天花板的A点安装光滑定滑轮，把质量为M的物块a放在水平地面的C点，连接物块a的吊线绕过A点滑轮后，另一端固定在天花板的B点；质量为m的物块b用光滑轻质小挂钩挂在段吊线的O点，此时段吊线与竖直方向夹角为，且间吊线的总长度是水平间距的2倍，a和b都保持静止，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 吊线的拉力 B. 物块a对地面的压力 C. 物块a受到的摩擦力 D. 若将B端吊线向左缓慢移动少许，物块a始终保持静止 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对物块b受力分析，如图 由题意三角形为正三角形，则与竖直方向的夹角， 解得，故A正确； B．对物块a进行受力分析，如图 竖直方向有 解得，故B错误； C．由物块a的受力分析图可知，水平方向有，故C错误； D．将B端吊线向左缓慢移动少许，与竖直方向的夹角减小，绳子拉力减小，物块a所受摩擦力减小，物块a对地面的压力增大，最大静摩擦力增大，摩擦力始终小于最大静摩擦力，物块a始终保持静止，故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，将质量分别为和的A、B两个物体，并排静止放置在光滑水平面上，两物体接触但不黏合，时刻，水平推力和水平拉力同时分别作用于上，两个力随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，A、B开始分离 B. 内，B的加速度大小为 C. 内，A运动的位移大小为 D. 时，A、B间的距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图像可知，时间内， 在A、B分离的瞬间则有 联立解得，故A错误； B．时间内，A、B具有共同的加速度，A、B整体受力分析可得 则此过程B的加速度大小为，故B正确； C．时间内，，故C错误； D．A、B分离后，对AB分别受力分析，则有， 时A、B间的距离，故D正确。 故选BD。 三、实验题（本大题共2小题，第11题6分，第12题8分，共14分。） 11. 某实验小组在探究弹簧弹力与形变量关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）关于本实验，下列操作正确的是______（填标号）。 A. 将弹簧取下后放置在水平桌面上测量弹簧的原长 B. 竖直夹稳用于测量弹簧长度的刻度尺 C. 悬挂钩码后需要立即进行读数 D. 使用的钩码越多越好 （2）实验中，某同学以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，作出图像如图乙所示。由图线可得出该弹簧的原长为______，弹簧的劲度系数为______（结果用、表示）。 【答案】（1）B （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．应将弹簧竖直悬挂待其静止时，再测其原长，故A错误； B．竖直夹稳刻度尺，使其与静止稳定弹簧平行用来测弹簧长度，故B正确； C．悬挂钩码后，待钩码稳定静止不动后再测量，不应立即测量，故C错误； D．使用钩码越多，越容易超出弹簧弹性限度，损坏弹簧，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 依据胡克定律 [1]弹簧原长时，弹力，故此时弹簧长度（为图像横截距） [2]将胡克定律变形可得 故斜率为劲度系数 12. 某同学用如图甲所示的实验装置探究一定质量的小车加速度与力的关系，其步骤如下： A.测出小车质量为M，合理调整木板倾角，把小车放在倾斜木板上，让小车能沿木板加速下滑； B.用轻绳通过滑轮将拉力传感器与小车连接，小车连接纸带，此时小车保持静止，记录传感器的示数为F； C.取下轻绳，让小车由静止释放，打出的一条纸带如图乙所示，将打下的第一点记为计数点0（之后每五个点取一个计数点），已知打点计时器的打点频率为； D.关闭电源，取下纸带，改变木板倾角，重复上述步骤，多打出几条纸带。 （1）相邻两个计数点之间的时间间隔______s。 （2）该同学从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带，将纸带沿计数点剪断得到6段纸带，由短到长并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠。最后将各纸带上端中心点连起来可得到一条直线，如图丙。若用横轴表示时间t，纸带宽度表示相邻计数点时间间隔T，纵轴表示相邻计数点间距离，测得所连直线的斜率为k，则小车运动的加速度为______（用k、T表示）。 （3）该同学根据测量数据作出如图丁所示的图像，图线不过原点的原因可能是____________。实验操作中______（选填“需要”“不需要”）再添加平衡阻力的步骤。 【答案】（1）0.1s （2） （3） ①. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 ②. 不需要 【解析】 小问1详解】 相邻两个计数点之间的时间间隔 【小问2详解】 所连直线的斜率表示 则小车运动的加速度 【小问3详解】 [1] 如图丁所示的图像中可得，需施加很大的力才有加速度，故为实验装置未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足； [2]释放小车的合力等于之前记录传感器的示数，所以实验操作中不需要再添加平衡阻力的步骤。 四、计算题（本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题18分，共40分。解析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得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 某同学用量角器、细线和小钢球制作了一个测量水平恒定风力的仪器。如图所示，他用细线将小钢球悬挂于量角器的圆心O。某次测量中，他将测量仪置于水平路面上，调整量角器处于竖直平面内，并使量角器的直径边与风力方向平行，观察到细线在一段时间内稳定在刻度线的位置（如图示位置）。已知小钢球的质量为m，量角器和底座的总质量为，当地重力加速度为g。求： （1）水平风力； （2）测量仪对地面的压力。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小钢球受到重力、细线的拉力和水平风力，这三个力让小钢球处于平衡状态。已知细线稳定在刻度线的位置，即细线与竖直方向夹角为。由力平衡条件可得细线的拉力和水平风力的合力与重力等大反向，由三角函数可得水平风力 【小问2详解】 在水平方向上风力与拉力水平方向分力相等 在竖直方向上重力与拉力竖直方向分力相等 那么对于量角器和底座受到与竖直方向夹角为细线上的拉力，又因拉力竖直方向分力等于重力，故地面给角器和底座的支持力 14. A球从屋顶自由落下，当A球落下距离为时，B球从与屋顶距离为的地方开始自由落下，两球同时落地。重力加速度g取，忽略一切阻力的影响，且两球不会相碰。 （1）求屋顶到地面的距离； （2）若两球都是弹性小球，即与水平地面碰撞后立刻以原速率反弹，从两球同时落地时开始计时，经过多长时间两球第一次在空中达到同一高度？ 【答案】（1）4.05m （2）1.6s 【解析】 【小问1详解】 由题知，当A球从屋顶自由下落的距离为时，根据自由落体运动规律有 解得 设屋顶到地面的距离为，B球自由下落的时间为。对A球有 对B球有 联立解得 【小问2详解】 A球从屋顶自由下落，根据 可得A球落到地面的速度为 B球离地面的高度为 根据 可得B球落到地面的速度为 两球都是弹性小球，即与水平地面碰撞后立刻以原速率反弹，则两球反弹后做竖直上抛运动。 根据竖直上抛运动规律，可得A球上到最高点的时间为 B球上到最高点的时间为 说明B球比A球先到达最高点，然后B球第二次与地面碰撞，立刻以原速率反弹，经时间与A球第一次在空中达到同一高度，设该高度为，取竖直向上为正方向，对A球有 其中 对B球有 联立可得 代入数据解得 故从两球同时落地时开始计时，两球第一次在空中达到同一高度，所经过的时间为 15. 工厂里的流水线上有一传送带装置，如图所示，其中段水平，长度，段倾角为，长度，和在B点通过一段极短的圆弧连接（工件通过连接处时速度大小不变），传送带以的恒定速率顺时针运转。现将一个工件（可看成质点）无初速度放到C点，已知工件与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，。 （1）求工件第一次到达B点时的速度大小； （2）求工件从C点开始至第二次到达B点所用的总时间； （3）判断工件运动了时的速度方向，并说明理由。 【答案】（1） （2） （3）工件运动了时的速度方向沿传送带倾斜段向上，理由见解析 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第二定律 解得 工件第一次到B点时的速度 【小问2详解】 工件第一次到B点时的时间 工件在传送带水平段上的加速度 工件向左运动距离 工件开始向右运动到与传送带共速时的位移 工件向左匀减速运动到反向匀加速运动与传送带共速所用时间 共速后工件运动到B点所用时间 工件从C点开始至第二次到达B点所用的总时间 【小问3详解】 第二次到达B点后，工件将沿传送带倾斜段向上运动，由于，工件将减速运动，加速度为，减速到零后沿传送带倾斜段向下运动，第三次到达B点，加速度同样为，因此向上运动和向下运动是对称的，所用时间 第三次到达B点后，向左减速，加速度为，减速到零，反向加速到与传送带共速时刚好到达B点，为第四次到达B点，所用时间 第四次到达B点后重复第二次的运动，一直循环这个过程。工件运动了时，循环了次，由于，因此工件运动了时的速度方向沿传送带倾斜段向上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $