精品解析:江苏省苏州市苏州工业园区星海实验中学2025-2026学年高一上学期12月学情调研测试物理试卷
2026-02-03
|
2份
|
25页
|
208人阅读
|
6人下载
内容正文:
2025级高一年级12月学情调研测试
高一物理
一、单选题
1. 关于下列图中物理思想方法叙述不正确的是( )
A. 微元法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 实验和逻辑推理
2. 关于力学单位制,下列说法正确的是( )
A. kg、m/s、N是导出单位
B. kg、m、s是基本单位
C. 在国际单位制中,质量的单位可以是kg,也可以是g
D. 在其他单位制中,牛顿第二定律的表达式都是F=ma
3. 春秋时期齐国人的著作《考工记·辀人篇》中有“劝登马力,马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离。该现象说明( )
A. 车有惯性
B. 车的惯性在变小
C. 车的惯性在变大
D. 摩擦力改变了车的惯性
4. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,用两根弹簧测力计将橡皮条拉到O点和用一根弹簧测力计将橡皮条拉到O点,测得的数据处理如图所示,不是弹簧测力计实际测量的力是( )
A. B.
C. D.
5. 如图甲,一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬,绳的一端固定在较高处的A点,另一端拴在人的腰间C点(重心处),在人向上攀爬的过程中可以把人简化为图乙的物理模型:脚与崖壁接触点为O点(可自由转动),人的重力G全部集中在C点,O到C点可简化为轻杆,AC为轻绳,已知OC长度不变,人向上攀爬过程中到达某位置后保持O点不动,缓慢转动OC来调整姿势,某时刻AOC构成等边三角形,则( )
A. 脚对崖壁的压力与崖壁对脚的支持力是一对平衡力
B. 在此时刻,轻绳对人的拉力与人的重力的合力不一定沿杆
C. 在虚线位置时,OC段承受的压力比在实线位置时更小
D. 在此时刻,轻绳AC承受的拉力大小为T1;当OC水平时,轻绳AC承受的拉力大小为T2,则
6. 市场上有一种车载磁吸式手机支架如图所示,现将支架固定在汽车水平仪表台上,手机放上支架后便会被牢牢吸住,下列说法正确的是( )
A. 汽车静止时,手机受到3个力作用
B. 手机受到支架的弹力是由于手机发生形变而产生的
C. 汽车匀速运动时,支架对手机的作用力竖直向上
D. 汽车由静止开始加速,摩擦力不变
7. 如图甲所示,质量为m=2kg的物块挂在弹簧秤的下端,在弹簧秤的拉力作用下沿竖直方向从静止开始做直线运动。取竖直向上为正方向,物块的加速度随时间的变化关系如图乙所示,弹簧秤始终在弹性限度内。重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 0~4s内物块先超重后失重,弹簧秤的示数先增大后减小
B. 2s~6s内物块先超重后失重,速度变化量为零
C. 0~6s内物块先失重后超重,6s时物块的运动方向向下
D. 弹簧秤在2s末和6s末的示数相同,物块在2s末和6s末速度等大反向
8. 如图所示,完全相同的木块A、B用轻质弹簧连接,在恒力F作用下向右做匀加速直线运动,已知加速度大小为a,木块与地面间的动摩擦因数为μ,取重力加速度为g,在撤去F的瞬间,木块B的加速度为( )
A. a B. a-μg C. a+μg D. a+2μg
9. 如图所示,一倾角θ = 37°的光滑斜面固定在水平地面上,劲度系数为30 N/m的轻弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上,上端与物块B连接,A沿斜面放在B上,其中mB = 0.1 kg,mA = 0.2 kg,现用F = 1.8 N的恒力沿斜面拉A,直到A、B刚好分离,g取10 m/s2,sin 37° = 0.6,cos 37° = 0.8,则下列说法中正确的是( )
A. 从开始到A、B刚好分离的过程中A、B沿斜面运动的位移大小为3 cm
B. 当F刚作用在物体A上时,物体A的加速度大小为3 m/s2
C. A、B分离瞬间弹簧弹力大小等于0.8 N
D. A、B一起沿斜面做匀加速直线运动
10. 质量为m的矩形木板ae,放在光滑水平面上,b、c、d是ae的4等分点。质量为M的物块以一定的初速度从a点水平滑上粗糙木板,物块的宽度不计,且,经过一段时间物块停在木板上。若上图是物块刚滑上木板时的物块与板的位置状态,下图是物块刚与木板达到共同速度时的位置,下列示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示,倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8m、质量M=3kg的薄木板,木板的最右端叠放一质量m=1kg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数。对木板施加沿斜面的恒力F,使木板沿斜面由静止开始向上做匀加速直线运动,设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。则( )
A. 要使木板沿斜面由静止开始向上做匀加速直线运动,需恒力F>15N
B. 当恒力F=25N时,物块会与木板发生相对滑动
C. 当恒力F=31.5N时,物块滑离木板所用的时间为1s
D. 当恒力F=37.5N时,物块滑离木板所用的时间为1.2s
二、实验题
12. 小明同学利用如图甲所示的装置探究小车的加速度与外力的关系,实验时,小车放在带有滑轮的水平长木板上,纸带穿过打点计时器与小车相连,将小车由靠近打点计时器的位置由静止释放,通过打点计时器打出的纸带计算小车的加速度,然后改变钩码的个数重复操作,记录拉力传感器的示数以及相对应的小车的加速度a。
(1)实验时释放小车应在接通打点计时器______(填“之前”或“之后”);
(2)实验时______(填“需要”或“不需要”)满足小车的质量远大于钩码的质量;
(3)如图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,图中相邻计数点间还有四个点未标出,电源的频率为50Hz,现测出各计数点到A点之间的距离。根据纸带可求得,此次实验中小车的加速度测量值a=______。(结果保留两位有效数字)
(4)通过得到的实验数据,作出小车的加速度a和拉力传感器的示数的函数图线如图丙所示,图线不过坐标原点的原因是______,图中标出的坐标值均为已知量,则小车的质量为M=______。
三、解答题
13. 一个滑雪者质量为60 kg,从静止开始沿山坡滑下(如下图所示),山坡的倾角θ=30°,在5s内滑下来的路程为50m,求:
(1)滑雪者受到的阻力
(2)滑雪者与山坡间的动摩擦因数
14. 直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在时,悬索与竖直方向的夹角。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,求:(取重力加速度;;)
(1)求空气阻力大小;
(2)求水箱中水的质量M。
15. 如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v=4m/s,传送带与水平面的夹角,现将质量m=1kg的小物块无初速度地轻放在其底端(小物块可视为质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=10N,经过一段时间,小物块上滑到了离地面高为h=2.4m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数,g取。求:
(1)小物块刚放在传送带上时的加速度大小:
(2)小物块从传送带底端运动到顶端的时间;
(3)若恒力F作用1s后立即撤去,小物块能否滑上平台?若不能,请说明理由。若能,求小物块离开传送带时的速度多大?
16. 如图所示,质量M=4kg、足够长的木板B置于光滑水平面上,板左侧有竖直墙壁。现将质量m=1kg的小物块A以水平向左的初速度滑上木板。当B与墙壁碰撞后,速度大小不变,方向反向。已知A、B间的动摩擦因数。
(1)小滑块A刚滑上木板时,求A的加速度大小和木板B的加速度大小;
(2)若B的左端与墙壁的距离,求B从开始运动到刚与墙壁碰撞的时间t;
(3)若B与墙壁之间的距离满足整个运动过程中B与墙壁碰撞两次,且最终A、B停止运动,求整个运动过程中B通过的路程s。(结果可用分数表示)
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025级高一年级12月学情调研测试
高一物理
一、单选题
1. 关于下列图中物理思想方法叙述不正确的是( )
A. 微元法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 实验和逻辑推理
【答案】C
【解析】
【详解】A.推导匀变速直线运动的位移采用的是微元法,故A正确,不符合题意;
B.探究分力与合力的关系使用了等效替代法,故B正确,不符合题意;
C.观察微小物体的形变使用了放大法,故C错误,符合题意;
D.伽利略在研究“自由落体运动规律”是在实验的基础上进行逻辑推理得出结论,故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 关于力学单位制,下列说法正确的是( )
A. kg、m/s、N是导出单位
B. kg、m、s是基本单位
C. 在国际单位制中,质量的单位可以是kg,也可以是g
D. 在其他单位制中,牛顿第二定律的表达式都是F=ma
【答案】B
【解析】
【详解】AB.力学中的基本单位只有三个,即kg、m、s,其他单位都是由这三个基本单位推导出来的,故A错误,B正确;
C.在国际单位制中,质量的单位只能是kg,故C错误;
D.牛顿第二定律的表达式为,在国际单位制等单位制中,定义使比例系数,表达式简化为。但在某些单位制中不等于1,故D错误。
故选B。
3. 春秋时期齐国人的著作《考工记·辀人篇》中有“劝登马力,马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离。该现象说明( )
A. 车有惯性
B. 车的惯性在变小
C. 车的惯性在变大
D. 摩擦力改变了车的惯性
【答案】A
【解析】
【详解】A.马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离。该现象说明车有惯性,故A正确;
BCD.惯性只由质量决定,与受力无关,车的质量不变,惯性不变,故BCD错误。
故选A。
4. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,用两根弹簧测力计将橡皮条拉到O点和用一根弹簧测力计将橡皮条拉到O点,测得的数据处理如图所示,不是弹簧测力计实际测量的力是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】图中的、 、是用弹簧测力计拉橡皮条时得到的实际测量值;F是根据平行四边形定则得到的和的合力的理论值。
故选D。
5. 如图甲,一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬,绳的一端固定在较高处的A点,另一端拴在人的腰间C点(重心处),在人向上攀爬的过程中可以把人简化为图乙的物理模型:脚与崖壁接触点为O点(可自由转动),人的重力G全部集中在C点,O到C点可简化为轻杆,AC为轻绳,已知OC长度不变,人向上攀爬过程中到达某位置后保持O点不动,缓慢转动OC来调整姿势,某时刻AOC构成等边三角形,则( )
A. 脚对崖壁的压力与崖壁对脚的支持力是一对平衡力
B. 在此时刻,轻绳对人的拉力与人的重力的合力不一定沿杆
C. 在虚线位置时,OC段承受的压力比在实线位置时更小
D. 在此时刻,轻绳AC承受的拉力大小为T1;当OC水平时,轻绳AC承受的拉力大小为T2,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.脚对崖壁的压力与崖壁对脚的支持力是一对作用力和反作用力,故A错误;
B.在此时刻,轻绳对人的拉力与人的重力的合力与杆的弹力大小相等,方向相反,则轻绳对人的拉力与人的重力的合力一定沿杆方向,故B错误;
C.对人受力分析,人受到重力G、轻绳的拉力T和轻杆的支持力F,构成力的三角形下图所示
由几何知识可知,该力的三角形与三角形AOC相似,则有
OC在虚线位置时都与在实线位置时相等,则根据上式可知,轻杆在虚线位置与实线位置时对人的支持力相等,则轻杆在虚线位置与实线位置承受的压力相等,故C错误;
D.在此时刻,由于为等边三角形,可知轻绳AC承受的拉力大小为
为当OC水平时,为等腰直角三角形,则轻绳AC承受的拉力大小为
则有
故D正确。
故选D。
6. 市场上有一种车载磁吸式手机支架如图所示,现将支架固定在汽车水平仪表台上,手机放上支架后便会被牢牢吸住,下列说法正确的是( )
A. 汽车静止时,手机受到3个力作用
B. 手机受到支架的弹力是由于手机发生形变而产生的
C. 汽车匀速运动时,支架对手机的作用力竖直向上
D. 汽车由静止开始加速,摩擦力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽车静止时,手机处于静止状态,受力平衡,手机受到重力、支架的支持力、摩擦力以及磁片的吸引力,共受到四个力的作用,A错误;
B.手机受到支架的弹力是由于支架发生形变而产生的,B错误;
C.汽车匀速运动时,支架对手机的作用力与手机的重力等大反向,所以支架对手机的作用力竖直向上,C正确;
D.设手机的质量为m,支架的倾角为,汽车静止时,手机受到的摩擦力为
汽车由静止开始加速,设加速度为a,如图所示
将加速度沿支架向上进行分解,沿支架方向根据牛顿第二定律可得
解得
所以摩擦力变大,故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,质量为m=2kg的物块挂在弹簧秤的下端,在弹簧秤的拉力作用下沿竖直方向从静止开始做直线运动。取竖直向上为正方向,物块的加速度随时间的变化关系如图乙所示,弹簧秤始终在弹性限度内。重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 0~4s内物块先超重后失重,弹簧秤的示数先增大后减小
B. 2s~6s内物块先超重后失重,速度变化量为零
C. 0~6s内物块先失重后超重,6s时物块的运动方向向下
D. 弹簧秤在2s末和6s末的示数相同,物块在2s末和6s末速度等大反向
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知,在0~4s,加速度为正值,方向向上,由牛顿第二定律得
得
视重F大于物块的实际重力mg,物块一直处于超重状态。因加速度先增大后减小,弹簧秤的示数先增大后减小。故A错误;
B.2s~4s,加速度为正值,方向向上,物块处于超重状态。4s~6s,加速度为负值,方向向下,物块处于失重状态。 a-t图像中图线下的“面积”为速度的变化量, t轴上方面积为正值,t轴下方面积为负值,2s~6s,图像中图线下的“面积”代数和为零。2s~6s内物块先超重后失重,速度变化量为零。故B正确;
C.0~6s内物块先超重后失重。设2s末速度为
2s~4s物块竖直向上做加速度逐渐减小的变加速直线运动,弹簧秤的示数逐渐减小,4s时物块速度最大
4s~6s,物块向上做加速度向下逐渐增大的变减速直线运动,速度变化量为
6s时物块的速度
速度方向沿正方向。故C错误;
D.由
又2s和6s两时刻加速度分别为和,弹簧秤在2s末和6s末的示数不相同。
a-t图像中图线下的“面积”为速度的变化量,物块在2s~6s速度变化量为零,因此
物块在2s末和6s末速度等大同向。
故选B。
8. 如图所示,完全相同的木块A、B用轻质弹簧连接,在恒力F作用下向右做匀加速直线运动,已知加速度大小为a,木块与地面间的动摩擦因数为μ,取重力加速度为g,在撤去F的瞬间,木块B的加速度为( )
A. a B. a-μg C. a+μg D. a+2μg
【答案】D
【解析】
【详解】设AB质量都为m,一起向右做匀加速直线运动,对A、B整体由牛顿第二定律可得
设弹簧弹力为F’,对A由牛顿第二定律可得
解得
突然将外力撤去,撤去外力的瞬间,弹簧弹力不变,对B由牛顿第二定律可得
解得木块B的加速度大小为
故选D。
9. 如图所示,一倾角θ = 37°的光滑斜面固定在水平地面上,劲度系数为30 N/m的轻弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上,上端与物块B连接,A沿斜面放在B上,其中mB = 0.1 kg,mA = 0.2 kg,现用F = 1.8 N的恒力沿斜面拉A,直到A、B刚好分离,g取10 m/s2,sin 37° = 0.6,cos 37° = 0.8,则下列说法中正确的是( )
A. 从开始到A、B刚好分离的过程中A、B沿斜面运动的位移大小为3 cm
B. 当F刚作用在物体A上时,物体A的加速度大小为3 m/s2
C. A、B分离瞬间弹簧弹力大小等于0.8 N
D. A、B一起沿斜面做匀加速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】B.A、B刚开始放在斜面上静止时,由
(mA + mB)gsin37° = kx1
得弹簧的压缩量
x1 = 6 cm
F刚作用在物体A上时,A和B具有共同的加速度
F =(mA+mB)aA0
得到
aA = 6 m/s2
故B错误;
AC.分离时,A和B具有共同的加速度且A、B间无相互作用力,对A有
F-mAgsin37° = mAaA
对B有
kx2-mBgsin37° = mBaB
解得A、B分离时弹簧的压缩量
x2 = 3cm
弹簧的弹力为0.9 N,物体从开始到分离运动的位移为
x1-x2 = 3cm
故A正确,C错误;
D.物体从开始到分离的过程中A、B的加速度
形变量x在减小,则aAB在减小,故D错误。
故选A。
10. 质量为m的矩形木板ae,放在光滑水平面上,b、c、d是ae的4等分点。质量为M的物块以一定的初速度从a点水平滑上粗糙木板,物块的宽度不计,且,经过一段时间物块停在木板上。若上图是物块刚滑上木板时的物块与板的位置状态,下图是物块刚与木板达到共同速度时的位置,下列示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】地面光滑,物块A与木板B组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
对m有
设相对位移为,对M有
整理得
因为,所以
解得
故B正确ACD错误。
故选B。
11. 如图所示,倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8m、质量M=3kg的薄木板,木板的最右端叠放一质量m=1kg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数。对木板施加沿斜面的恒力F,使木板沿斜面由静止开始向上做匀加速直线运动,设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。则( )
A. 要使木板沿斜面由静止开始向上做匀加速直线运动,需恒力F>15N
B. 当恒力F=25N时,物块会与木板发生相对滑动
C. 当恒力F=31.5N时,物块滑离木板所用的时间为1s
D. 当恒力F=37.5N时,物块滑离木板所用的时间为1.2s
【答案】D
【解析】
【详解】A.要使木板沿斜面加速运动,对物块与木板整体则有,故A错误;
B.对物块与木板整体,由牛顿第二定律可得
对于物块则有
为使物块不滑离木板,则有
联立解得,物块与木板不会发生相对滑动,故B错误;
C.当,物块和木板发生相对滑动,对木板则有
对物块则有
设经时间t物块滑离木板,根据运动学规律则有
联立解得,故C错误;
D.同理当时,对于长木板,则有
对于物块则有
设经时间物块滑离木板,根据运动学规律则有
联立解得,故D正确。
故选D。
二、实验题
12. 小明同学利用如图甲所示的装置探究小车的加速度与外力的关系,实验时,小车放在带有滑轮的水平长木板上,纸带穿过打点计时器与小车相连,将小车由靠近打点计时器的位置由静止释放,通过打点计时器打出的纸带计算小车的加速度,然后改变钩码的个数重复操作,记录拉力传感器的示数以及相对应的小车的加速度a。
(1)实验时释放小车应在接通打点计时器______(填“之前”或“之后”);
(2)实验时______(填“需要”或“不需要”)满足小车的质量远大于钩码的质量;
(3)如图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,图中相邻计数点间还有四个点未标出,电源的频率为50Hz,现测出各计数点到A点之间的距离。根据纸带可求得,此次实验中小车的加速度测量值a=______。(结果保留两位有效数字)
(4)通过得到的实验数据,作出小车的加速度a和拉力传感器的示数的函数图线如图丙所示,图线不过坐标原点的原因是______,图中标出的坐标值均为已知量,则小车的质量为M=______。
【答案】(1)之后 (2)不需要
(3)1.0 (4) ①. 没有平衡摩擦力##平衡摩擦力不足##没有补偿阻力 ②.
【解析】
【小问1详解】
实验时,为了能在纸带上打出足够多的点,从而更准确地记录小车的运动情况,释放小车应在接通打点计时器之后。
【小问2详解】
因为实验中使用了拉力传感器来直接测量绳子的拉力,所以不需要满足小车的质量远大于钩码的质量。
【小问3详解】
由题知,电源的频率为50Hz,则周期
因图中相邻计数点间还有四个点未标出,故相邻计数点的时间为
根据逐差法,可得加速度为
【小问4详解】
[1]由图丙可知,当拉力传感器有示数时,小车加速度仍为零,说明小车受到摩擦力,原因是没有平衡摩擦力(平衡摩擦力不足或没有补偿阻力);
[2]由题知,拉力传感器的示数,则轻绳的拉力为,对小车受力分析,根据牛顿第二定律有
变形得
由图丙可知,图线的斜率
结合公式可得
解得
三、解答题
13. 一个滑雪者质量为60 kg,从静止开始沿山坡滑下(如下图所示),山坡的倾角θ=30°,在5s内滑下来的路程为50m,求:
(1)滑雪者受到的阻力
(2)滑雪者与山坡间的动摩擦因数
【答案】(1)60N;(2)
【解析】
【分析】(1)由求出加速度a,对物体受力分析,列出牛顿第二定律方程,求出滑雪者受到的阻力;
(2)由求出动摩擦因数.
【详解】(1)对滑雪者受力分析,如图所示
由,解得:
由牛顿第二定律得:
解得:
(2)由平衡条件得:
由,得
14. 直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在时,悬索与竖直方向的夹角。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,求:(取重力加速度;;)
(1)求空气阻力大小;
(2)求水箱中水的质量M。
【答案】(1)5000N
(2)4500kg
【解析】
【小问1详解】
直升机匀速飞行时由平衡可知
【小问2详解】
直升机匀加速飞行时,由牛顿第二定律
解得
15. 如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v=4m/s,传送带与水平面的夹角,现将质量m=1kg的小物块无初速度地轻放在其底端(小物块可视为质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=10N,经过一段时间,小物块上滑到了离地面高为h=2.4m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数,g取。求:
(1)小物块刚放在传送带上时的加速度大小:
(2)小物块从传送带底端运动到顶端的时间;
(3)若恒力F作用1s后立即撤去,小物块能否滑上平台?若不能,请说明理由。若能,求小物块离开传送带时的速度多大?
【答案】(1)
(2)1.25s (3)能,
【解析】
【小问1详解】
由题知,小物块无初速度地轻放在传送带的底端,故传送带对小物块的滑动摩擦力方向为沿传送带向上,对小物块,根据牛顿第二定律有
又,
联立解得
【小问2详解】
当小物块加速至与传送带同速后,假设小物块与传送带保持相对静止一起匀速运动,且小物块所受静摩擦力方向向下,对小物块受力分析,可得
解得
又最大静摩擦力
可知
故假设正确,即小物块随传送带一起匀速向上运动,小物块受到沿传送带向下的静摩擦力。小物块做匀加速直线运动的时间和位移分别为,
根据几何关系可得传送带底端到顶端的距离为
故小物块做匀速直线运动的时间为
则小物块从传送带底端运动到顶端的时间为
【小问3详解】
恒力F作用的1s内,小物块做匀速直线运动的时间为
小物块的位移为
撤去力后,对物块受力分析可得
所以小物块向上继续做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
物块滑上平台还需上滑的距离为
物块从速度v减速到0,滑行的距离为
由于,所以小物块能滑上平台
设小物块滑到平台时的速度为,根据速度位移公式有
解得
16. 如图所示,质量M=4kg、足够长的木板B置于光滑水平面上,板左侧有竖直墙壁。现将质量m=1kg的小物块A以水平向左的初速度滑上木板。当B与墙壁碰撞后,速度大小不变,方向反向。已知A、B间的动摩擦因数。
(1)小滑块A刚滑上木板时,求A的加速度大小和木板B的加速度大小;
(2)若B的左端与墙壁的距离,求B从开始运动到刚与墙壁碰撞的时间t;
(3)若B与墙壁之间的距离满足整个运动过程中B与墙壁碰撞两次,且最终A、B停止运动,求整个运动过程中B通过的路程s。(结果可用分数表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对A、B受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
设经t1时间AB共速,有
解得
B的位移为
AB共速后一起匀速运动,运动时间为
解得
B从开始运动到刚与墙壁碰撞的时间
【小问3详解】
由题意可知,如果B与墙壁碰前,两者速度已相等,则B与墙壁碰后两者最终会一起向右匀速运动,不会发生第二次碰撞,因此B在与墙壁碰撞前一直做匀加速直线运动,碰后做加速度相等的减速运动,减速至零又回到原位置,再次加速到与墙壁碰撞再减速至零,最后回到原位置瞬间A也速度减为零,图像如图
对B,设B每次与挡板碰撞前后的速度大小为v1,B经过时间t3与墙壁碰撞,碰后经过时间t4速度减为零,则有
解得
物块A一直向左做匀减速运动,在运动的全过程中根据牛顿第二定律,有
解得
整个运动过程中B通过的路程
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。