精品解析:河南省南阳市2025-2026学年高一上学期期末素质评价物理试题
2026-02-11
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 南阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.99 MB |
| 发布时间 | 2026-02-11 |
| 更新时间 | 2026-02-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56433125.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
南阳六校高一年级期末素质评价
物理
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 关于质点和重心,下列说法正确的是( )
A. 研究地球绕太阳运动的轨迹时,可将地球看作质点
B. 研究跳水运动员的空中姿态时,可将其看作质点
C. 形状规则的物体,其重心一定在几何中心
D. 一底部开有小孔、装满水的瓶子,水从小孔全部流出的过程中,瓶子和水的重心高度会持续降低
2. 骑自行车出行是一种健康环保生活方式。如图1所示,骑一辆车轮半径为0.3m的自行车在水平地面上不打滑并沿直线运动,后轮转动一周过程中,后轮边缘上粘附的一块小泥巴的运动轨迹如图2中虚线所示,轨迹中的A和C表示最低点,B表示最高点。下列说法正确的是( )
A. 后轮与地面接触处受到地面向左的摩擦力
B. 前轮与地面接触处受到地面向右的摩擦力
C. 小泥巴从A点到C点的路程为m
D. 小泥巴从A点到C点的位移大小为m
3. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 牛顿率先通过理想斜面实验发现惯性现象,并提出了惯性定律,即牛顿第一定律
B. 静止的物体不具有惯性
C. 物体速度越大,惯性越大,所以水平公路上高速行驶的汽车比低速行驶的汽车更难停下
D. 歼击机战斗前抛副油箱,可以减小自身质量和惯性,以适应空战需求
4. 如图所示,一足够长的水平传送带以恒定速率向右匀速运行。时一可视为质点的小物块被轻放在传送带的左端,物块与传送带间的动摩擦因数恒定。下列描述小物块运动过程的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 在一枯井的井口处,同时将小石子A和B以2m/s的初速度分别竖直上抛和竖直下抛。重力加速度g取,不计空气阻力,则小石子A、B先后落至井底的时间差为( )
A. 0.2s B. 0.3s
C. 0.4s D. 由于井深未知,不可求
6. 体重为50kg的某同学站在体重计上观察超重与失重现象。该同学从时刻的站立状态开始“下蹲—起立”过程中体重计示数随时间变化的图像如图所示,图中a到e为下蹲过程,f到j为起立过程。下列说法正确的是( )
A. 图中点d对应的时刻,人处于失重状态
B. 图中点i对应的时刻,人处于超重状态
C. 图中a、b、c、d、e点中,对应人速度最大的点是c点
D. 图中f、g、h、i、j点中,对应人重心最高的点是g点
7. 如图所示,在小车架子上的A点固连一条橡皮筋,弯杆一端B处有一个光滑小环,橡皮筋原长恰好等于A、B间的距离,橡皮筋穿过小环悬挂着一个小球,系统处于静止状态。现通过两种方式使悬挂小球的橡皮筋逐渐偏离至图中虚线方向:方式一,固定小车,在水平拉力作用下缓慢拉动小球;方式二,使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始缓慢增大。已知橡皮筋遵循胡克定律且始终处于弹性限度内,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 方式一和方式二中小球的高度都逐渐升高
B. 方式一和方式二中小球的高度都保持不变
C. 方式一中小球的高度保持不变,方式二中小球的高度逐渐升高
D. 方式一中小球的高度逐渐升高,方式二中小球的高度保持不变
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图所示,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。一小球在拉力F的作用下,从圆弧最低点缓慢移动至右侧最高点,拉力F始终沿圆弧切线方向,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 拉力F一直增大
B. 拉力F先增大后减小
C. 凹槽对小球的支持力一直减小
D. 凹槽对小球的支持力先减小后增大
9. 如图所示,一辆可视为质点的汽车在平直道路上突发故障,司机立即刹车,汽车以恒定加速度做匀减速直线运动。刹车过程中,汽车依次经过平直道路旁的A、B、C三根树干,最终停在前方的D点。已知A、B两根树干到C树干的距离分别为和,汽车从A到C和从B到C的运动时间分别为和下列结论正确的是( )
A B. C. D.
10. 如图所示为演示惯性实验。水平桌面上铺有一张薄纸,一质量为M的小物块静置在纸上,已知纸张与桌面、纸张与物块之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 抽出纸张时,拉动越迅速,物块相对桌面的移动距离越不易被观察到
B. 要将纸张从物块下抽出,拉动纸张的加速度应大于μg
C. 若纸张质量为m,要将纸张从物块下抽出,所需的最小拉力为μ(m+M)g
D. 若纸张质量为m,要将纸张从物块下抽出,所需的拉力应大于2μ(m+M)g
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图1所示,实验小组利用打点计时器、铁架台、重锤、纸带、刻度尺等器材,通过研究自由落体运动测量重力加速度g,已知交流电源频率为50Hz。
(1)下列实验步骤正确的操作顺序为___________(填步骤前的字母)。
A.先接通电源,待打点计时器稳定打点后,再释放纸带
B.将纸带穿过打点计时器的限位孔,下端固定在重锤上,用手捏住纸带上端保持静止
C.在纸带上选取合适一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录并分析数据
D.关闭电源,取下纸带
(2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离,利用逐差法计算重力加速度g=___________(结果保留2位有效数字)。
(3)若绘制关系图像(v为某点速度,h为对应下落高度),理论上该图像的斜率为___________(用g表示)。
12. 在“探究加速度与合外力、质量之间的关系”的实验中,某实验小组设计了如图1所示的实验装置。小车放在水平长木板上,细线一端连接小车,另一端跨过定滑轮悬挂钩码,小车拖着纸带通过打点计时器记录运动数据。
(1)实验前需进行平衡摩擦力操作,平衡摩擦力时,将木板左侧垫高后,在不悬挂钩码的情况下,轻推小车,让小车拖着纸带运动,得到的纸带上的点间距越来越大,则应___________(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,重新平衡摩擦力至小车做匀速直线运动。
(2)钩码所受重力记为F,改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线如图2所示,分析此图线的OA段可得出的实验结论是:在质量不变的条件下,___________。
(3)图2中图线的AB段明显偏离直线,其主要原因是___________。
A. 小车与木板之间存在摩擦
B. 所挂钩码的总质量太大
C. 所用小车的质量太大
(4)为了减小系统误差,实验小组又设计了如图3所示改进实验方案。细线一端连接力传感器,另一端跨过动滑轮和定滑轮连接砂桶,小车拖着纸带,通过打点计时器记录其运动。图3的方案___________(选填“需要”或“不需要”)满足小车质量远大于砂和砂桶总质量。
(5)图3的方案中,平衡摩擦力后,若力传感器的示数为,则小车所受的实际拉力为___________。
13. 2025年12月11日,我国“九天”大型通用无人机首飞成功。已知该无人机空载时总质量,空载时离地起飞速度m/s,无人机的升力满足 为常数),重力加速度g取。
(1)假设无人机空载起飞时从静止开始以水平恒定加速度匀加速滑跑,求跑道的长度至少为多少;
(2)若该无人机某次试飞时以m/s离地起飞,求该次试飞的无人机总质量。
14. 如图所示,水平地面上有一小车,一根自然长度为L的轻质橡皮条两端分别固定在车厢顶部上A点、B点,A、B相距为L。橡皮条上套有一轻质光滑小圆环,圆环通过细线悬挂着质量为m的小球,重力加速度为g。
(1)小车匀速直线前行且小球相对小车静止时,橡皮条的总长度为2L,求橡皮条的劲度系数k;
(2)小车关闭动力后在水平地面上做匀减速直线运动,经过一段时间后小球相对小车静止,圆环下方的细线与竖直方向的夹角为30°,忽略空气阻力,求小车所受地面阻力与系统总重力之比。
15. 如图所示,水平地面上每间隔d=50cm铺设有宽度s=30cm的减速带(图中方形阴影区域),倾角的斜面底部与水平地面上一减速带的左边缘平滑相接,质量为m、可视为质点的物块从斜面顶端由静止滑下。已知斜面的高度m,物块与斜面间的动摩擦因数,物块与减速带间的动摩擦因数,非减速带区域摩擦不计,重力加速度g取10。求:
(1)物块滑至斜面底部时的速度大小
(2)物块停止时到斜面底部的距离;
(3)物块从斜面底部运动到静止所经历的总时间t(结果可用分式、根号表示)。
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南阳六校高一年级期末素质评价
物理
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 关于质点和重心,下列说法正确的是( )
A. 研究地球绕太阳运动的轨迹时,可将地球看作质点
B. 研究跳水运动员的空中姿态时,可将其看作质点
C. 形状规则的物体,其重心一定在几何中心
D. 一底部开有小孔、装满水的瓶子,水从小孔全部流出的过程中,瓶子和水的重心高度会持续降低
【答案】A
【解析】
【详解】A.研究地球绕太阳运动的轨迹时,关注的是地球的整体运动(公转),地球的大小和形状对轨迹研究无影响,可忽略,故可将地球视为质点,故A正确;
B.研究跳水运动员的空中姿态时,需分析其身体动作、旋转等细节,这些依赖于运动员的形状和大小,不可忽略,故不可将其视为质点,故B错误;
C.形状规则的物体,若质量分布不均匀,重心不一定在几何中心,故C错误;
D.一底部开孔、装满水的瓶子在水流出的过程中,系统的重心高度并非单调变化,初始时重心较高;水流出一部分时,重心可能降低;但水快流完时,瓶子的重心相对升高,导致系统重心可能先降后升,并非持续降低,故D错误。
故选A。
2. 骑自行车出行是一种健康环保的生活方式。如图1所示,骑一辆车轮半径为0.3m的自行车在水平地面上不打滑并沿直线运动,后轮转动一周过程中,后轮边缘上粘附的一块小泥巴的运动轨迹如图2中虚线所示,轨迹中的A和C表示最低点,B表示最高点。下列说法正确的是( )
A. 后轮与地面接触处受到地面向左的摩擦力
B. 前轮与地面接触处受到地面向右的摩擦力
C. 小泥巴从A点到C点的路程为m
D. 小泥巴从A点到C点的位移大小为m
【答案】D
【解析】
【详解】AB.自行车后轮是“驱动轮”,前轮是从动轮,后轮相对地面有向左的运动趋势,前轮相对地面有向右的运动趋势,因此地面给后轮的摩擦力向右,地面给前轮的摩擦力向左,选项AB错误。
CD.小泥巴从点到点的过程中,位移为,选项C错误,D正确。
故选D。
3. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 牛顿率先通过理想斜面实验发现惯性现象,并提出了惯性定律,即牛顿第一定律
B. 静止的物体不具有惯性
C. 物体速度越大,惯性越大,所以水平公路上高速行驶的汽车比低速行驶的汽车更难停下
D. 歼击机战斗前抛副油箱,可以减小自身质量和惯性,以适应空战需求
【答案】D
【解析】
【详解】根据牛顿第一定律(惯性定律),可得惯性是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质,其大小仅由质量决定,与运动状态或速度无关。
A.牛顿第一定律(惯性定律)由牛顿提出,但理想斜面实验由伽利略率先进行,牛顿并未通过该实验“率先”发现惯性现象,故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,静止的物体同样具有惯性(如抵抗外力使其运动),故B错误;
C.惯性大小只取决于质量,与速度无关;汽车更难停下是因动量(质量与速度的乘积)更大,而非惯性更大,故C错误;
D.抛副油箱减小了歼击机的质量,质量减小则惯性减小,使其更易改变运动状态(如加速或转向),故D正确。
故选D。
4. 如图所示,一足够长水平传送带以恒定速率向右匀速运行。时一可视为质点的小物块被轻放在传送带的左端,物块与传送带间的动摩擦因数恒定。下列描述小物块运动过程的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小物块刚放上传送带时,受到向右的滑动摩擦力,以恒定加速度
向右加速,小物块与传送带达到共速后,与传送带一起匀速运动,故B符合题意。
故选B。
5. 在一枯井的井口处,同时将小石子A和B以2m/s的初速度分别竖直上抛和竖直下抛。重力加速度g取,不计空气阻力,则小石子A、B先后落至井底的时间差为( )
A. 0.2s B. 0.3s
C 0.4s D. 由于井深未知,不可求
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,设井深为,石子A竖直上抛,石子B竖直下抛,初速度均为,向下为正方向,则有,
联立两式
整理得
则有
由于,则
解得
该结果与井深无关,故时间差恒为。
故选C。
6. 体重为50kg某同学站在体重计上观察超重与失重现象。该同学从时刻的站立状态开始“下蹲—起立”过程中体重计示数随时间变化的图像如图所示,图中a到e为下蹲过程,f到j为起立过程。下列说法正确的是( )
A. 图中点d对应的时刻,人处于失重状态
B. 图中点i对应的时刻,人处于超重状态
C. 图中a、b、c、d、e点中,对应人速度最大的点是c点
D. 图中f、g、h、i、j点中,对应人重心最高的点是g点
【答案】C
【解析】
【详解】AB.该同学重力,体重计示数对应支持力,由图可知到先失重后超重,到先超重后失重,故AB错误;
C.合力向下,人向下加速,速度增大,合力向上,人向下减速,速度减小,因此点是速度最大点,故C正确;
D.点人处于站立姿态,重心最高,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,在小车架子上的A点固连一条橡皮筋,弯杆一端B处有一个光滑小环,橡皮筋原长恰好等于A、B间的距离,橡皮筋穿过小环悬挂着一个小球,系统处于静止状态。现通过两种方式使悬挂小球的橡皮筋逐渐偏离至图中虚线方向:方式一,固定小车,在水平拉力作用下缓慢拉动小球;方式二,使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始缓慢增大。已知橡皮筋遵循胡克定律且始终处于弹性限度内,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 方式一和方式二中小球的高度都逐渐升高
B. 方式一和方式二中小球的高度都保持不变
C. 方式一中小球的高度保持不变,方式二中小球的高度逐渐升高
D. 方式一中小球的高度逐渐升高,方式二中小球的高度保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】设橡皮筋的劲度系数为,小车静止时,设橡皮筋的伸长量为,对小球受力分析,可得
故小球在竖直方向上与点距离
在方式一和方式二中,设橡皮筋的伸长量为,对小球进行受力分析,均可得
小球与点的竖直距离为
即小球在竖直方向上到点的距离不变。
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图所示,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。一小球在拉力F的作用下,从圆弧最低点缓慢移动至右侧最高点,拉力F始终沿圆弧切线方向,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 拉力F一直增大
B. 拉力F先增大后减小
C. 凹槽对小球的支持力一直减小
D. 凹槽对小球的支持力先减小后增大
【答案】AC
【解析】
【详解】如图所示,对小球受力分析,小球受到凹槽的支持力,重力,拉力,三力构成的矢量三角形可画在同一个圆内,可知拉力一直增大,凹槽对小球的支持力一直减小。
故选AC。
9. 如图所示,一辆可视为质点的汽车在平直道路上突发故障,司机立即刹车,汽车以恒定加速度做匀减速直线运动。刹车过程中,汽车依次经过平直道路旁的A、B、C三根树干,最终停在前方的D点。已知A、B两根树干到C树干的距离分别为和,汽车从A到C和从B到C的运动时间分别为和下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】设汽车刹车的加速度大小为,将其运动逆向视为从C出发,初速度为的匀加速直线运动,对A到C的过程
同理可得,B到C的过程
可得,
其中,
因,故,。
故选BD。
10. 如图所示为演示惯性的实验。水平桌面上铺有一张薄纸,一质量为M的小物块静置在纸上,已知纸张与桌面、纸张与物块之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 抽出纸张时,拉动越迅速,物块相对桌面的移动距离越不易被观察到
B. 要将纸张从物块下抽出,拉动纸张的加速度应大于μg
C. 若纸张质量为m,要将纸张从物块下抽出,所需的最小拉力为μ(m+M)g
D. 若纸张质量为m,要将纸张从物块下抽出,所需的拉力应大于2μ(m+M)g
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.拉动纸张的加速度越大,物块被纸张摩擦力加速的时间越短,物块在桌面上减速的时间也越短,故运动总位移越小,越不易观察到移动,故A正确。
B.要抽出纸张需满足,故B正确。
CD.对纸张受力分析,
要抽出纸张需满足
代入得最小拉力,故C错误,D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图1所示,实验小组利用打点计时器、铁架台、重锤、纸带、刻度尺等器材,通过研究自由落体运动测量重力加速度g,已知交流电源频率为50Hz。
(1)下列实验步骤正确的操作顺序为___________(填步骤前的字母)。
A.先接通电源,待打点计时器稳定打点后,再释放纸带
B.将纸带穿过打点计时器的限位孔,下端固定在重锤上,用手捏住纸带上端保持静止
C.在纸带上选取合适的一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录并分析数据
D.关闭电源,取下纸带
(2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离,利用逐差法计算重力加速度g=___________(结果保留2位有效数字)。
(3)若绘制关系图像(v为某点速度,h为对应下落高度),理论上该图像的斜率为___________(用g表示)。
【答案】(1)BADC
(2)9.5 (3)2g
【解析】
【小问1详解】
实验操作需遵循“先固定器材→通电后释放→关电源取纸带→分析数据”的顺序,故正确的操作顺序为BADC。
【小问2详解】
由逐差法可知
【小问3详解】
由自由落体规律得
故图像斜率为。
12. 在“探究加速度与合外力、质量之间的关系”的实验中,某实验小组设计了如图1所示的实验装置。小车放在水平长木板上,细线一端连接小车,另一端跨过定滑轮悬挂钩码,小车拖着纸带通过打点计时器记录运动数据。
(1)实验前需进行平衡摩擦力操作,平衡摩擦力时,将木板左侧垫高后,在不悬挂钩码的情况下,轻推小车,让小车拖着纸带运动,得到的纸带上的点间距越来越大,则应___________(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,重新平衡摩擦力至小车做匀速直线运动。
(2)钩码所受重力记为F,改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线如图2所示,分析此图线的OA段可得出的实验结论是:在质量不变的条件下,___________。
(3)图2中图线的AB段明显偏离直线,其主要原因是___________。
A. 小车与木板之间存在摩擦
B. 所挂钩码的总质量太大
C. 所用小车的质量太大
(4)为了减小系统误差,实验小组又设计了如图3所示的改进实验方案。细线一端连接力传感器,另一端跨过动滑轮和定滑轮连接砂桶,小车拖着纸带,通过打点计时器记录其运动。图3的方案___________(选填“需要”或“不需要”)满足小车质量远大于砂和砂桶总质量。
(5)图3方案中,平衡摩擦力后,若力传感器的示数为,则小车所受的实际拉力为___________。
【答案】(1)减小 (2)加速度与合外力成正比 (3)B
(4)不需要 (5)
【解析】
【小问1详解】
纸带上的点间距越来越大,说明平衡摩擦力过度,应减小倾角。
【小问2详解】
图线的段图像是直线,表明在质量不变的条件下,加速度与合外力成正比。
【小问3详解】
A.摩擦力已被平衡,对实验无影响,故A错误;
B.对小车由牛顿第二定律得
对钩码由牛顿第二定律得
解得
当时,则
故a与才成线性关系,所以段明显偏离直线的原因是所挂钩码的总质量太大了,小车质量太大更容易满足,故B正确,C错误。
故选B。
【小问4详解】
图3方案中,由力传感器可得小车所受的合力,无需满足。
【小问5详解】
图3方案中,小车受到的拉力为力传感器示数的2倍(绳子两段承担拉力),故实际拉力为。
13. 2025年12月11日,我国“九天”大型通用无人机首飞成功。已知该无人机空载时总质量,空载时离地起飞速度m/s,无人机的升力满足 为常数),重力加速度g取。
(1)假设无人机空载起飞时从静止开始以水平恒定加速度匀加速滑跑,求跑道的长度至少为多少;
(2)若该无人机某次试飞时以m/s离地起飞,求该次试飞的无人机总质量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由
得跑道长度
【小问2详解】
空载离地时
载荷离地时
解得
14. 如图所示,水平地面上有一小车,一根自然长度为L的轻质橡皮条两端分别固定在车厢顶部上A点、B点,A、B相距为L。橡皮条上套有一轻质光滑小圆环,圆环通过细线悬挂着质量为m的小球,重力加速度为g。
(1)小车匀速直线前行且小球相对小车静止时,橡皮条的总长度为2L,求橡皮条的劲度系数k;
(2)小车关闭动力后在水平地面上做匀减速直线运动,经过一段时间后小球相对小车静止,圆环下方的细线与竖直方向的夹角为30°,忽略空气阻力,求小车所受地面阻力与系统总重力之比。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
橡皮条弹力,
得
【小问2详解】
设细线拉力为,小车质量为,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律,有水平方向:
竖直方向
联立得
以小车与小球整体为研究对象,根据牛顿第二定律,有
得
15. 如图所示,水平地面上每间隔d=50cm铺设有宽度s=30cm的减速带(图中方形阴影区域),倾角的斜面底部与水平地面上一减速带的左边缘平滑相接,质量为m、可视为质点的物块从斜面顶端由静止滑下。已知斜面的高度m,物块与斜面间的动摩擦因数,物块与减速带间的动摩擦因数,非减速带区域摩擦不计,重力加速度g取10。求:
(1)物块滑至斜面底部时速度大小
(2)物块停止时到斜面底部的距离;
(3)物块从斜面底部运动到静止所经历的总时间t(结果可用分式、根号表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在斜面上由牛顿第二定律可得
可得
由运动学公式可得
解得
【小问2详解】
减速带上加速度大小为,由牛顿第二定律
可得
物块在水平面上减速一段再匀速一段,再接着减速匀速一直到停下来,在减速带上运动可视为连续的匀减速运动,由
可得物块在减速带上运动的总位移为
可知物块恰好停在第3块减速带右边缘,故物块停止时到斜面底部的距离
【小问3详解】
设减速带1的末速度(即减速带2初速度)、减速带2的末速度(即减速带3初速度)分别为、
减速运动的逆过程可以看作加速过程,由得
由得
光滑区1中运动时间
光滑区2中运动时间
减速带运动的总时间
总时间
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