精品解析:河南省周口市天立教育2025-2026学年高一上学期期末物理试题
2026-02-11
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内容正文:
河南省天立教育2025—2026学年度秋期高一年级期末联考
物理试题卷
本试题卷共6页,三大题,15小题,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用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。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A. 图甲中,抽出纸张的速度越大,水杯的惯性越大
B. 图乙中,伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,来验证力不是维持物体运动的原因
C. 图丙中,马拉着车在水平路面上做加速运动,则马对车的拉力大于车对马的拉力
D. 图丁中,伽利略通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速直线运动
2. 如图1所示,“嫦娥四号”探测器实现人类首次月球背面软着陆,探测器正减速下降;如图2所示,两人各执一个弹簧测力计,来一场特殊的“双人拔河赛”;如图3所示,发令枪响,短跑运动员们同时起跑,有的运动员冲到了前面;如图4所示,为公交车运动中的两种状态。下列说法正确的是( )
A. 对图1,探测器处于失重状态
B. 对图2,谁赢得比赛,所持的弹簧测力计的示数就大些
C. 对图3,冲在前面的运动员,平均速度比其他运动员大
D. 对图4,当车内人向前倾时,说明公交车向前加速
3. 如图所示,一上表面光滑的半球放置在水平地面上,用水平力将一小球沿球面从底端缓慢拉至顶端的过程中,半球始终处于静止状态。则( )
A. 水平力逐渐增大 B. 半球对小球的支持力逐渐增大
C. 地面对半球的支持力逐渐减小 D. 地面对半球的摩擦力逐渐减小
4. 如图所示,有三个相同的物块A、B、C,A和B之间用轻弹簧相连,B和C之间用细绳相连,通过系在A上的细绳悬挂于固定点,整个系统处于静止状态。现将间的细绳剪断,重力加速度大小为,则剪断细绳瞬间( )
A. A、B、C三者的加速度大小均为
B. A的加速度大小为
C. B的加速度大小为
D. C的加速度大小为
5. 如图所示是某质点运动的速度—时间图像,由图像可知( )
A. 在t=2s时,该质点的速度方向发生了改变
B. 在2~4s内该质点的位移是24m
C. 在0~2s内该质点的位移是6m
D. 在4~6s内该质点运动的加速度是3m/s2
6. 如图甲所示,滑块以一定的初速度冲上一倾角的足够长的斜面。滑块上滑过程的图像如图乙,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(已知)则( )
A. 滑块上滑过程中的加速度大小是
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数
C. 滑块经返回出发点
D. 滑块回到出发点时的速度大小
7. 如图所示,半径为R,内壁光滑的塑料圆轨道竖直固定,OA、OB分别是竖直、水平半径。把可视为质点的小球甲固定在A点,质量为m、可视为质点的小球乙放置在圆弧AB之间,由于甲对乙有磁力排斥作用,乙静止在Р点,甲对乙的磁力方向总是由甲指向乙,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 若OA与OP的夹角为60°,甲对乙的磁力大小为mg
B. 若乙在B点,甲对乙的磁力与弧面对乙的弹力等大
C. 若缓慢增大甲对乙的磁力,乙在沿着圆弧缓慢上移到B点过程中,弧面对乙的弹力变大
D. 若A、P两点间的距离是R的n分之一,则乙球静止在Р点时,甲对乙的磁力大小为
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. “特高压输电技术”中国世界领先,在国际上已成为我国一张靓丽的名片。如图所示为某段高压架空输电线的示意图,两电线杆竖直固定且高度相同,两杆间距及之间的输电线(质量为m)均保持不变,受重力影响,输电线会自然下垂,输电线在与杆结点处的切线与电线杆之间的夹角为,重力加速度为g。则下列判断中正确的有( )
A. 输电线结点处的张力大小为
B. 由于热胀冷缩,夏季较冬季电线结点处的张力增大
C. 电线最低处的张力大小为
D. 由于热胀冷缩,夏季较冬季电线最低点处的张力减小
9. 如图1所示,一可视为质点的物块在t=0时刻从水平传送带的最左端以速度滑上传送带,同时传送带在电动机的带动下,从静止开始向右做匀加速运动,经过一段时间物块与传送带速度相同,物块正好运动到传送带的正中央,然后控制传送带,让传送带与物块一起做匀速直线运动,一直到物块离开传送带,两者的v-t图像如图2所示。已知第一段时间内两图线斜率的绝对值相等,物块与传送带间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 共速以后,物块所受的摩擦力由滑动摩擦力变为静摩擦力
B. 第一段时间内传送带的加速度大小为
C. 传送带的总长度为
D. 物块在传送带上运动的总的时间为
10. 将一圆环套在固定的足够长的水平杆上,环的内径略大于杆的截面直径,对环施加一在竖直平面内斜向上与杆的夹角为的拉力F,如图甲所示,圆环质量,当拉力逐渐变大时,环的加速度随拉力F变化的规律如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 拉力F与杆的夹角
B. 圆环与杆之间的动摩擦因数为0.5
C. 当时,环受到的摩擦力大小为3N
D. 环受到的摩擦力大小为1N时,环的加速度大小可能为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时,使用如图甲所示的原理图,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。请回答下列问题:
(1)根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,乙图中四个力,其中力_______(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的。
(2)实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是_______(填正确选项前字母)。
A. 橡皮条沿同一方向伸长同一长度
B. 橡皮条沿同一方向伸长
C. 橡皮条伸长到同一长度
D. 两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(3)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数,读出该力大小为_______N。
(4)下列操作有助于减小实验误差的是_______。
A. 弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
B. 橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C. 用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大
D. 拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
12. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图甲所示的实验装置。小车及车中的砝码质量用M表示,挂钩所挂重物质量用m表示。
(1)实验中除用到天平(含砝码),还需要使用的器材有_______(填字母)。
A. 220V的交流电源 B. 8V左右的交流电源
C. 刻度尺 D. 秒表
(2)一组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作前没有平衡摩擦力,这组同学得到的关系图像可能如图乙中_______(填“①”或“②”)所示。
(3)如图丙所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1s。小车在D点的瞬时速度为_______m/s(结果保留2位小数),小车获得的加速度大小是_______。(结果保留2位有效数字)
13. 民航客机都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面高为,气囊所构成的斜面长度为,一个质量为的人沿气囊滑下时所受的阻力是,开始下滑时人的初速度为零,那么人滑至气囊底端过程中,g取10m/s2求:
(1)到达底端时速度的大小;
(2)人员到达气囊底端时,由于惯性作用,在水平地面上滑行了才停止,若不考虑气囊与地面连接处的速度大小变化,则人与地面间的动摩擦因数为多大。
14. 如图所示,小球A穿在圆环上,连接A的轻绳跨过定滑轮的M点连接到P点,在结点N处悬挂一小球B。小球A、B均处于静止状态,轻绳NP处于水平、OA与竖直方向成53°角。已知B的质量为m,重力加速度为g,sin37°=cos53°=0.6,cos37°=sin53°=0.8,不计一切摩擦,求:
(1)轻绳NP受到的拉力大小;
(2)圆环对A的支持力大小及A的质量。
15. 如图所示,倾角为的倾斜传送带以的速度顺时针匀速转动,传送带长,时,将一质量的小物块甲(可视为质点)轻放在传送带的底端A,已知物块与传送带间的动摩擦因数,g取,,。
(1)求物块甲刚放上传送带时的加速度大小。
(2)求物块甲从传送带底端A点运动到传送带顶端B点所需的时间。
(3)若时将另一质量为的物块乙(可视为质点)仍从底端A轻放在传送带上,物块乙与传送带间的动摩擦因数,求两物块在传送带上的最大距离。
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河南省天立教育2025—2026学年度秋期高一年级期末联考
物理试题卷
本试题卷共6页,三大题,15小题,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用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。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A. 图甲中,抽出纸张的速度越大,水杯的惯性越大
B. 图乙中,伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,来验证力不是维持物体运动的原因
C. 图丙中,马拉着车在水平路面上做加速运动,则马对车的拉力大于车对马的拉力
D. 图丁中,伽利略通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性只与物体的质量有关,与抽出纸张的速度无关,故水杯的惯性不变,故A错误;
B.图乙中,伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,来验证力不是维持物体运动的原因,故B正确;
C.图丙中,马拉着车在水平路面上做加速运动,根据牛顿第三定律可知,马对车的拉力大小等于车对马的拉力大小,故C错误;
D.图丁中,伽利略是通过对小球在斜面上运动的研究,得出小球在斜面上做匀变速直线运动,合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动,故D错误。
故选B。
2. 如图1所示,“嫦娥四号”探测器实现人类首次月球背面软着陆,探测器正减速下降;如图2所示,两人各执一个弹簧测力计,来一场特殊的“双人拔河赛”;如图3所示,发令枪响,短跑运动员们同时起跑,有的运动员冲到了前面;如图4所示,为公交车运动中的两种状态。下列说法正确的是( )
A. 对图1,探测器处于失重状态
B. 对图2,谁赢得比赛,所持的弹簧测力计的示数就大些
C. 对图3,冲在前面的运动员,平均速度比其他运动员大
D. 对图4,当车内人向前倾时,说明公交车向前加速
【答案】C
【解析】
【详解】A.对图1,探测器减速下降,加速度向上,处于超重状态,A错误;
B.对图2,无论谁赢得比赛,两人所持的弹簧测力计的示数总是相等的,B错误;
C.对图3,冲在前面的运动员,相等时间内的位移较大,可知其平均速度比其他运动员大,C正确;
D.对图4,根据牛顿第一定律可知,当车内人向前倾时,说明公交车刹车,公交车向前加速,则人向后倾斜,D错误。
故选C。
3. 如图所示,一上表面光滑的半球放置在水平地面上,用水平力将一小球沿球面从底端缓慢拉至顶端的过程中,半球始终处于静止状态。则( )
A. 水平力逐渐增大 B. 半球对小球的支持力逐渐增大
C. 地面对半球的支持力逐渐减小 D. 地面对半球的摩擦力逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设水平力与半径方向的夹角为,对小球进行受力分析有,
将一小球沿球面从底端缓慢拉至顶端的过程中,增大,力F逐渐减小,支持力逐渐减小,AB错误;
CD.对小球和半球整体受力分析,半球受到的摩擦力等于外力F的大小,力F逐渐减小,地面对半球的摩擦力逐渐减小;地面对半球的支持力始终等于整体的重力,故地面对半球的支持力不变,C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,有三个相同的物块A、B、C,A和B之间用轻弹簧相连,B和C之间用细绳相连,通过系在A上的细绳悬挂于固定点,整个系统处于静止状态。现将间的细绳剪断,重力加速度大小为,则剪断细绳瞬间( )
A. A、B、C三者的加速度大小均为
B. A的加速度大小为
C. B的加速度大小为
D. C的加速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】初始状态,对A、B、C整体分析可知,间的细绳的拉力为
现将间的细绳剪断,对A分析可知
解得
B、C受力不变,则加速度为0。
故选B。
5. 如图所示是某质点运动的速度—时间图像,由图像可知( )
A. 在t=2s时,该质点的速度方向发生了改变
B. 在2~4s内该质点的位移是24m
C. 在0~2s内该质点的位移是6m
D. 在4~6s内该质点运动的加速度是3m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,第2s末前后速度都取负值,所以在t=2s时,该质点的速度方向没有改变,故A错误;
B.在速度图像中,面积表示位移,在2~4s内该质点的位移大小是
故B错误;
C.在速度图像中,面积表示位移,在0~2s内横轴上方三角形面积与横轴下方三角形面积相等,所以在0~2s内该质点的位移是0,故C错误;
D.在速度图像中,斜率表示加速度,在4~6s内该质点运动的加速度是
故D正确。
故选D。
6. 如图甲所示,滑块以一定的初速度冲上一倾角的足够长的斜面。滑块上滑过程的图像如图乙,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(已知)则( )
A. 滑块上滑过程中的加速度大小是
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数
C. 滑块经返回出发点
D. 滑块回到出发点时的速度大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知木块上滑过程中加速度为
故A错误;
B.木块在向上滑动的过程中,根据牛顿第二定律
解得
故B正确;
C.木块在下滑过程中,根据牛顿第二定律可知
解得
上升位移为
由运动学公式得
解得s
则木块返回出发点时间为s
故C错误;
D.木块回到出发点时的速度大小为
故D错误。
故选B。
7. 如图所示,半径为R,内壁光滑的塑料圆轨道竖直固定,OA、OB分别是竖直、水平半径。把可视为质点的小球甲固定在A点,质量为m、可视为质点的小球乙放置在圆弧AB之间,由于甲对乙有磁力排斥作用,乙静止在Р点,甲对乙的磁力方向总是由甲指向乙,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 若OA与OP的夹角为60°,甲对乙的磁力大小为mg
B. 若乙在B点,甲对乙的磁力与弧面对乙的弹力等大
C. 若缓慢增大甲对乙的磁力,乙在沿着圆弧缓慢上移到B点过程中,弧面对乙的弹力变大
D. 若A、P两点间的距离是R的n分之一,则乙球静止在Р点时,甲对乙的磁力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对乙受力分析,弧面对乙的弹力由乙指向O,甲对乙的磁力由甲指向乙,若OA与OP的夹角为60°,由三力平衡的矢量三角形可得三个力构成的是正三角形,则甲对乙的磁力等于乙的重力mg,故A错误;
B.同理,若乙在B点,三个力构成的是等腰直角三角形,甲对乙的磁力是弧面对乙弹力的倍,故B错误;
C.设甲、乙间的距离为d,三个力构成的三角形与三角形OAP相似,则有
可得
若缓慢增大甲对乙的磁力,乙在沿着圆弧缓慢上移过程中,弧面对乙的弹力大小不变,总等于乙的重力,故C错误;
D.若A、P两点间的距离是R的n分之一,则有
结合
可得
故D正确。
故选D。
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,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. “特高压输电技术”中国世界领先,在国际上已成为我国一张靓丽的名片。如图所示为某段高压架空输电线的示意图,两电线杆竖直固定且高度相同,两杆间距及之间的输电线(质量为m)均保持不变,受重力影响,输电线会自然下垂,输电线在与杆结点处的切线与电线杆之间的夹角为,重力加速度为g。则下列判断中正确的有( )
A. 输电线结点处的张力大小为
B. 由于热胀冷缩,夏季较冬季电线结点处的张力增大
C. 电线最低处的张力大小为
D. 由于热胀冷缩,夏季较冬季电线最低点处的张力减小
【答案】AD
【解析】
【详解】设输电线结点处的张力大小为,电线最低点处的张力大小为,对输电线的左半部分受力分析如图所示。
根据受力平衡可知,、的合力与等大反向,故,
由于热胀冷缩,夏季较冬季变小,故变小,变小。
故选AD。
9. 如图1所示,一可视为质点的物块在t=0时刻从水平传送带的最左端以速度滑上传送带,同时传送带在电动机的带动下,从静止开始向右做匀加速运动,经过一段时间物块与传送带速度相同,物块正好运动到传送带的正中央,然后控制传送带,让传送带与物块一起做匀速直线运动,一直到物块离开传送带,两者的v-t图像如图2所示。已知第一段时间内两图线斜率的绝对值相等,物块与传送带间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 共速以后,物块所受的摩擦力由滑动摩擦力变为静摩擦力
B. 第一段时间内传送带的加速度大小为
C. 传送带的总长度为
D. 物块在传送带上运动的总的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物块在传送带上运动,第一段时间所受的摩擦力为滑动摩擦力,第二段时间两者以共同的速度匀速运动,没有相对运动趋势,物块不受摩擦力作用,所以摩擦力由滑动摩擦力变到0,故A错误;
B.第一段时间,对物块由牛顿第二定律可得
解得
两者v-t图像的斜率的绝对值相等,则
故B正确;
C.设两者的共同速度为,由v-t图像的对称性可得
设传送带的长度L,第一段时间对物块由速度位移关系可得
综合解得
故C错误;
D.物块在传送带上运动的总时间为
故D正确。
故选BD。
10. 将一圆环套在固定的足够长的水平杆上,环的内径略大于杆的截面直径,对环施加一在竖直平面内斜向上与杆的夹角为的拉力F,如图甲所示,圆环质量,当拉力逐渐变大时,环的加速度随拉力F变化的规律如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 拉力F与杆的夹角
B. 圆环与杆之间的动摩擦因数为0.5
C. 当时,环受到的摩擦力大小为3N
D. 环受到的摩擦力大小为1N时,环的加速度大小可能为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.由图可知当拉力超过5N时,支持力方向相反,故当F=5N时N=0,f=0,此时Fsinθ=mg,
Fcosθ=ma
代入数据F=5N,a=m/s
可得tanθ=,θ=37°
选项A正确;
B.当F>5N时支持力方向向下,则根据牛顿第二定律
由图像可知当F=0时a=5
解得
选项B正确;
C.当时,环受到的摩擦力大小为
选项C正确;
D.环受到的摩擦力大小为1N时,则可能
或者
则或者
则根据
可知环的加速度大小可能为或者
选项D错误。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时,使用如图甲所示的原理图,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。请回答下列问题:
(1)根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,乙图中四个力,其中力_______(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的。
(2)实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是_______(填正确选项前字母)。
A. 橡皮条沿同一方向伸长同一长度
B. 橡皮条沿同一方向伸长
C. 橡皮条伸长到同一长度
D. 两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(3)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数,读出该力大小为_______N。
(4)下列操作有助于减小实验误差的是_______。
A. 弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
B. 橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C. 用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大
D. 拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
【答案】(1) (2)A
(3)2.90 (4)AD
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,是以F1与F2为邻边的平行四边形的对角线,不是由弹簧测力计直接测得的。
【小问2详解】
该实验采用了“等效替代”法,即合力与分力的关系是等效的,前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度。
故选A。
【小问3详解】
图丙中弹簧测力计的分度值为0.1N,因此要估读到0.01N,由图可知该力大小为2.90N。
【小问4详解】
A.为了减小误差,弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,故A正确;
B.两细绳拉力大小不一定相等,所以橡皮条与两绳夹角的角平分线不一定在同一直线上,故B错误;
C.用两弹簧测力计同时拉橡皮筋时两弹簧测力计示数之差过大,可能使其中一个弹簧测力计读数过小,增大相对误差,故C错误;
D.为了减小拉力方向标记的误差,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故D正确。
故选AD。
12. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图甲所示的实验装置。小车及车中的砝码质量用M表示,挂钩所挂重物质量用m表示。
(1)实验中除用到天平(含砝码),还需要使用的器材有_______(填字母)。
A. 220V的交流电源 B. 8V左右的交流电源
C. 刻度尺 D. 秒表
(2)一组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作前没有平衡摩擦力,这组同学得到的关系图像可能如图乙中_______(填“①”或“②”)所示。
(3)如图丙所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1s。小车在D点的瞬时速度为_______m/s(结果保留2位小数),小车获得的加速度大小是_______。(结果保留2位有效数字)
【答案】(1)BC (2)②
(3) ①. 0.24 ②. 0.60
【解析】
【小问1详解】
电磁打点计时器需要8V左右的交流电源,本实验还需要刻度尺测量纸带数据,不需要秒表。
故选BC。
【小问2详解】
没有平衡摩擦力,则外力增加到一定值后才能克服摩擦力使小车运动起来,即外力时,才有加速度。
故选②。
【小问3详解】
[1]小车在D点的瞬时速度为
[2]小车获得的加速度大小
13. 民航客机都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面高为,气囊所构成的斜面长度为,一个质量为的人沿气囊滑下时所受的阻力是,开始下滑时人的初速度为零,那么人滑至气囊底端过程中,g取10m/s2求:
(1)到达底端时速度的大小;
(2)人员到达气囊底端时,由于惯性作用,在水平地面上滑行了才停止,若不考虑气囊与地面连接处的速度大小变化,则人与地面间的动摩擦因数为多大。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设气囊所构成的斜面与水平方向夹角为,由牛顿第二定律
由几何知识可得
代入数据解得运动的加速度为
由运动学公式可得,到达底端时的速度大小为
【小问2详解】
在水平面上,由运动学公式
在水平面上由牛顿第二定律
联立可得人与地面间的动摩擦因数为
14. 如图所示,小球A穿在圆环上,连接A的轻绳跨过定滑轮的M点连接到P点,在结点N处悬挂一小球B。小球A、B均处于静止状态,轻绳NP处于水平、OA与竖直方向成53°角。已知B的质量为m,重力加速度为g,sin37°=cos53°=0.6,cos37°=sin53°=0.8,不计一切摩擦,求:
(1)轻绳NP受到的拉力大小;
(2)圆环对A的支持力大小及A的质量。
【答案】(1);(2);
【解析】
【详解】(1)对N点受力分析可知
(2)对A球分析可知
则
15. 如图所示,倾角为的倾斜传送带以的速度顺时针匀速转动,传送带长,时,将一质量的小物块甲(可视为质点)轻放在传送带的底端A,已知物块与传送带间的动摩擦因数,g取,,。
(1)求物块甲刚放上传送带时的加速度大小。
(2)求物块甲从传送带底端A点运动到传送带顶端B点所需的时间。
(3)若时将另一质量为的物块乙(可视为质点)仍从底端A轻放在传送带上,物块乙与传送带间的动摩擦因数,求两物块在传送带上的最大距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块甲轻放到A点,设甲的加速度大小为,沿传送带方向,由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
物块甲在传送带上先做匀加速运动后做匀速运动,对物块甲匀加速阶段,设加速距离为s1,加速时间为,由运动学公式,
解得,
对物块甲匀速阶段,设匀速距离为s2,匀速时间为,则,
物块甲从A点运动到B点用时
【小问3详解】
时,物块甲刚好与传送带共速,之后沿传送带匀速运动,物块乙在传送带上加速至与甲共速时,二者距离最大,设乙加速过程的加速度大小为,时间为,乙的位移大小为,甲的位移大小为。对乙沿传送带方向,由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式有
解得
又
对甲
甲、乙两物块在传送带上运动过程中最大距离为
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