精品解析：山东省枣庄市第三中学2025-2026学年高一上学期1月月考物理试题

枣庄三中2025-2026学年度高一年级学情调查考试 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　） A. 踢香蕉球时足球可视质点 B. 足球在飞行和触网时惯性不变 C. 足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D. 触网时足球对网的力大于网对足球的力 2. 中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 双臂夹角越大受力越小 B. 杠铃对每只手臂作用力大小为 C. 杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D. 在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 3. 如图，质量为的物体A在平行于斜面向上的外力作用下，沿斜面以加速向上运动，斜面倾角，则突然撤去的瞬时，A的加速度为（ ）（取，，） A. ，沿斜面向上 B. ，沿斜面向下 C. ，沿斜面向下 D. ，沿斜面向下 4. 做匀加速直线运动的物体先后经过A、B两点的速度分别是和，经历的时间为T，则下列各项中正确的是（ ） A. 经过中点时的速度是 B. 经过中间时刻的速度是 C. 前半程的速度增加了 D. 前时间的位移与后时间的位移之比为1：3 5. 下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是（ ） A. 甲图中所描述的物体在内做匀减速直线运动 B. 乙图中所描述的物体在时段通过的位移为 C. 丙图中所描述物体在时段速度的变化量为 D. 若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度为 6. 一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（　　） A. B. C. D. 0 7. 如图，一轻质木板通过铰链与竖直墙壁连接，外力F垂直作用于木板上可以使小球静止于木板与墙壁之间。已知外力F的作用线过球心，不计木板与小球之间的摩擦，小球始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A. 墙壁对小球的摩擦力小于小球的重力 B. 墙壁对小球的弹力大于木板对小球的弹力 C. 若减小F，则墙壁对小球的摩擦力变小 D. 若增大F，则墙壁对小球的摩擦力不变 8. 如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A. 甲对木箱的摩擦力方向向左 B. 地面对木箱的支持力逐渐增大 C. 甲运动的加速度大小为 D. 乙受到绳子的拉力大小为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 下列几组共点力分别作用在一个物体上，能使物体做匀速直线运动的是（　　） A. B. C. D. 10. 质量为的木箱静止在水平地板上，至少要用的水平推力，才能使它从原地开始运动。现将一水平推力作用在木箱上，随时间变化的图线如图所示。已知木箱在时间内做匀速直线运动，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A. 木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3 B. 时间内木箱所受摩擦力大小为0 C. 时间内木箱所受摩擦力大小为 D. 时间内木箱所受摩擦力大小为 11. 如图，A、B两球质量相等，光滑斜面倾角为，图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速度为g，在突然撤去挡板的瞬间（　　） A. 图甲中A球的加速度为 B. 图乙中A球的加速度为 C. 图甲中B球的加速度为 D. 图乙中B球的加速度为0 12. 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度顺时针运行，小物块以的初速度从传送带右端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带的长度为，重力加速度，考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程，下列说法正确的是（　　） A. 小物块从传送带右端滑离传送带 B. 小物块滑离传送带时的速度大小为 C. 小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为 D. 小物块在传送带上留下的划痕长度为 三、实验题：本题共2小题，共14分。 13. 甲、乙两实验小组分别利用传感器，弹簧测力计来探究力的合成规律，装置如图所示。 （1）甲、乙两实验小组的木板须在竖直平面内的是_______（选填“甲”或“乙”），实验中必须保持O点位置不变的是_________（选填“甲”或“乙”）。 （2）甲实验中测得两传感器的拉力分别为、，钩码总重力为G，下列数据不能完成实验的是_________。 A． B． C． D． （3）乙实验中保持O点的位置不变，初始时，现使角不变，β角缓慢增大至90°。则此过程中，有关两弹簧测力计示数、的变化，下列说法正确的是____。 A．减小、减小 B．增大、增大 C．减小、先减小后增大 D．增大、先减小后增大 14. 某同学准备做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量的关系”实验。实验中，他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小。 （1）在平衡小车所受的阻力时，以下操作错误的是图__________（填“甲”或“乙”）； （2）已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz。该同学某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是5个连续的计数点。相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是__________（选填A、B、C、D、E）。根据上述信息可得小车的加速度大小为__________（保留两位有效数字）； 计数点 A B C D E 位置坐标（cm） 4.50 5.50 730 9.90 13.3 （3）在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据做出的a—F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是__________； A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足 B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度 C.图线BC段弯曲原因是悬挂物总质量不满足远小于小车质量的条件 D.图线BC段弯曲可能是小车质量不满足远小于悬挂物总质量的条件 （4）另一位同学在实验中得到了图丁中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP，如图丁所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、P、N。此时，小车质量为M，悬挂物的质量为m，则__________ 。 四.计算题（46分） 15. 在抗震救灾中，一名训练有素的武警战士(可视为质点)从直升机上通过一根竖直的长绳由静止开始缓慢滑下(此时速度很小可认为等于零)．在离地面18 m高处，武警战士感到时间紧迫，想以最短的时间滑到地面，开始以加速度大小为10 m/s2做匀加速直线运动．已知该武警战士落地的速度不能大于6 m/s，减速的加速度大小为5 m/s2，长绳的下端恰好着地．求： (1)武警战士匀加速直线运动的距离； (2)武警战士下滑的最短时间． 16. 如图所示，质量为3m的斜面体静置于水平地面上，质量分别为2m、m的小物块A、B用轻绳跨过光滑轻质定滑轮连接放在斜面体的两侧斜面上，轻绳均平行于斜面。已知A所在的斜面粗糙且倾角为37°，B所在的斜面光滑且倾角为53°，此时A恰好能静止在斜面上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8. （1）求物块A与斜面间的动摩擦因数； （2）若用平行于斜面向下的力F作用在B上，使A、B沿斜面匀速运动（此时斜面体仍保持静止），求力F的大小和地面对斜面体的摩擦力。 17. 如图所示，水平面与倾角的斜面在B处平滑相连，水平面上A、B两点间距离。质量的物体（可视为质点）在水平拉力F作用下由A点从静止开始运动，到达B点时速度为，此时立即撤去F，物体将沿粗糙斜面继续上滑（物体经过B处时速率保持不变）。已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数均为0.25。（g取，，）求： （1）物体在水平面上运动的加速度大小； （2）物体受到的水平外力F的大小； （3）物体在斜面上运动的总时间t。（第（3）结果保留2位有效数字） 18. 某工厂传输工件（可视为质点）的简化示意图如图所示。粗糙斜面AB紧邻水平传送带甲，水平传送带乙紧邻水平面DE，忽略两传送带的间距以及传送带轮子尺寸。工作时：每隔相等时间t，将相同的工件（编号分别为1，2，3，…）从斜面顶端A由静止释放。当工件1进入传送带甲时，工件2恰好从A点释放；当工件1进入传送带乙时，工件2恰好进入传送带甲；最终工件1通过传送带乙后，以速度3v在水平面DE段匀减速到0时由机械臂抓取。所有工件由斜面底端进入水平传送带前、后速度大小不变，且速度均为v，通过传送带甲时留下的划痕占整个传送带甲总长度的。传送带甲、乙长度之比为1∶3，顺时针匀速转动的速度均为3v，工件与传送带甲、乙及水平面DE间的动摩擦因数相同，与斜面AB间的动摩擦因数不同。斜面倾角θ=37°，已知sin37°=0.6，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）工件与斜面间的动摩擦因数μ； （2）机械臂取物点的位置到D点的距离； （3）传送带甲至少传送几个工件时，其表面处处均有划痕（数量可直接写出，不用论证），以及工件1到达传送带乙右端D时，相邻工件2、3的间距。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 枣庄三中2025-2026学年度高一年级学情调查考试 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 在足球运动中，足球入网如图所示，则（　　） A. 踢香蕉球时足球可视为质点 B. 足球在飞行和触网时惯性不变 C. 足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D. 触网时足球对网的力大于网对足球的力 【答案】B 【解析】 【详解】A．在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，故A错误； B．惯性只与质量有关，足球在飞行和触网时质量不变，则惯性不变，故B正确； C．足球在飞行时脚已经离开足球，故在忽略空气阻力的情况下只受重力，故C错误； D．触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D错误。 故选B。 2. 中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 双臂夹角越大受力越小 B. 杠铃对每只手臂作用力大小为 C. 杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D. 在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 【答案】D 【解析】 【详解】AB．杠铃的重力为 手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知 可知，双臂夹角越大，F越大；结合，解得杠铃对手臂的弹力，而杠铃对手臂的作用力是弹力和摩擦力的合力，可知杠铃对每只手臂作用力大小大于，AB错误； C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误； D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 故选D。 3. 如图，质量为的物体A在平行于斜面向上的外力作用下，沿斜面以加速向上运动，斜面倾角，则突然撤去的瞬时，A的加速度为（ ）（取，，） A. ，沿斜面向上 B. ，沿斜面向下 C ，沿斜面向下 D. ，沿斜面向下 【答案】C 【解析】 【详解】有外力作用时,由牛顿第二定律有 突然撤去的瞬时，由于惯性继续沿斜面向上运动，摩擦力不变 故有 联立解得，方向沿斜面向下。 故选C。 4. 做匀加速直线运动的物体先后经过A、B两点的速度分别是和，经历的时间为T，则下列各项中正确的是（ ） A. 经过中点时速度是 B. 经过中间时刻的速度是 C. 前半程的速度增加了 D. 前时间的位移与后时间的位移之比为1：3 【答案】C 【解析】 【详解】A．经过A、B中点的速度为 A错误； B．经过A、B中间时刻速度为 B错误； C．由上可得：，前半程的速度增加量为 故C正确； D．由上可得：，前时间通过的位移为 后时间通过的位移为 可得，前时间通过的位移与后间通过的位移之比为 D错误； 故选C。 5. 下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是（ ） A. 甲图中所描述的物体在内做匀减速直线运动 B. 乙图中所描述的物体在时段通过的位移为 C. 丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为 D. 若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图是图像，图中所描述的物体在内先做匀减速直线运动，后做反方向的匀加速运动，选项A错误； B．乙图中所描述的物体在时段通过的位移为，选项B错误； C．丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为 选项C错误； D．若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，根据，则该物体的加速度 解得加速度为 选项D正确。 故选D。 6. 一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（　　） A. B. C. D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】设减少的质量为，匀速下降时 Mg=F＋kv 匀速上升时 解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 7. 如图，一轻质木板通过铰链与竖直墙壁连接，外力F垂直作用于木板上可以使小球静止于木板与墙壁之间。已知外力F的作用线过球心，不计木板与小球之间的摩擦，小球始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A. 墙壁对小球的摩擦力小于小球的重力 B. 墙壁对小球的弹力大于木板对小球的弹力 C. 若减小F，则墙壁对小球的摩擦力变小 D. 若增大F，则墙壁对小球的摩擦力不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．因木板是轻质的，故木板对小球的弹力大小等于F。小球受到四个力作用，如图所示。墙壁对小球的摩擦力，A错误。 B．墙壁对小球的弹力，B错误。 CD．根据可知，若减小F，则墙壁对小球的摩擦力变小，增大F，则墙壁对小球的摩擦力增大，选项C正确，D错误。 故选C。 8. 如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A. 甲对木箱的摩擦力方向向左 B. 地面对木箱的支持力逐渐增大 C. 甲运动的加速度大小为 D. 乙受到绳子的拉力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误； B．设乙运动的加速度为，只有乙有竖直向下的恒定加速度， 对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有 则地面对木箱的支持力大小不变，B错误； CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有 对乙受力分析有 联立解得， C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 下列几组共点力分别作用在一个物体上，能使物体做匀速直线运动的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．1N和2N的合力范围是，第三个力3N在这个范围内，这三个力的合力可以为零，能够使物体做匀速直线运动，A正确； B．12N和12N的合力范围是，第三个力12N在这个范围内，这三个力的合力可以为零，能够使物体做匀速直线运动，B正确； C．4N和5N的合力范围是，第三个力10N不在这个范围内，这三个力的合力不可以为零，不能够使物体做匀速直线运动，C错误； D．10N和8N的合力范围是，第三个力12N在这个范围内，这三个力的合力可以为零，能够使物体做匀速直线运动，D正确。 故选ABD。 10. 质量为的木箱静止在水平地板上，至少要用的水平推力，才能使它从原地开始运动。现将一水平推力作用在木箱上，随时间变化的图线如图所示。已知木箱在时间内做匀速直线运动，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A. 木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3 B. 时间内木箱所受摩擦力大小为0 C. 时间内木箱所受摩擦力大小为 D. 时间内木箱所受摩擦力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AD．内，木箱做匀速直线运动，二力平衡，此时摩擦力为 木箱对地面的压力大小等于木箱重力，即 动摩擦因数 故AD正确； B．，木箱静止，根据二力平衡，时间内木箱所受摩擦力大小为，故B错误； C．木箱在内做加速运动，受到摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，因压力大小和接触面粗糙程度均不变，木箱受到滑动摩擦力大小不变，则摩擦力仍然为，故C错误。 故选AD。 11. 如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速度为g，在突然撤去挡板的瞬间（　　） A. 图甲中A球的加速度为 B. 图乙中A球的加速度为 C. 图甲中B球的加速度为 D. 图乙中B球的加速度为0 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AC．撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2mgsinθ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsinθ，加速度为2gsinθ；故A错误C正确； BD．图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsinθ，加速度均为gsinθ，故B正确D错误。 故选BC。 12. 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速度顺时针运行，小物块以的初速度从传送带右端滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，传送带的长度为，重力加速度，考虑小物块滑上传送带到离开传送带的过程，下列说法正确的是（　　） A. 小物块从传送带右端滑离传送带 B. 小物块滑离传送带时的速度大小为 C. 小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间为 D. 小物块在传送带上留下的划痕长度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物块在传送带上的加速度 向左减速到零的时间 向左运动最大距离 故物块不会从左端滑离传送带，应从传送带右端滑离传送带，故A正确； B．物块向左减速到零后，向右加速，但只能加速到 故B错误； C．物块向右加速到用时 这段时间内向右运动的距离 之后，做匀速直线运动，剩余在传送带上运动时间 小物块从滑上传送带到滑离传送带经历的时间 故C正确； D．向左运动过程，划痕长度 右运动过程，划痕长度 故若不考虑传送带滑轮大小，小物块在传送带上留下的划痕长度为，若考虑传送带上滑轮大小，则小物块在传送带上留下的划痕长度在之间，故D错误。 故选AC。 三、实验题：本题共2小题，共14分。 13. 甲、乙两实验小组分别利用传感器，弹簧测力计来探究力的合成规律，装置如图所示。 （1）甲、乙两实验小组的木板须在竖直平面内的是_______（选填“甲”或“乙”），实验中必须保持O点位置不变的是_________（选填“甲”或“乙”）。 （2）甲实验中测得两传感器的拉力分别为、，钩码总重力为G，下列数据不能完成实验的是_________。 A． B． C． D． （3）乙实验中保持O点的位置不变，初始时，现使角不变，β角缓慢增大至90°。则此过程中，有关两弹簧测力计示数、的变化，下列说法正确的是____。 A．减小、减小 B．增大、增大 C．减小、先减小后增大 D．增大、先减小后增大 【答案】 ①. 甲 ②. 乙 ③. AB##BA ④. B 【解析】 【详解】（1）[1][2]甲实验，在实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内，以保证钩码重力大小等于细绳中拉力的合力，但不需要每次实验保证O点位置不变；乙实验，在实验过程中，用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计分别拉橡皮绳时，必须保证O点位置不变，以保证两次实验效果相同，但未利用重力所以不需要木板竖直放置。 （2）[3]甲实验中，三个力受力平衡满足三角形定则，则两力之和一定大于第三力，A选项不满足，B项只有在同一直线上才满足。 故选AB。 （3）[4]乙实验中保持O点的位置不变，可知两弹簧测力计合力保持不变；现使角不变，β角缓慢增大至90°，运用力的矢量三角形图解法，如图所示 随着角增大，由1位置转至2位置过程中，可看出增大、增大。 故选B。 14. 某同学准备做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量的关系”实验。实验中，他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小。 （1）在平衡小车所受的阻力时，以下操作错误的是图__________（填“甲”或“乙”）； （2）已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz。该同学某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是5个连续的计数点。相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是__________（选填A、B、C、D、E）。根据上述信息可得小车的加速度大小为__________（保留两位有效数字）； 计数点 A B C D E 位置坐标（cm） 4.50 5.50 7.30 9.90 13.3 （3）在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据做出的a—F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是__________； A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足 B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度 C.图线BC段弯曲原因是悬挂物总质量不满足远小于小车质量的条件 D.图线BC段弯曲可能是小车质量不满足远小于悬挂物总质量的条件 （4）另一位同学在实验中得到了图丁中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP，如图丁所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、P、N。此时，小车质量为M，悬挂物的质量为m，则__________ 。 【答案】 ①. 乙 ②. E ③. ④. AC##CA ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]平衡摩擦力的方法是取下重物，让小车拖着纸带在倾斜的木板上恰好能做匀速直线运动，从题目所给的图可以看出，图乙挂着重物，所以图乙错误； （2）[2]从所给的表格数据可以看出，E点的数据没有估读，所以读取不当，故填E； [3]相邻两个计数点间有四个点未画出，相邻计数点的时间间隔为 由逐差法代入数值解得 （3）[4]AB．从图丙可以看出图线不通过坐标原点，由牛顿第二定律可知，是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，故A正确，B错误； CD．随着拉力增大（即悬挂物的重力增大），已经不满足，故C正确，D错误。 故选AC。 （4）[5]图中对应小车合力为悬挂物的重力时的加速度，即 图中对应小车的实际加速度，此时细线拉力为，则对小车有 对悬挂物有 联立上述式子解得 即 四.计算题（46分） 15. 在抗震救灾中，一名训练有素的武警战士(可视为质点)从直升机上通过一根竖直的长绳由静止开始缓慢滑下(此时速度很小可认为等于零)．在离地面18 m高处，武警战士感到时间紧迫，想以最短的时间滑到地面，开始以加速度大小为10 m/s2做匀加速直线运动．已知该武警战士落地的速度不能大于6 m/s，减速的加速度大小为5 m/s2，长绳的下端恰好着地．求： (1)武警战士匀加速直线运动的距离； (2)武警战士下滑的最短时间． 【答案】（1）7.2m （2）2.4s 【解析】 【详解】(1)设最大速度为，根据速度位移公式得： 代入数据解得： 匀加速直线运动的距离为： (2)战士下滑的最短时间为： 16. 如图所示，质量为3m的斜面体静置于水平地面上，质量分别为2m、m的小物块A、B用轻绳跨过光滑轻质定滑轮连接放在斜面体的两侧斜面上，轻绳均平行于斜面。已知A所在的斜面粗糙且倾角为37°，B所在的斜面光滑且倾角为53°，此时A恰好能静止在斜面上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8. （1）求物块A与斜面间的动摩擦因数； （2）若用平行于斜面向下的力F作用在B上，使A、B沿斜面匀速运动（此时斜面体仍保持静止），求力F的大小和地面对斜面体的摩擦力。 【答案】（1）μ=0.25：（2）0.8mg，0.48mg，方向水平向左 【解析】 【详解】（1）由 可知A静止时所受摩擦力沿斜面向上； 对A、B整体，据平衡条件有 解得 μ=0.25 （2）A、B匀速运动时有 解得 对斜面体、A、B整体，有地面对斜面体的摩擦力 解得 方向水平向左 17. 如图所示，水平面与倾角的斜面在B处平滑相连，水平面上A、B两点间距离。质量的物体（可视为质点）在水平拉力F作用下由A点从静止开始运动，到达B点时速度为，此时立即撤去F，物体将沿粗糙斜面继续上滑（物体经过B处时速率保持不变）。已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数均为0.25。（g取，，）求： （1）物体在水平面上运动的加速度大小； （2）物体受到的水平外力F的大小； （3）物体在斜面上运动的总时间t。（第（3）结果保留2位有效数字） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据运动学公式可得 解得 （1）在水平面上，根据牛顿第二定律得 ， 解得 （3）物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中，根据牛顿第二定律得 解得 物体沿斜面向上运动的时间为 物体沿斜面向上运动的最大位移为 因，物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得 解得 物体沿斜面下滑的时间为，则有 解得 物体在斜面上运动的时间为 18. 某工厂传输工件（可视为质点）的简化示意图如图所示。粗糙斜面AB紧邻水平传送带甲，水平传送带乙紧邻水平面DE，忽略两传送带的间距以及传送带轮子尺寸。工作时：每隔相等时间t，将相同的工件（编号分别为1，2，3，…）从斜面顶端A由静止释放。当工件1进入传送带甲时，工件2恰好从A点释放；当工件1进入传送带乙时，工件2恰好进入传送带甲；最终工件1通过传送带乙后，以速度3v在水平面DE段匀减速到0时由机械臂抓取。所有工件由斜面底端进入水平传送带前、后速度大小不变，且速度均为v，通过传送带甲时留下的划痕占整个传送带甲总长度的。传送带甲、乙长度之比为1∶3，顺时针匀速转动的速度均为3v，工件与传送带甲、乙及水平面DE间的动摩擦因数相同，与斜面AB间的动摩擦因数不同。斜面倾角θ=37°，已知sin37°=0.6，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）工件与斜面间的动摩擦因数μ； （2）机械臂取物点的位置到D点的距离； （3）传送带甲至少传送几个工件时，其表面处处均有划痕（数量可直接写出，不用论证），以及工件1到达传送带乙的右端D时，相邻工件2、3的间距。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 工件1沿斜面下滑过程中，由牛顿第二定律得： 又由运动学公式 联立解得 【小问2详解】 机械臂取物点的位置到D点的距离 关于加速度a1，需确定工件在传送带甲上面的运动过程。由于工件在传送甲上加速的末态未定，对此需分析确定。假设工件离开传送带甲时的速度为v1，传送带甲上方的长度（甲总长度的一半）为x1，由运动学公式得 ，， 联立解得 故假设成立。则加速度 所以 【小问3详解】 从工件1开始进入传送带甲，到工件5通过传送带甲时，甲上处处均有划痕，故至少5个。关于工件在两传送带上运动的总时间t1；加速时间 匀速时间 总时间 工件1到达D点时，工件2在传送带上运动的时间 表明已经匀速。工件1到达D点时，工件3在传送带上运动的时间 表明处于加速。相邻工件1、2的间距 相邻工件2、3的间距 其中 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $