内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高一下期03月测试(一)物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣的过程中,下列说法正确的是( )
A. 鱼儿跃出水面后受力平衡
B. 鱼儿跃出水面后处于失重状态
C. 鱼儿摆尾击水时,鱼尾击水的力和水对鱼尾的作用力是一对平衡力
D. 研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作时可把鱼儿视为质点
【答案】B
【解析】
详解】AB.鱼儿跃出水面后加速度向下,受力不平衡,处于失重状态,故A错误、B正确;
C.鱼尾击水的力和水对鱼尾的作用力是一对作用力与反作用力,C错误;
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点,否则就无动作可言,D错误。
故选B。
2. 关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )
A. 牛顿第二定律的表达式是矢量式,a与F方向可以不相同
B. 在公式中,a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的代数和
C. 某一瞬间的加速度,只能由这一瞬间的外力决定,而与这一瞬间之前或之后的外力无关
D. 物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.牛顿第二定律的表达式是矢量式,加速度与合力方向始终相同,故A错误;
B.在公式中,若为合力,则等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和,而非代数和,故B错误;
C.根据牛顿第二定律的瞬时性,加速度仅由该时刻的合力决定,与之前或之后的力无关,故C正确;
D.物体的运动方向(速度方向)与加速度方向可能不同(如减速运动),而加速度方向与合力方向一致,因此运动方向不一定与合力方向相同,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,竖直悬挂一长为L质量分布均匀的铁棒,其下端与A点的距离为L。将铁棒由静止释放,铁棒通过A点的时间间隔为t1。第二次,铁棒在相同位置开始运动,若给铁棒一个向下的初速度,铁棒通过A点的时间间隔为t2,重力加速度大小为g,忽略空气阻力,则t2:t1为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
详解】铁棒做自由落体运动,根据位移公式
将铁棒由静止释放,铁棒通过A点的时间间隔为
若给铁棒一个向下的初速度,则棒的下端到A点时速度为
则有
解得
则
故选C。
4. 把一压力传感器固定在水平地面上,轻质弹簧竖直固定在压力传感器上,如图甲所示。t=0时刻,将金属小球从弹簧正上方由静止释放,小球落到弹簧上后压缩弹簧到最低点,又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。压力传感器中压力大小F随时间t变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时刻,小球的速度最大
B. 时刻小球到达最低点
C. 时间内,小球先超重再失重
D. 时间内,小球正在上升
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,在时刻,小球落到弹簧上,开始压缩弹簧,开始一段时间,小球受到的重力大于弹力,其合力方向向下,加速度方向向下,小球做加速运动,当弹力大小等于重力时,加速度为零,小球的速度最大,之后小球所受弹力大于重力,其合力方向向上,加速度方向向上,小球做减速运动,直至时刻弹力达到最大,小球位于最低点,速度为零,故AB错误;
CD.时间内小球加速度方向先向下再向上,小球在下落过程中先失重再超重,时间内小球加速度方向先向上再向下,小球在上升过程先超重再失重,故C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,倾角的斜劈的劈尖顶着竖直墙壁静止于水平地面上,现将一球放在墙面与斜劈之间,并从图示位置由静止释放,不计一切摩擦.若球落地前瞬间,斜劈的速度大小为v,则此时球的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,球沿直线下落,斜劈水平向右运动,将二者的实际速度分别沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向分解,如图所示,对球有,
其中
联立解得
故选D。
6. 如图所示,细绳一端固定在A点,跨过与A等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q.现有另一个沙桶P通过光滑挂钩挂在AB之间,稳定后挂钩下降至C点,∠ACB=120°,下列说法正确的是
A. 若只增加Q桶的沙子,再次平衡后C点位置不变
B. 若只增加P桶的沙子,再次平衡后C点位置不变
C. 若在两桶内增加相同质量的沙子,再次平衡后C点位置不变
D. 若在两桶内增加相同质量的沙子,再次平衡后沙桶Q位置上升
【答案】C
【解析】
【详解】A、B、对砂桶Q分析有,设两绳的夹角为θ,对砂桶P的C点分析可知受三力而平衡,而C点为活结绳的点,两侧的绳张力相等,有,联立可知,故增大Q的重力,夹角θ变大,C点上升;增大P的重力时,夹角θ变小,C点下降;故A,B均错误.
C、由平衡知识,而,可得,故两砂桶增多相同的质量,P和Q的重力依然可以平衡,C点的位置不变;故C正确,D错误.
故选C.
【点睛】掌握活结绳上的张力处处相等,三力平衡的处理方法,连体体的平衡对象的选择.
7. 如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内加速度方向不变
B. 乙图中,0时刻物体的初速度大小为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度
D. 丁图中,时物体的速度大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示加速度,故甲图中,物体在这段时间内斜率不变,加速度方向不变,故A正确;
B.由图可知图像是抛物线,则该运动为匀变速直线运动,由运动学公式
又因为图像的斜率表示加速度,则
其中
联立可得乙图中,0时刻物体的初速度大小为,故B正确;
C.图像中,图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,则可知丙图中,阴影面积表示时间内物体速度的变化量,故C错误;
D.将匀变速直线运动位移与时间的关系式
变式可得
将坐标(1,0)、(3,10)代入上式可得,
由速度与时间的关系可得,当时,故D错误。
故选AB。
8. 如图所示,水平地面上静止放置着三砖块A、B、C,质量分别为1kg、2kg、1kg,A、B之间和B、C之间的动摩擦因数均为μ。用两根长度相同的轻绳分别连接砖块A与砖块C,并将两根轻绳系于O点,现将一个竖直向上的力F作用于O点,不考虑砖块的转动,最大静摩擦力约等于滑动摩擦力,重力加速度大小g=10m/s2。则F作用的初始时刻,下列说法正确的是( )
A. 若,F=60N,则B砖块的加速度大小为15m/s2
B. 若,F=50N,则砖块A、B之间的摩擦力为12.5N
C. 若,F=48N,则砖块A、B之间的摩擦力为12N
D. 若,F=48N,则砖块A的加速度大小为8m/s2
【答案】BD
【解析】
【详解】拉力大小为F,两轻绳间夹角为120°,则F=2Tcos60°,可知每根轻绳的拉力T=F
当B与A、C的摩擦力为最大静摩擦力时B恰好相对A、C静止,由牛顿第二定律得:
对A、B、C整体:F-(mA+mB+mC)g=(mA+mB+mC)a
对B:2μ临Tcos30°-mBg=mBa
解得
A.若,A、B、C相对静止,对A、B、C整体,由牛顿第二定律得:F-(mA+mB+mC)g=(mA+mB+mC)a1
代入数据解得a1=5m/s2,故A错误;
B.若,A、B、C相对静止,对A、B、C整体,由牛顿第二定律得:F-(mA+mB+mC)g=(mA+mB+mC)a2
对B,由牛顿第二定律得2f-mBg=mBa2
代入数据解得f=12.5N,故B正确;
C.若,B相对A、C滑动,A、B间的摩擦力,故C错误;
D.若,B相对A、C滑动,对A,由牛顿第二定律得:Fsin30°-μFcos30°-mAg=mAaA
代入数据解得aA=8m/s2,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,小球A、B质量分别为2m、m,用轻弹簧相连后,再用细线悬挂在车厢顶部。小车向右做匀加速运动时,两小球与车厢保持相对静止,细线与竖直方向的夹角为,轻弹簧与竖直方面夹角为,此时,细线拉力为F。若剪断细线的瞬间,小球A、B的加速度大小分别为、,重力加速度为g,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】B.两小球与车厢保持相对静止,两小球与车厢的加速度相等,由牛顿第二定律得,对小球A与小球B整体则有
对小球B
解得,,故B正确;
A.对小球A、B整体,在竖直方向
解得,故A正确;
CD.剪断细线前,对小球B,在竖直方向
解得弹簧的弹力大小
剪断细线瞬间弹簧的弹力不变,小球B的受力情况不变,小球B的加速度不变,即
剪断细线的瞬间弹簧弹力不变,小球A所受重力不变,弹簧弹力和重力夹角为,则剪断细线瞬间,则小球A所受合力
由牛顿第二定律得
解得,故C正确,D错误
故选ABC。
【点睛】应用牛顿第二定律求出夹角,根据小球受力情况求出细线的拉力;剪断细线的瞬间弹簧弹力不变,应用牛顿第二定律求出剪断细线瞬间小球的加速度。本题考查了牛顿第二定律的应用,知道弹簧的弹力不能突变是解题的关键,应用牛顿第二定律即可解题。
10. 如图,粗糙水平面上放着一足够长的木板A,质量M=2kg,A上面放着小物块B,质量m=4kg,A与B以及A与地面摩擦因数均为0.2,g=10m/s2,给A施加水平恒力F,下列说法中正确的是( )
A. 时,A的加速度为
B. 时,B的加速度为
C. ,A、B之间摩擦力大小为8N
D. 如果把F作用到B上,无论F有多大,木板A均不会运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.A与地面间的最大静摩擦力
A、B之间的最大静摩擦力
当A、B恰好发生相对滑动时,对B分析,根据牛顿第二定律,
解得
对A、B整体分析,
解得
即当时,A、B相对静止,一起运动,当时,A、B发生相对滑动,当时,,A、B相对静止,一起运动,对整体分析,根据牛顿第二定律
解得,故A错误;
B.当时,,A、B发生相对滑动,B的加速度由A对B的最大静摩擦力提供,根据牛顿第二定律
解得,故B正确;
C.当时,因为,A、B相对静止,一起运动,对整体分析,
解得
对B分析,根据牛顿第二定律,故C错误;
D.如果把F作用到B上,B对A的最大静摩擦力为8N,A与地面间的最大静摩擦力为12N,因为,所以无论F有多大,A受到的B对它的最大静摩擦力都小于A与地面间的最大静摩擦力,木板A均不会运动,故D正确。
故选BD。
二、实验题(每空2分,共计16分)
11. 某同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐,他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂钩码,并逐渐增加钩码个数,读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值与所挂钩码的个数的关系图像如图丙所示,已知实验中弹簧始终未超过弹性限度,每个钩码的质量为,重力加速度。
(1)某次测量的标尺读数如图乙所示,其读数为___________;
(2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为___________N/m;(保留2位有效数字)
(3)由于弹簧自身有重量,该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比___________(选填“偏大、偏小”或“相等”)。
【答案】(1)0.1460
(2)30 (3)相等
【解析】
【小问1详解】
根据刻度尺的读数规则可知,该读数为
【小问2详解】
由胡克定律结合受力平衡可得
整理可得
由图可知
解得该弹簧劲度系数为
【小问3详解】
由胡克定律可知,弹簧的弹力的增加量与弹簧的形变量成正比,因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响,故劲度系数的测量值与真实值相比相等。
12. 某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力,质量的关系。滑块和遮光条的总质量为,砂和砂桶的总质量为,动滑轮的质量为,不计绳与滑轮之间的摩擦,重力加速度为。
(1)下列说法正确的是________。
A. 气垫导轨不需要调水平
B. 实验中应远大于
C. 滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍
D. 弹簧测力计的读数始终等于
(2)该同学测得两个光电门间的距离为,遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,经过多次实验测得多组和,作出图像,如图乙所示。已知图像的纵轴截距为,横轴截距为,则表示遮光条通过光电门________(选填“1”或“2”)时的速度大小,滑块的加速度大小________(用字母、表示)。
(3)保持滑块和遮光条的质量不变,改变砂的质量,进行多次实验,以弹簧测力计的示数为横坐标,滑块的加速度为纵坐标,作出的图像如图丙所示,已知直线上某点的坐标为,则对应点时砂和砂桶的质量为________(用、、、表示)。
【答案】(1)C (2) ①. 2 ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.气垫导轨需要调水平,以确保滑块运动时绳子拉力为滑块所受合力,故A错误;
B.绳子拉力由弹簧测力计记录,所以不需要应远大于,故B错误;
C.沙桶连接动滑轮,滑块的位移始终等于沙桶位移的2倍,则滑块的加速度为沙桶的加速度的2倍,故C正确;
D.设沙桶的加速度大小为,弹簧测力计测量的是绳的拉力,则有
解得
故D错误。
故选C。
【小问2详解】
[1] [2] 按逆向思维,滑块从光电门2到光电门1做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动公式
结合图像可得
故表示遮光条通过光电门2时的速度大小,又根据图像的斜率绝对值可知
滑块的加速度大小
【小问3详解】
结合图像可知,在相对应点A时,弹簧测力计的读数,小车的加速度,由于小车A的加速度为P的加速度的2倍,此时对砂和砂桶的质量与定滑轮整体进行分析有
解得砂和砂桶的质量的质量为
。
三、解答题(共计38分)
13. 如图所示,直杆长l1=0.5 m,圆筒高l2=3.7 m。直杆位于圆筒正上方H=0.8 m处,直杆从静止开始做自由落体运动,并能竖直穿过圆筒(g取10 m/s2),求:
(1)直杆下端刚到圆筒上端的时间;
(2)直杆穿越圆筒所用的时间。
【答案】(1)0.4s
(2)0.6s
【解析】
【小问1详解】
根据自由落体运动规律有
解得s
【小问2详解】
根据自由落体运动规律有
则直杆穿越圆筒所用的时间为s
14. 如图所示,物块A被轻质细绳系住静止在倾角为的斜面上,细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧点相连,物块B静止悬挂在点下方,轻弹簧水平,细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为、。已知轻弹簧劲度系数为k,B的质量为,重力加速度为g,A与斜面间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)弹簧的伸长量;
(2)水平地面对斜面的摩擦力的大小和方向;
(3)要使A、B始终在原有位置保持静止,A质量的最大值。(斜面始终处于静止状态)
【答案】(1)
(2)mg,方向水平向左
(3)
【解析】
【小问1详解】
对结点O下侧的轻绳与B整体进行分析,根据平衡条件有,
解得,
【小问2详解】
对A与斜面整体进行分析,根据平衡条件有
结合上述解得
方向水平向左。
【小问3详解】
对A进行分析,斜面对A支持力大小
斜面对A的最大静摩擦力
当A的质量达到最大值时,对A进行分析有
解得
15. 传送带在物流仓储、港口和机场等场合应用广泛。如图所示,倾角θ = 30°、足够长的传送带以v0 = 10 m/s的速度逆时针匀速转动,其左侧光滑水平地面上放有一质量M = 4 kg、长L = 15 m木板,木板上表面与传送带底端等高。一质量m = 1 kg的物块(可视为质点)在传送带顶端由静止释放,然后滑上木板(不考虑物块在传送带和木板衔接处速度的损失)。已知物块与传送带和木板间的动摩擦因数分别为和μ2 = 0.2。重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)物块刚达到传送带速度所需的时间;
(2)物块从木板上滑离时的速度;
(3)若物块刚滑上长木板右端时,在长木板的左端施加一水平向左的恒力,设物块在木板上的相对路程为S,请写出S与F的函数关系。
【答案】(1)1 s (2)6 m/s
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
物块刚放上传送带上时,由牛顿第二定律有
与传送带共速时,有
【小问2详解】
与传送带共速后,由于
说明物块此后做匀速运动,则
物块滑上木板瞬间,对于物块,有
对于木板有
滑离木板时
解得
(另一个解不符题意)
此时滑块速度
【小问3详解】
①若长木板的左端施加一水平向左的恒力F后,木块刚好不从木板左端滑落,木板加速度
根据
,
解得
,
②若长木板的左端施加一水平向左的恒力F后,木块未从木板左端滑出最终和木板一起加速运动,木板加速度
根据
,
且
解得
③若木块未从木板左端滑出最终和木板一起加速运动向左拉力的最大值为F,木板加速度
解得
若F > 10 N时,木块将从木板右端滑出,则有
木板加速度
根据
,
解得
根据上述分析可得
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河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高一下期03月测试(一)物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣的过程中,下列说法正确的是( )
A. 鱼儿跃出水面后受力平衡
B. 鱼儿跃出水面后处于失重状态
C. 鱼儿摆尾击水时,鱼尾击水的力和水对鱼尾的作用力是一对平衡力
D. 研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作时可把鱼儿视为质点
2. 关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )
A. 牛顿第二定律的表达式是矢量式,a与F方向可以不相同
B. 在公式中,a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的代数和
C. 某一瞬间的加速度,只能由这一瞬间的外力决定,而与这一瞬间之前或之后的外力无关
D. 物体的运动方向一定与物体所受合力的方向相同
3. 如图所示,竖直悬挂一长为L的质量分布均匀的铁棒,其下端与A点的距离为L。将铁棒由静止释放,铁棒通过A点的时间间隔为t1。第二次,铁棒在相同位置开始运动,若给铁棒一个向下的初速度,铁棒通过A点的时间间隔为t2,重力加速度大小为g,忽略空气阻力,则t2:t1为( )
A. B. C. D.
4. 把一压力传感器固定在水平地面上,轻质弹簧竖直固定在压力传感器上,如图甲所示。t=0时刻,将金属小球从弹簧正上方由静止释放,小球落到弹簧上后压缩弹簧到最低点,又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。压力传感器中压力大小F随时间t变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时刻,小球的速度最大
B. 时刻小球到达最低点
C. 时间内,小球先超重再失重
D. 时间内,小球正在上升
5. 如图所示,倾角的斜劈的劈尖顶着竖直墙壁静止于水平地面上,现将一球放在墙面与斜劈之间,并从图示位置由静止释放,不计一切摩擦.若球落地前瞬间,斜劈的速度大小为v,则此时球的速度大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,细绳一端固定在A点,跨过与A等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q.现有另一个沙桶P通过光滑挂钩挂在AB之间,稳定后挂钩下降至C点,∠ACB=120°,下列说法正确的是
A. 若只增加Q桶的沙子,再次平衡后C点位置不变
B. 若只增加P桶的沙子,再次平衡后C点位置不变
C. 若在两桶内增加相同质量的沙子,再次平衡后C点位置不变
D. 若在两桶内增加相同质量的沙子,再次平衡后沙桶Q位置上升
7. 如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内加速度方向不变
B. 乙图中,0时刻物体的初速度大小为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度
D. 丁图中,时物体的速度大小为
8. 如图所示,水平地面上静止放置着三砖块A、B、C,质量分别为1kg、2kg、1kg,A、B之间和B、C之间的动摩擦因数均为μ。用两根长度相同的轻绳分别连接砖块A与砖块C,并将两根轻绳系于O点,现将一个竖直向上的力F作用于O点,不考虑砖块的转动,最大静摩擦力约等于滑动摩擦力,重力加速度大小g=10m/s2。则F作用的初始时刻,下列说法正确的是( )
A. 若,F=60N,则B砖块的加速度大小为15m/s2
B. 若,F=50N,则砖块A、B之间的摩擦力为12.5N
C. 若,F=48N,则砖块A、B之间的摩擦力为12N
D. 若,F=48N,则砖块A的加速度大小为8m/s2
9. 如图所示,小球A、B质量分别为2m、m,用轻弹簧相连后,再用细线悬挂在车厢顶部。小车向右做匀加速运动时,两小球与车厢保持相对静止,细线与竖直方向夹角为,轻弹簧与竖直方面夹角为,此时,细线拉力为F。若剪断细线的瞬间,小球A、B的加速度大小分别为、,重力加速度为g,则( )
A. B.
C. D.
10. 如图,粗糙水平面上放着一足够长的木板A,质量M=2kg,A上面放着小物块B,质量m=4kg,A与B以及A与地面摩擦因数均为0.2,g=10m/s2,给A施加水平恒力F,下列说法中正确的是( )
A. 时,A的加速度为
B. 时,B的加速度为
C. ,A、B之间摩擦力大小为8N
D. 如果把F作用到B上,无论F有多大,木板A均不会运动
二、实验题(每空2分,共计16分)
11. 某同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐,他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂钩码,并逐渐增加钩码个数,读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值与所挂钩码的个数的关系图像如图丙所示,已知实验中弹簧始终未超过弹性限度,每个钩码的质量为,重力加速度。
(1)某次测量的标尺读数如图乙所示,其读数为___________;
(2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为___________N/m;(保留2位有效数字)
(3)由于弹簧自身有重量,该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比___________(选填“偏大、偏小”或“相等”)。
12. 某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力,质量的关系。滑块和遮光条的总质量为,砂和砂桶的总质量为,动滑轮的质量为,不计绳与滑轮之间的摩擦,重力加速度为。
(1)下列说法正确是________。
A. 气垫导轨不需要调水平
B. 实验中应远大于
C. 滑块加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍
D. 弹簧测力计的读数始终等于
(2)该同学测得两个光电门间的距离为,遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,经过多次实验测得多组和,作出图像,如图乙所示。已知图像的纵轴截距为,横轴截距为,则表示遮光条通过光电门________(选填“1”或“2”)时的速度大小,滑块的加速度大小________(用字母、表示)。
(3)保持滑块和遮光条质量不变,改变砂的质量,进行多次实验,以弹簧测力计的示数为横坐标,滑块的加速度为纵坐标,作出的图像如图丙所示,已知直线上某点的坐标为,则对应点时砂和砂桶的质量为________(用、、、表示)。
三、解答题(共计38分)
13. 如图所示,直杆长l1=0.5 m,圆筒高l2=3.7 m。直杆位于圆筒正上方H=0.8 m处,直杆从静止开始做自由落体运动,并能竖直穿过圆筒(g取10 m/s2),求:
(1)直杆下端刚到圆筒上端时间;
(2)直杆穿越圆筒所用的时间。
14. 如图所示,物块A被轻质细绳系住静止在倾角为的斜面上,细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧点相连,物块B静止悬挂在点下方,轻弹簧水平,细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为、。已知轻弹簧劲度系数为k,B的质量为,重力加速度为g,A与斜面间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)弹簧的伸长量;
(2)水平地面对斜面的摩擦力的大小和方向;
(3)要使A、B始终在原有位置保持静止,A质量的最大值。(斜面始终处于静止状态)
15. 传送带在物流仓储、港口和机场等场合应用广泛。如图所示,倾角θ = 30°、足够长的传送带以v0 = 10 m/s的速度逆时针匀速转动,其左侧光滑水平地面上放有一质量M = 4 kg、长L = 15 m木板,木板上表面与传送带底端等高。一质量m = 1 kg的物块(可视为质点)在传送带顶端由静止释放,然后滑上木板(不考虑物块在传送带和木板衔接处速度的损失)。已知物块与传送带和木板间的动摩擦因数分别为和μ2 = 0.2。重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)物块刚达到传送带速度所需的时间;
(2)物块从木板上滑离时的速度;
(3)若物块刚滑上长木板右端时,在长木板的左端施加一水平向左的恒力,设物块在木板上的相对路程为S,请写出S与F的函数关系。
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