内容正文:
扬州大学附属中学东部分校高三年级期初测试
物理试卷
(考试时间:75分钟 试卷分值:100分)
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 某旅游团从宝应湖国家湿地公园到瘦西湖公园,导航显示∶全程113.3km,历时1小时50分,途经京沪高速某路段时限速120 km/h。下列说法正确是( )
A. “全程113.3km" 是指位移
B. “1小时50分”是指时刻
C. “限速120km/h"是指瞬时速度
D. 导航定位时,旅游车不能看成质点
2. 如图所示,用两根相同橡皮筋将一挂件悬挂在水平天花板上的A、B两点,O为结点。若将橡皮筋的端点B缓慢向右移动,在此过程中( )
A. 两根橡皮筋的总长度变长
B. A点对橡皮筋的拉力减小
C. 两根橡皮筋对挂件拉力的合力减小
D. 剪断橡皮筋OB的瞬间,挂件加速度方向竖直向下
3. 明代出版的《天工开物》中记录了祖先的劳动智慧,如图所示为“牛转翻车”,利用畜力转动齿轮,通过水车将水运送到高处.图中两个齿轮边缘点分别为A、B.在齿轮转动过程中( )
A. A转一周,B也转一周 B. A、B角速度大小相等
C. A的线速度比B的小 D. A的向心加速度比B的小
4. 如图所示,直升机取水后飞往火场,水平向右匀速飞行时,悬挂水桶的悬索与竖直方向保持一定的夹角, 直升机所受重力为G,悬索的拉力为T,空气对它的作用力为F,下列关于直升机受力的示意图正确的是( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,砝码与纸板、砝码与桌面间的动摩擦因数相等,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码最终没有滑出桌面,则( )
A. 砝码对纸板的摩擦力方向向右
B. 砝码在滑动过程中所受摩擦力大小不变
C. 若增大拉力,砝码受到的摩擦力将增大
D. 若增大拉力,砝码有可能滑出桌面
6. 如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为
A. B. C. D.
7. 建筑工人用图示定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2.)
A. 510 N B. 490 N C. 890 N D. 910 N
8. 某次军事演习中,在P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹A、B,要求同时击中目标,炮弹轨迹如图所示,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. A先发射 B. A、B同时发射
C. A在最高点的速度比B的大 D. A、B在最高点的速度相同
9. 在2023届福冈跳水世锦赛中,全红婵获跳水10 m台冠军。如图所示,在跳板跳水比赛中,运动员的起跳过程可简化为:运动员将跳板顶端从水平位置 B 压到最低点 C后向上弹起,直到最高点 A,然后运动员完成规定动作落入水中,不计空气阻力,关于运动员,下列说法正确的是( )
A. 在C点时,加速度为0
B. 在B点时,加速度为0
C. 从B到A过程中,始终处于失重状态
D. 从C到B过程中,始终处于超重状态
10. 高铁已成为重要的“中国名片”。一辆由8节车厢编组的列车,从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢,其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时,若每节动力车厢牵引力大小均为F,每节车厢质量均为m,所受阻力均为f,则( )
A. 列车加速度为 B. 列车的加速度为
C. 第2节车厢对第3节车厢的作用力为0 D. 第2节车厢对第3节车厢的作用力为
11. 在排球训练时,运动员将排球竖直向上垫起,已知空气阻力大小与速率成正比,在排球运动过程中,其速度时间图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共5题,共56分,其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 图1为“探究加速度与质量、力关系”的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________cm,s3=__________cm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
13. “转碟”是传统的杂技项目,如图所示,质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小和受到的静摩擦力大小f。
14. 研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中的刹车反应过程所用时间),t0=0.4s,但饮酒会引起反应时间延长。在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现情况到汽车停止,行驶距离为L=39m,减速过程中汽车位移x和速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可以视为匀变速直线运动。取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)减速过程中的加速度的大小和所用时间
(2)饮酒使试验者的反应时间延长了多少?
(3)减速过程中汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。
15. 如图所示,用轻质细绳绕过两个光滑轻质滑轮将木箱与重物连接,木箱质量M=8kg,重物质量m=2kg,木箱与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。
(1)要使装置能静止,木箱与地面间的动摩擦因数需满足什么条件?
(2)若木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.4,用F=80N的水平拉力向左拉动木箱,求木箱与重物的加速度;
(3)若在(2)的条件下,木箱由静止向左拉动位移x=0.5m时,求重物的速度v。
16. 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面。一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4m时,车头距制动坡床顶端38m,再过一段时间,货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板,取cosθ=1,sinθ=0.1,g=10m/s2。求:
(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;
(2)货物在车厢内滑动的时间;
(3)制动坡床的长度。
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扬州大学附属中学东部分校高三年级期初测试
物理试卷
(考试时间:75分钟 试卷分值:100分)
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 某旅游团从宝应湖国家湿地公园到瘦西湖公园,导航显示∶全程113.3km,历时1小时50分,途经京沪高速某路段时限速120 km/h。下列说法正确是( )
A. “全程113.3km" 是指位移
B. “1小时50分”指时刻
C. “限速120km/h"是指瞬时速度
D. 导航定位时,旅游车不能看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.“全程113.3km" 是指路程,A错误;
B.“1小时50分”是指时间,B错误;
C.“限速120km/h"是指瞬时速度,C正确;
D.导航定位时,旅游车的大小和形状可以忽略,旅游车可以看成质点,D错误;
故选C。
2. 如图所示,用两根相同的橡皮筋将一挂件悬挂在水平天花板上的A、B两点,O为结点。若将橡皮筋的端点B缓慢向右移动,在此过程中( )
A. 两根橡皮筋的总长度变长
B. A点对橡皮筋的拉力减小
C. 两根橡皮筋对挂件拉力的合力减小
D. 剪断橡皮筋OB的瞬间,挂件加速度方向竖直向下
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.两拉力竖直向上的分力之和等于物体的重力。设拉力与竖直方向间的夹角为,得到
若逐渐增大两绳之间的夹角,两绳对物体的拉力增大,则两根橡皮筋的总长度变长;对O点拉力的合力等于物体的重力,保持不变,故A正确,BC错误;
D.剪断橡皮筋OB的瞬间,挂件受重力和橡皮筋OA的拉力,则挂件加速度方向不是竖直向下,故D错误。
故选A。
3. 明代出版的《天工开物》中记录了祖先的劳动智慧,如图所示为“牛转翻车”,利用畜力转动齿轮,通过水车将水运送到高处.图中两个齿轮边缘点分别为A、B.在齿轮转动过程中( )
A. A转一周,B也转一周 B. A、B角速度大小相等
C. A的线速度比B的小 D. A的向心加速度比B的小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】C.两齿轮转动的过程中,齿轮边缘各点的线速度相同,故A、B两点的线速度大小相等,故C错误;
A.由题图知,A点做圆周运动的半径大,故A转一周,B转一周多,故A错误;
B.由
v=ωr
因为A的半径大于B的半径,速度相等,所以A的角速度小于B的角速度,故B错误;
D.根据
a=
因为A的半径大于B的半径,速度相等,可知A的向心加速度比B的小,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,直升机取水后飞往火场,水平向右匀速飞行时,悬挂水桶的悬索与竖直方向保持一定的夹角, 直升机所受重力为G,悬索的拉力为T,空气对它的作用力为F,下列关于直升机受力的示意图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】直升机受竖直向下重力G,沿悬索斜向左下方的拉力T与空气阻力作用,直升机做匀速直线运动,处于平衡状态,直升机所受合力为零,G与T的合力方向与F的方向相反,因此F的方向斜向右上方,故D正确,ABC错误。
故选D。
5. 如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,砝码与纸板、砝码与桌面间的动摩擦因数相等,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码最终没有滑出桌面,则( )
A. 砝码对纸板的摩擦力方向向右
B. 砝码在滑动过程中所受摩擦力大小不变
C. 若增大拉力,砝码受到的摩擦力将增大
D. 若增大拉力,砝码有可能滑出桌面
【答案】B
【解析】
【详解】A.用水平向右的拉力将纸板迅速抽出的过程中,砝码相对于纸板向左运动,受到纸板对它的滑动摩擦力方向向右,则可知砝码对纸板的摩擦力方向向左,故A错误;
B.砝码与薄纸板、砝码与桌面间的动摩擦因数相等,砝码在滑动过程中对纸板和桌面的正压力不变,大小均等于砝码的重力,根据
可知砝码在滑动过程中所受摩擦力大小不变,故B正确;
CD.结合前面选项分析可知,若增大拉力,砝码受到的摩擦力大小仍然为
根据牛顿第二定律,可知砝码在纸板上运动的加速度不变,为
若增大拉力,纸板加速度将变大,则砝码在纸板上运动的时间将减小,根据
可知,砝码从纸板上滑下时的速度将变小,由于砝码在桌面上滑动时做减速运动,所受摩擦力不变,加速度不变,根据
可知砝码在桌面上滑行的距离将变小,则砝码更不可能滑出桌面,故CD错误。
故选B。
6. 如图所示,置于水平地面三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以相机为研究对象,对相机受力分析,先将各支架的作用力沿着水平和竖直方向正交分解,由共点力的平衡条件可得出各支架的受力.
【详解】对照相机受力分析,受重力、和三个支架的支持力,根据平衡条件,三根支架的支持力的合力应等于重力,即:,解得,D正确;
【点睛】本题因是立体图,无法将所有力画出,因三根支架受力相等,故可以由一根支架的受力得出所有支架的合力.
7. 建筑工人用图示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2.)
A. 510 N B. 490 N C. 890 N D. 910 N
【答案】B
【解析】
【详解】对建筑材料进行受力分析根据牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N,B对.
8. 某次军事演习中,在P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹A、B,要求同时击中目标,炮弹轨迹如图所示,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. A先发射 B. A、B同时发射
C. A在最高点的速度比B的大 D. A、B在最高点的速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB.斜上抛运动在竖直方向为竖直上抛运动,在水平方向是匀速直线运动,设上升的高度为H,运动的时间为t,根据竖直上抛运动的规律可得
解得
由图可知,B上升的高度比A高,故B运动时间比A运动时间长,为了同时击中目标,则B先发射,故AB错误;
CD.由图可知,A的水平位移更大,而时间更短,故A水平方向的速度更大,根据斜上抛运动的规律可知,在运动的最高点只有水平方向的速度,故A在最高点的速度比B的大,故C正确,D错误。
故选C。
9. 在2023届福冈跳水世锦赛中,全红婵获跳水10 m台冠军。如图所示,在跳板跳水比赛中,运动员的起跳过程可简化为:运动员将跳板顶端从水平位置 B 压到最低点 C后向上弹起,直到最高点 A,然后运动员完成规定动作落入水中,不计空气阻力,关于运动员,下列说法正确的是( )
A. 在C点时,加速度为0
B. 在B点时,加速度为0
C. 从B到A过程中,始终处于失重状态
D. 从C到B过程中,始终处于超重状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员在下压跳板运动至最低点C时,速度为零,运动员将向上运动,故加速度向上,故A错误;
B.在B点时运动员只受重力,加速度为g,故B错误;
C.运动员从B到A的过程中,只受重力作用,加速度向下,故运动员处于失重状态,故C正确;
D.从C到B的过程中,先是弹力大于重力,然后弹力小于重力,故加速度先向上再向下,故运动员先超重再失重,故D错误。
故选C。
10. 高铁已成为重要的“中国名片”。一辆由8节车厢编组的列车,从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢,其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时,若每节动力车厢牵引力大小均为F,每节车厢质量均为m,所受阻力均为f,则( )
A. 列车的加速度为 B. 列车的加速度为
C. 第2节车厢对第3节车厢的作用力为0 D. 第2节车厢对第3节车厢的作用力为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据牛顿第二定律有
解得列车的加速度,故AB错误;
CD.对1、2节车厢,由牛顿第二定律有
联立解得第3节车厢对第2节车厢的作用力
根据牛顿第三定律可知第2节车厢对第3节车厢的作用力为0,故C正确,D错误。
故选C。
11. 在排球训练时,运动员将排球竖直向上垫起,已知空气阻力大小与速率成正比,在排球运动过程中,其速度时间图像可能正确的是( )
A. B.
C D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.排球先上升后下降,速度先正后负,故AB错误;
CD.排球上升过程中,速度减小,空气阻力减小,合力减小,其加速度减小,则v-t图线切线的斜率不断减小。下降过程中,速度增大,空气阻力增大,合力减小,其加速度减小,则v-t图线切线的斜率不断减小,故C正确,D错误。
故选C。
二、非选择题:共5题,共56分,其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 图1为“探究加速度与质量、力关系”的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________cm,s3=__________cm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
【答案】 ①. 点迹间隔均匀 ②. 线性 ③. 小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量 ④. ⑤. 2.41 ⑥. 4.73 ⑦. 1.16 ⑧. ⑨.
【解析】
【详解】[1]平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀;
[2]设小车的质量为M,小吊盘和盘中物块的质量为,根据牛顿第二定律
解得
故与m成线性关系;
[3]设绳子上拉力为F,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
对M有
联立解得
可知当远大于时有,即为了保证小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量。
[4]设纸带上三个相邻计数点的间距为,由匀变速直线运动的推论得
整理得(其中)
[5][6]图2为用米尺测量某一纸带上的的情况,由图可读出
[7]综合以上可知加速度的大小
[8][9]对小车,由牛顿第二定律有
整理得
可得图像斜率、纵轴截距分别为,
联立解得
13. “转碟”是传统的杂技项目,如图所示,质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小和受到的静摩擦力大小f。
【答案】;
【解析】
【详解】发光体的速度
发光体做匀速圆周运动,则静摩擦力充当做圆周运动的向心力,则静摩擦力大小为
14. 研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中的刹车反应过程所用时间),t0=0.4s,但饮酒会引起反应时间延长。在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现情况到汽车停止,行驶距离为L=39m,减速过程中汽车位移x和速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可以视为匀变速直线运动。取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)减速过程中的加速度的大小和所用时间
(2)饮酒使试验者的反应时间延长了多少?
(3)减速过程中汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。
【答案】(1) (2)0.3s
(3)
【解析】
【小问1详解】
设减速过程汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度,末速度,位移s=25m,由运动学公式得,
联立两式,代入数据得,
【小问2详解】
设志愿者反应时间为,反应时间的增量为,由运动学公式得,
联立两式,代入数据得饮酒使试验者的反应时间延长了
【小问3详解】
设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得
由平行四边形定则得
联立各式,代入数据得
15. 如图所示,用轻质细绳绕过两个光滑轻质滑轮将木箱与重物连接,木箱质量M=8kg,重物质量m=2kg,木箱与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。
(1)要使装置能静止,木箱与地面间的动摩擦因数需满足什么条件?
(2)若木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.4,用F=80N的水平拉力向左拉动木箱,求木箱与重物的加速度;
(3)若在(2)的条件下,木箱由静止向左拉动位移x=0.5m时,求重物的速度v。
【答案】(1)动摩擦因数大于等于0.5
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对重物受力分析,根据受力平衡可得
对木箱受力分析,可得
又
联立解得
要使装置能静止,木箱与地面间的动摩擦因数需满足。
【小问2详解】
设木箱加速度大小为a,则重物加速度大小为2a,对重物受力分析,根据牛顿第二定律可得
对木箱受力分析,有
解得
【小问3详解】
当木箱向左匀加速拉动位移x=0.5m时,重物向上的位移为
由
联立解得此时重物的速度为
16. 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面。一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4m时,车头距制动坡床顶端38m,再过一段时间,货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板,取cosθ=1,sinθ=0.1,g=10m/s2。求:
(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;
(2)货物在车厢内滑动的时间;
(3)制动坡床的长度。
【答案】(1)5m/s2
(2)4.18s (3)98m
【解析】
【小问1详解】
设货物的质量为m,货物在车厢内滑动过程中,货物与车厢的动摩擦因数,加速度大小为,由牛顿第二定律
解得
方向沿制动坡床向下。
【小问2详解】
对货车受力分析得
其中M=4m,解得
因初速度相同,,故货车比货物先停下来;又对货物有,货物停下后不会下滑;且二者停下来,发生的位移差,货物不会与货车车头发生碰撞,根据运动学公式,有
解得货物在车厢内滑动的时间
【小问3详解】
当货物在车厢内滑动了4m时,设货物相对制动坡床的运动距离为s1,货车相对制动坡床的运动距离为s2,车头距制动坡床顶端s0,根据运动学公式可知,,
制动坡床的长度
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