精品解析：福建省厦门集美中学2025-2026学年高一下学期学期自测物理试题

集美中学2025-2026学年第二学期开学考试高一物理试卷 班级_________ 姓名_________ 学号__________ 一、单项选择题：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，只有一项符合题目要求的。 1. 2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，升空后与空间站成功对接。下列说法正确的是（　　） A. 研究载人飞船与空间站对接的接口位置时，可将载人飞船看成质点 B. 对接成功后，载人飞船与空间站相对静止 C. 空间站内的航天员不具有惯性 D. 神舟飞船与空间站在3时22分对接成功，这里的3时22分是时间 2. 6年前的12月17日，山东舰入列（如图），6年来山东舰多次穿越岛链，航迹不断延伸，先后参与执行了多项重大演习演训任务。某次训练时，舰载机在甲板上以的加速度做匀加速直线运动，已知舰载机质量，加速起飞过程所受平均阻力为其重力的0.2倍，g取，舰载机所受牵引力大小为（ ） A. B. C. D. 3. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶，快到十字路口时遇上红灯进行制动刹车，做匀减速直线运动，某摄像爱好者在路旁利用相机对汽车从制动开始每隔1s持续拍照，结束后按一定比例测出了在0-1s和2-3s两段时间内汽车运动的位移分别为，，合成后的照片如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 汽车制动后加速度大小为 B. 汽车制动后第4s内的平均速度为4m/s C. 汽车制动前匀速运动的速度为12m/s D. 汽车制动后6s内的位移为25m 4. 在水平面上做匀减速直线运动的质点通过三点的过程中，其位移随时间变化的图像如图所示。则质点（　　） A. 通过A点时的速度为 B. 通过A点时的速度大于 C. 运动时间 D. 运动的加速度大小为 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示，水平桌面上放置一台秤，台秤的表面放一定质量的砝码，下列说法正确的是（　　） A. 砝码的重力和台秤对砝码的支持力是一对作用力和反作用力 B. 台秤对水平面的压力大小等于水平面对台秤的支持力大小 C. 台秤对水平面的压力与水平面对台秤的支持力是一对作用力和反作用力 D. 砝码的重力就是砝码对台秤的压力 6. 随着科技的发展，手机的功能越来越多，如图所示是小米同学随质量为货物乘坐电梯时利用手机软件制作的运动图像（竖直向上为正方向），取，下列判断正确的是（　　） A 货物处于失重状态 B. 货物处于失重状态 C. 内货物上升的距离为 D. 前内电梯对货物的支持力恒为 7. 如图所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬停在空中，工人及其装备的总质量为80kg，悬绳与竖直墙壁的夹角为，悬绳对工人（含装备）的弹力大小为，墙壁对工人（含装备）的弹力大小为，忽略一切摩擦，，，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 若缓慢减小悬绳长度，和都增大 D. 若缓慢减小悬绳的长度，和的合力增大 8. 如图甲，质量的足够长木板静止在粗糙水平地面上，木板左端放置一质量的小物块。时刻对小物块施加一水平向右的拉力F，拉力F的大小随时间t的变化关系如图乙所示，4s末撤去拉力。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 时物块受到的摩擦力大小为6N B. 2~4s内物块相对木板滑行的位移大小为10m C. 时物块与木板的速度大小均为6.8 D. 时木板在水平面上停止运动 三、填空题（共9分） 9. 如图所示，小明用大小为的力拉着重为的拉杆箱沿水平路面匀速走进校园。拉力方向沿拉杆斜向上，与水平地面夹角为。则拉杆箱匀速前进时水平方向所受到的阻力大小为___________，力的竖直分力为___________，拉杆箱对地面的压力大小为___________。 10. 汽车以的速度行驶，刹车时，汽车的加速度大小是，则从开始刹车的时刻起，经过___________s汽车速度减小为零。在这段时间内汽车的位移是___________m，2s内的位移是___________m。 11. 如图，用手握住重为2N的杯子使其竖直静止于空中。杯子所受摩擦力方向______（选填“竖直向上”或“竖直向下”），大小为______N；增大手的握力，杯子所受摩擦力______（选填“不变”或“变小”）。 四、实验（共15分） 12. 某同学先用图甲所示装置测弹簧的劲度系数，再用图乙所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，取重力加速度大小。 （1）测劲度系数的实验步骤如下： ①将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁，将刻度尺的零刻度线与轻弹簧的上端对齐； ②在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录钩码的总质量及对应指针所指刻度值； ③在坐标系上描点作图，作出的图像如图丙所示。 分析图丙的图像，可知弹簧的原长___________cm，弹簧的劲度系数___________。（结果均保留三位有效数字） （2）在图乙中，初始时将长木板放在水平面上，将物块放在长木板上，用（1）问中的轻弹簧将物块与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力拉动长木板使长木板向左加速运动，保持静止，测得这时弹簧的长度，已知物块的质量为，则物块与长木板间的动摩擦因数___________（结果保留三位有效数字）；实验中由于长木板向左加速运动，因此实验测得的动摩擦因数与实际值相比___________（填“偏大”“偏小”或“一样大”）。 13. 如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测得自由落体加速度。 （1）本实验所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需______（填字母代号）。 A. 直流电源 B. 天平及砝码 C. 8V交变电源 D. 毫米刻度尺 （2）已知电磁打点计时器的工作频率为，实验中得到的一条纸带如图乙所示， A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的计时点，由图中数据得，在打下D点时重物的速度大小为______m/s，重物的加速度大小为______。（结果均保留两位小数） （3）如果当时交变电流的频率是51Hz，而计算时仍按处理，那么加速度的测量值将______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （4）某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，如图甲所示。如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是（ ） A. 作用力大时反作用力小 B. 作用力和反作用力的方向总是相反的 C. 作用力变化后反作用力才随之发生变化 D. 图中的两个力是一对平衡力 五、计算题（共36分，需写出必要的公式和文字说明） 14. 一辆汽车在平直路面上以的速度匀速行驶，踩下油门后以的加速度匀加速行驶，由于突发情况以的加速度急刹车（该过程可看作是匀减速运动）。在加速到停下这段时间内，试求： （1）汽车行驶过程中的最大速度为多少？ （2）汽车共用多长时间？ （3）从加速到停下，汽车的位移大小为多少？ 15. 如图所示，A、B两物块用一绕过光滑定滑轮的轻绳连接，B悬空，A静置于粗糙的水平台面上。当滑轮左侧的轻绳与台面的夹角时，A恰好不滑动。现将轻绳突然剪断，B落地前内下落的高度。A的质量，B的质量0.3kg，取重力加速度大小，，，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块均视为质点，不计空气阻力。求： （1）A与水平台面间动摩擦因数μ； （2）B落地前瞬间速度大小v以及B的初位置离地的高度h。 16. 三明钢铁厂某分厂用传送带把工件传送到高处，图甲为该装置示意图。传送带与水平面的夹角θ=37°，A、B两端相距L1=7m。一可视为质点、质量为m=40kg的工件从A端无初速度释放后运送至B端。已知工件与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）若传送带以v=2m/s的速度顺时针运转，求工件从A端运送至B端所用的时间； （2）2021年秋冬季开始，因节能减排限时供电，传送带停止运转。为了不影响工作进度，如图乙，工人将工件置于木板最上端，拉动连接木板且与传送带平行的轻绳，完成运送工作。已知木板质量M=10kg，工件与木板之间的动摩擦因数μ2=0.8，木板与传送带之间的动摩擦因数=0.25，木板上端到传送带上端的距离为L2=5.25m，不计轻绳与定滑轮间的摩擦力与空气阻力 （i）为避免工件与木板相对滑动，求工人所用拉力最大值； （ii）若工人用（i）中的最大拉力将工件与木板由静止开始拉动，一段时间后撤去拉力，工件恰好能运动到B端，求拉力的作用时间. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 集美中学2025-2026学年第二学期开学考试高一物理试卷 班级_________ 姓名_________ 学号__________ 一、单项选择题：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，只有一项符合题目要求的。 1. 2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，升空后与空间站成功对接。下列说法正确的是（　　） A. 研究载人飞船与空间站对接的接口位置时，可将载人飞船看成质点 B. 对接成功后，载人飞船与空间站相对静止 C. 空间站内的航天员不具有惯性 D. 神舟飞船与空间站在3时22分对接成功，这里的3时22分是时间 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞船对接时不能忽略载人飞船的大小和形状，不能视为质点，故A错误； B．对接成功后，飞船与空间站是一个整体，速度相同，故二者相对静止，B正确； C．惯性是物体的固有属性，与位置无关，故C错误； D．这里的3时22分是时间轴上的点，是指时刻，故D错误， 故选B。 2. 6年前的12月17日，山东舰入列（如图），6年来山东舰多次穿越岛链，航迹不断延伸，先后参与执行了多项重大演习演训任务。某次训练时，舰载机在甲板上以的加速度做匀加速直线运动，已知舰载机质量，加速起飞过程所受平均阻力为其重力的0.2倍，g取，舰载机所受牵引力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律有 解得 故选B。 3. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶，快到十字路口时遇上红灯进行制动刹车，做匀减速直线运动，某摄像爱好者在路旁利用相机对汽车从制动开始每隔1s持续拍照，结束后按一定比例测出了在0-1s和2-3s两段时间内汽车运动的位移分别为，，合成后的照片如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 汽车制动后加速度大小为 B. 汽车制动后第4s内的平均速度为4m/s C. 汽车制动前匀速运动的速度为12m/s D. 汽车制动后6s内的位移为25m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系 可得汽车制动后做匀减速运动的加速度大小为，故A错误。 B．汽车制动后第4s内的位移满足 解得 则平均速度，故B错误。 C．汽车制动后经0.5s时的速度 汽车制动时的初速度为，故C错误。 D．汽车制动到停下来用时 汽车制动后6s内的位移为，故D正确。 故选D。 4. 在水平面上做匀减速直线运动的质点通过三点的过程中，其位移随时间变化的图像如图所示。则质点（　　） A. 通过A点时的速度为 B. 通过A点时的速度大于 C. 运动时间 D. 运动的加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知，是中间时刻速度，而A点是中间位移的速度。故A错误； B．从O点运动到A点过程的平均速度为 物体做匀减速运动，则通过A点时的速度小于，故B错误； C．设质点经过O点的速度为v0，0~t1时间内，由位移—时间公式得 0~t2时间内，由位移—时间公式得 联立解得 ，， 显然 故C错误，D正确。 故选D。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示，水平桌面上放置一台秤，台秤的表面放一定质量的砝码，下列说法正确的是（　　） A. 砝码的重力和台秤对砝码的支持力是一对作用力和反作用力 B. 台秤对水平面的压力大小等于水平面对台秤的支持力大小 C. 台秤对水平面的压力与水平面对台秤的支持力是一对作用力和反作用力 D. 砝码的重力就是砝码对台秤的压力 【答案】BC 【解析】 【详解】A．砝码的重力和台秤对砝码的支持力是一对平衡力，A错误； BC．台秤对水平面的压力与水平面对台秤的支持力是一对作用力和反作用力，总是等大反向，BC正确； D．重力和压力是不同性质的力，只能说砝码的重力大小等于砝码对台秤压力的大小，D错误。 故选BC。 6. 随着科技的发展，手机的功能越来越多，如图所示是小米同学随质量为货物乘坐电梯时利用手机软件制作的运动图像（竖直向上为正方向），取，下列判断正确的是（　　） A. 货物处于失重状态 B. 货物处于失重状态 C. 内货物上升的距离为 D. 前内电梯对货物的支持力恒为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题图分析可知，0～10s货物向上加速运动，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误； B．根据题图分析可知，30s～36s货物向上减速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故B正确； C．根据题意分析可知，由v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知46s末货物上升的距离为，故C错误； D．根据题意分析可知，由加速度定义式有，前10s内货物的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得N-mg=ma 解得电梯对货物的支持力为N=1010N，故D正确。 故选BD。 7. 如图所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬停在空中，工人及其装备的总质量为80kg，悬绳与竖直墙壁的夹角为，悬绳对工人（含装备）的弹力大小为，墙壁对工人（含装备）的弹力大小为，忽略一切摩擦，，，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 若缓慢减小悬绳的长度，和都增大 D. 若缓慢减小悬绳的长度，和的合力增大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．对工人进行受力分析，工人受到悬绳的拉力，竖直向下的重力，以及水平方向的墙壁对工人的弹力，可以发现其中两个力方向垂直，三个力首尾相连组成直角三角形，如图 有， 解得，，故A正确，B错误； C．若缓慢减小悬绳的长度，则悬绳与竖直墙壁的夹角增大，由可知增大，由可知也增大，故C正确； D．和的合力为重力，不会变化，故D错误。 故选AC。 8. 如图甲，质量的足够长木板静止在粗糙水平地面上，木板左端放置一质量的小物块。时刻对小物块施加一水平向右的拉力F，拉力F的大小随时间t的变化关系如图乙所示，4s末撤去拉力。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 时物块受到的摩擦力大小为6N B. 2~4s内物块相对木板滑行的位移大小为10m C. 时物块与木板的速度大小均为6.8 D. 时木板在水平面上停止运动 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题意可知，在0~2s的时间内，物块受到拉力 假设物块与板不发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律可得 解得 再隔离m有 解得 物块受到最大静摩擦力为，故 假设成立，物块受到的摩擦力大小为5N，故A错误； B．时，物块和木板的速度为，2~4s的时间内，拉力 设物块和木板间发生相对滑动，物块和木板的加速度分别为和，隔离m有 隔离M有 解得， 时，物块和木板的速度分别为， 在2~4s的时间内，物块在木板上滑行的位移大小为 故B错误； C．撤去拉力后，设经过时间二者相对静止，此时二者的速度为v。物块的加速度大小为 木板的加速度不变仍为，则 解得， 故时物块与木板的速度大小均为6.8，故C正确； D．由题意可知，二者将一起滑行，一起滑行时加速度为，时间为，则 ， 故木板在水平地面上停止运动的时刻为，故D正确。 故选CD。 三、填空题（共9分） 9. 如图所示，小明用大小为的力拉着重为的拉杆箱沿水平路面匀速走进校园。拉力方向沿拉杆斜向上，与水平地面夹角为。则拉杆箱匀速前进时水平方向所受到的阻力大小为___________，力的竖直分力为___________，拉杆箱对地面的压力大小为___________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1][2][3]拉杆箱匀速前进时，由水平方向受力平衡可知，水平方向所受到的阻力大小为，力的竖直分力为，地面对拉杆箱的支持力为，根据牛顿第三定律可知，拉杆箱对地面的压力大小为。 10. 汽车以的速度行驶，刹车时，汽车的加速度大小是，则从开始刹车的时刻起，经过___________s汽车速度减小为零。在这段时间内汽车的位移是___________m，2s内的位移是___________m。 【答案】 ①. 2.5 ②. 12.5 ③. 12 【解析】 【详解】[1]汽车速度减小为零的时间 [2]在这段时间内汽车的位移是 [3]2s内的位移是 11. 如图，用手握住重为2N的杯子使其竖直静止于空中。杯子所受摩擦力方向______（选填“竖直向上”或“竖直向下”），大小为______N；增大手的握力，杯子所受摩擦力______（选填“不变”或“变小”）。 【答案】 ①. 竖直向上 ②. 2 ③. 不变 【解析】 【详解】[1][2][3]用手握住重为2N的杯子使其竖直静止于空中，杯子有向下运动的趋势，所受摩擦力方向竖直向上，根据平衡条件可知大小等于重力的大小，为2N，增大手的握力，根据平衡条件可知杯子所受摩擦力不变，仍为2N。 四、实验（共15分） 12. 某同学先用图甲所示装置测弹簧的劲度系数，再用图乙所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，取重力加速度大小。 （1）测劲度系数的实验步骤如下： ①将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁，将刻度尺的零刻度线与轻弹簧的上端对齐； ②在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录钩码的总质量及对应指针所指刻度值； ③在坐标系上描点作图，作出的图像如图丙所示。 分析图丙的图像，可知弹簧的原长___________cm，弹簧的劲度系数___________。（结果均保留三位有效数字） （2）在图乙中，初始时将长木板放在水平面上，将物块放在长木板上，用（1）问中的轻弹簧将物块与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力拉动长木板使长木板向左加速运动，保持静止，测得这时弹簧的长度，已知物块的质量为，则物块与长木板间的动摩擦因数___________（结果保留三位有效数字）；实验中由于长木板向左加速运动，因此实验测得的动摩擦因数与实际值相比___________（填“偏大”“偏小”或“一样大”）。 【答案】（1） ①. 9.90##10.0##10.1 ②. 20.5##20.6##20.7 （2） ①. 0.251##0.252##0.253 ②. 一样大 【解析】 【小问1详解】 [1]由图像可知，弹簧的原长即为图线的横轴截距。 [2]由公式 弹簧劲度系数为图线的斜率，即。 【小问2详解】 [3]分析物块A的受力，可知 解得 [4]滑动摩擦力仅与正压力和动摩擦因数有关，与长木板的运动状态（加速）无关，故测量值与实际值一样大。 13. 如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测得自由落体加速度。 （1）本实验所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需______（填字母代号）。 A. 直流电源 B. 天平及砝码 C. 8V交变电源 D. 毫米刻度尺 （2）已知电磁打点计时器的工作频率为，实验中得到的一条纸带如图乙所示， A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的计时点，由图中数据得，在打下D点时重物的速度大小为______m/s，重物的加速度大小为______。（结果均保留两位小数） （3）如果当时交变电流的频率是51Hz，而计算时仍按处理，那么加速度的测量值将______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （4）某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，如图甲所示。如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是（ ） A. 作用力大时反作用力小 B. 作用力和反作用力的方向总是相反的 C. 作用力变化后反作用力才随之发生变化 D. 图中的两个力是一对平衡力 【答案】（1）CD （2） ①. 1.48 ②. 9.63 （3）偏小 （4）B 【解析】 【小问1详解】 根据实验原理可知无需测量物体的质量，电磁打点计时器需要8V交变电源，还需要刻度尺测量距离。 故选CD。 【小问2详解】 [1]由图中数据得，在打下D点时重物的速度大小为 [2]根据逐差法，重物的加速度大小为 【小问3详解】 如果当时交变电流的频率是51Hz，而计算时仍按处理，计算所用的打点时间比实际的偏大，故计算出的加速度，即加速度测量值偏小。 【小问4详解】 根据图线可以得出的结论是作用力和反作用力时刻等大、反向、同时改变，不能得出是一对平衡力。 故选B。 五、计算题（共36分，需写出必要的公式和文字说明） 14. 一辆汽车在平直路面上以的速度匀速行驶，踩下油门后以的加速度匀加速行驶，由于突发情况以的加速度急刹车（该过程可看作是匀减速运动）。在加速到停下这段时间内，试求： （1）汽车行驶过程中的最大速度为多少？ （2）汽车共用多长时间？ （3）从加速到停下，汽车的位移大小为多少？ 【答案】（1）24m/s （2）5s （3）80m 【解析】 【小问1详解】 加速阶段的末速度为汽车行驶过程中的最大速度，由运动学公式 可得汽车行驶过程中的最大速度为 【小问2详解】 减速阶段由运动学公式减速时间为 所以汽车总共运动的时间为 【小问3详解】 加速阶段的位移大小为 减速阶段的位移大小为 所以从加速到停下，汽车的位移大小为 15. 如图所示，A、B两物块用一绕过光滑定滑轮的轻绳连接，B悬空，A静置于粗糙的水平台面上。当滑轮左侧的轻绳与台面的夹角时，A恰好不滑动。现将轻绳突然剪断，B落地前内下落的高度。A的质量，B的质量0.3kg，取重力加速度大小，，，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块均视为质点，不计空气阻力。求： （1）A与水平台面间的动摩擦因数μ； （2）B落地前瞬间速度大小v以及B的初位置离地的高度h。 【答案】（1）0.75 （2）15m/s，11.25m 【解析】 【小问1详解】 当A 恰好不滑动时，轻绳的拉力大小 当A 恰好不滑动时，所受的摩擦力为最大静摩擦力（设为 fmax），对A，在水平方向有fmax=Tcosθ 设此时台面对A 的支持力大小为N，对A，在竖直方向有 又，解得 【小问2详解】 设剪断绳子后，物块B做自由落体运动，设落地瞬间速度大小为v。在最后内，由位移公式有 解得 根据自由落体运动的速度—位移公式，解得B的初位置离地高度 16. 三明钢铁厂某分厂用传送带把工件传送到高处，图甲为该装置示意图。传送带与水平面的夹角θ=37°，A、B两端相距L1=7m。一可视为质点、质量为m=40kg的工件从A端无初速度释放后运送至B端。已知工件与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）若传送带以v=2m/s的速度顺时针运转，求工件从A端运送至B端所用的时间； （2）2021年秋冬季开始，因节能减排限时供电，传送带停止运转。为了不影响工作进度，如图乙，工人将工件置于木板最上端，拉动连接木板且与传送带平行的轻绳，完成运送工作。已知木板质量M=10kg，工件与木板之间的动摩擦因数μ2=0.8，木板与传送带之间的动摩擦因数=0.25，木板上端到传送带上端的距离为L2=5.25m，不计轻绳与定滑轮间的摩擦力与空气阻力 （i）为避免工件与木板相对滑动，求工人所用拉力最大值； （ii）若工人用（i）中的最大拉力将工件与木板由静止开始拉动，一段时间后撤去拉力，工件恰好能运动到B端，求拉力的作用时间. 【答案】（1）6s；（2）(i)420N；(ii)5s 【解析】 【详解】（1）工件轻放上传送带时,设工件的加速度大小为，加速到与传送带速度相等用时，沿传送带方向的位移大小为，对工件，由牛顿第二定律得 得 由匀变速直线运动速度公式有 = v 由题意可得,工件与传送带共速后匀速运动到B端,设匀速过程用时,位移大小为, =-=v 得 = 1s 工件从A点运送到B点所用的时间 t =+ = 6s （2）(i)当工件受到的静摩擦力取最大值时,拉力取最大值,对工件,由牛顿第二定律有 μ2mgcosθ- mgsinθ= 对木板和工件,由牛顿第二定律有 - μ3(M + m)gcosθ -(M + m)gsin θ=(M+m) 联立解得工件的最大拉力 Fm=420N (ii)设工人施加拉力的时间,向上运动过程中,由题意可知工件与木板之间不打滑,在拉力作用下,工件与木板一起匀加速直线运动,撤去力之后一起匀减速直线运动,工件运动到B端时速度为零，对工件和木板,设匀加速直线运动位移大小为,匀减速直线运动过程中加速度大小为，位移大小为，由牛顿第二定律有 μ3(M + m)gcosθ +(M + m)gsinθ=(M+m) 得 =8m/ 由匀变速直线运动速度公式有 = = =+ 联立解得 =5s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $