精品解析:陕西西安市临潼区某校2025-2026学年高一下学期入学考试物理试卷
2026-03-11
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内容正文:
华清中学2025-2026年度下学期高一年级入学考试物理试卷
(100分,75分钟)
一、选择题(8小题,36分,1-6题只有一个选项符合条件,每题4分;7-8小题有多个选项符合条件,每题6分,选错不得分,对不全的得3分)
1. 发高远球是羽毛球运动中的一项基本技能。某同学发高远球,球的运动轨迹如图所示,假设此过程中羽毛球竖直方向所受空气阻力大小保不变,以竖直向上为正方向,则下列关于羽毛球竖直方向的位移一时间图像中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
2. 物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为的路程,第一段用时,第二段用时,则物体的加速度是
A. B. C. D.
3. 如图所示,用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点,一根轻绳跨过滑轮,绳的一端拴在井中的水桶上,人用力拉绳的另一端,滑轮中心为O点,人所拉绳子与OA的夹角为β,拉水桶的绳子与OA的夹角为α。人拉绳沿水平面向左运动,把井中质量为m的水桶匀速提上来,人的质量为M,重力加速度为g,在此过程中,以下说法不正确的是( )
A. α始终等于β
B. 吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大
C. 地面对人的摩擦力逐渐变大
D. 地面对人的支持力逐渐变大
4. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图甲所示,则由图线可知( )
A. 弹簧的劲度系数为200N/m
B. 若两木块A和B的重力分别为10.0N和20.0N,当木块A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0N,弹簧测力计b的示数为11.0N,弹簧测力计c的示数为4.0N,则两木块A和B间的动摩擦因数为0.6
C. 为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ,两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案,其中乙更合理一些
D. 当木块A被拉动时,弹簧测力计c的示数为4.0N,则此时A和B之间的摩擦力大小为4.0N
5. 如图,在竖直平面内,滑道ABC关于B点对称,且A、B、C三点在同一水平线上.若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则( )
A. t1<t2 B. t1=t2 C. t1>t2 D. 无法比较t1、t2的大小
6. 如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、,P与桌面间的动摩擦因数,重力加速度。则推力F的大小为( )
A. B. C. D.
7. 在光滑的水平面上建立平面直角坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的图像和图像分别如图所示。则内( )
A. 质点的运动轨迹为直线 B. 质点的加速度大小恒为
C. 末质点的速度大小为 D. 末质点离坐标原点的距离为
8. 水平地面上有一质量为的长木板,木板的左端上有一质量为的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A. B.
C. D. 在时间段物块与木板加速度相等
二、实验题(2小题,共12分)
9. 某实验小组利用图(a)所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时,先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘,调节槽口水平并使木板竖直;把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,建立坐标系.然后从斜槽上固定的位置释放小球,小球落到挡板上并在白纸上留下印迹.上下调节挡板进行多次实验.实验结束后,测量各印迹中心点、、的坐标,并填入表格中,计算对应的值。
2.95
6.52
9.27
13.20
16.61
19.90
5.95
8.81
10.74
12.49
14.05
15.28
35.4
77.6
115.3
156.0
197.4
233.5
(1)根据上表数据,在图(b)给出的坐标纸上补上数据点,并绘制“”图线______。
(2)由图线可知,小球下落的高度y,与水平距离的平方成____________(填“线性”或“非线性”)关系,由此判断小球下落的轨迹是抛物线。
(3)由图线求得斜率k,小球平抛运动的初速度表达式为____________(用斜率k和重力加速度g表示)。
(4)该实验得到的图线常不经过原点,可能的原因是________________________。
10. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是______(单选,填正确答案标号)。
A. 使小车质量远小于槽码质量 B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D. 释放小车后立即打开打点计时器
(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是______(单选,填正确答案标号)。
A.
B.
C.
D.
(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成______(填“正比”或“反比”);甲组所用的______(填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
三、计算题(4小题,共52分)
11. 某电视台娱乐节目,要求选手要从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差,水池宽度,传送带AB间的距离,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个反应时间后,立刻以,方向向右的加速度跑至传送带最右端。
(1)若传送带静止,选手以水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历时间。
(2)若传送带以的恒定速度向左运动,选手若要能到达传送带右端,则从高台上跃出的水平速度至少多大?
12. 一种离心测速器的简化工作原理如图所示。细杆的一端固定在竖直转轴上的O点,并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧,弹簧一端固定于O点,另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时,圆环将相对细杆静止,通过圆环的位置可以确定细杆匀速转动的角速度。已知细杆长度,杆与竖直转轴的夹角a始终为,弹簧原长,弹簧劲度系数,圆环质量;弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取,摩擦力可忽略不计
(1)若细杆和圆环处于静止状态,求圆环到O点的距离;
(2)求弹簧处于原长时,细杆匀速转动的角速度大小;
(3)求圆环处于细杆末端P时,细杆匀速转动的角速度大小。
13. 一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为m的小物块a相连,如图所示。质量为的小物块b紧靠a静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为x0,从t=0时开始,对b施加沿斜面向上的外力,使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后,物块a、b分离;再经过同样长的时间,b距其出发点的距离恰好也为x0。弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小为g。求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)物块b加速度的大小;
(3)在物块a、b分离前,外力大小随时间变化的关系式。
14. 一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示。时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2。求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离。
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华清中学2025-2026年度下学期高一年级入学考试物理试卷
(100分,75分钟)
一、选择题(8小题,36分,1-6题只有一个选项符合条件,每题4分;7-8小题有多个选项符合条件,每题6分,选错不得分,对不全的得3分)
1. 发高远球是羽毛球运动中的一项基本技能。某同学发高远球,球的运动轨迹如图所示,假设此过程中羽毛球竖直方向所受空气阻力大小保不变,以竖直向上为正方向,则下列关于羽毛球竖直方向的位移一时间图像中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查运动图像,目的是考查学生的推理能力。
【详解】羽毛球上升阶段,竖直方向的速度逐渐减小,图像的斜率逐渐减小,在最高点,竖直方向的速度为零,即图像的斜率为零;羽毛球下落阶段,竖直方向的速度逐渐增大,图像的斜率逐渐增大。羽毛球上升阶段竖直方向的合力较大,加速度较大,根据匀变速直线运动的规律,羽毛球上升阶段竖直方向的初速度大于下降阶段竖直方向的末速度,即羽毛球上升阶段竖直方向的平均速度较大,上升时间较短。综上所述,只有选项A正确。
故选A。
2. 物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为的路程,第一段用时,第二段用时,则物体的加速度是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,从开始运动第一段时计时,则时的瞬时速度等于~内的平均速度
时的瞬时速度等于~内的平均速度
两个中间时刻的时间间隔为
根据加速度定义可得
故选B。
3. 如图所示,用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点,一根轻绳跨过滑轮,绳的一端拴在井中的水桶上,人用力拉绳的另一端,滑轮中心为O点,人所拉绳子与OA的夹角为β,拉水桶的绳子与OA的夹角为α。人拉绳沿水平面向左运动,把井中质量为m的水桶匀速提上来,人的质量为M,重力加速度为g,在此过程中,以下说法不正确的是( )
A. α始终等于β
B. 吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大
C. 地面对人的摩擦力逐渐变大
D. 地面对人的支持力逐渐变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为滑轮两边绳子的拉力始终相等,可知OA的方向始终在两绳子夹角的平分线上,即α始终等于β,选项A正确,不符合题意;
B.滑轮两边绳子上的拉力始终等于小桶的重力,大小不变,随着人拉绳沿水平面向左运动,则两边绳子的夹角变大,合力减小,即吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐减小,选项B错误,符合题意;
CD.地面对人的摩擦力等于绳子拉力的水平分量,即
由于随着人向左运动,则绳子与水平面的夹角θ减小,则地面对人的摩擦力逐渐变大;地面对人的支持力
则θ减小时,FN变大,选项CD正确,不符合题意;
故选B。
4. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图甲所示,则由图线可知( )
A. 弹簧的劲度系数为200N/m
B. 若两木块A和B的重力分别为10.0N和20.0N,当木块A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0N,弹簧测力计b的示数为11.0N,弹簧测力计c的示数为4.0N,则两木块A和B间的动摩擦因数为0.6
C. 为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ,两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案,其中乙更合理一些
D. 当木块A被拉动时,弹簧测力计c的示数为4.0N,则此时A和B之间的摩擦力大小为4.0N
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,弹簧的劲度系数为,A错误;
BD.乙图中当木块A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0N,可知AB之间的滑动摩擦力为fAB=6.0N,则两木块A和B间的动摩擦因数为
因丙图中A被拉动时,不知道A是否匀速运动,则不能确定AB之间的滑动摩擦力,则由该图不能求解动摩擦因数,BD错误;
C.为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ,两种方案,其中乙更合理一些;因乙图中不必保证A匀速运动,弹簧测力计a的示数为A、B间的滑动摩擦力;而丙图中必须要保证A匀速运动,弹簧测力计的拉力才等于A、B之间的滑动摩擦力,而实验中很难做到,则C正确;
故选C。
5. 如图,在竖直平面内,滑道ABC关于B点对称,且A、B、C三点在同一水平线上.若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则( )
A. t1<t2 B. t1=t2 C. t1>t2 D. 无法比较t1、t2的大小
【答案】A
【解析】
【详解】在AB段,由牛顿第二定律得
滑块受到的支持力
则速度v越大,滑块受支持力F越小,摩擦力f=μF就越小;
在BC段,由牛顿第二定律得
滑块受到的支持力
则速度v越大,滑块受支持力F越大,摩擦力f就越大,由题意知从A运动到C相比从C到A,在AB段速度较大,在BC段速度较小,所以从A到C运动过程受摩擦力较小,用时短,A正确,BCD错误。
故选A。
6. 如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、,P与桌面间的动摩擦因数,重力加速度。则推力F的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】P静止在水平桌面上时,由平衡条件有
推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半,即
故Q物体加速下降,有
可得
而P物体将有相同的加速度向右加速而受滑动摩擦力,对P由牛顿第二定律
解得
故选A。
7. 在光滑的水平面上建立平面直角坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的图像和图像分别如图所示。则内( )
A. 质点的运动轨迹为直线 B. 质点的加速度大小恒为
C. 末质点的速度大小为 D. 末质点离坐标原点的距离为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AB.质点在x方向做匀速直线运动,其速度为
在y方向做匀加速直线运动,其初速度、加速度分别为
,
所以质点的合初速度在x方向,合加速度在y方向,故质点做匀加速曲线运动,A错误,B正确;
C.4s末质点的y方向的分速度为
故其合速度为
C错误;
D.4s末质点在y方向的位移为
所以4s末质点离坐标原点的距离为
D正确;
故选BD。
8. 水平地面上有一质量为的长木板,木板的左端上有一质量为的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A. B.
C. D. 在时间段物块与木板加速度相等
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】A.图(c)可知,t1时滑块木板一起刚在从水平滑动,此时滑块与木板相对静止,木板刚要滑动,此时以整体为对象有
A错误;
BC.图(c)可知,t2滑块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象, 根据牛顿第二定律,有
以木板为对象,根据牛顿第二定律,有
解得
BC正确;
D.图(c)可知,0~t2这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,D正确。
故选BCD。
二、实验题(2小题,共12分)
9. 某实验小组利用图(a)所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时,先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘,调节槽口水平并使木板竖直;把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,建立坐标系.然后从斜槽上固定的位置释放小球,小球落到挡板上并在白纸上留下印迹.上下调节挡板进行多次实验.实验结束后,测量各印迹中心点、、的坐标,并填入表格中,计算对应的值。
2.95
6.52
9.27
13.20
16.61
19.90
5.95
8.81
10.74
12.49
14.05
15.28
35.4
77.6
115.3
156.0
197.4
233.5
(1)根据上表数据,在图(b)给出的坐标纸上补上数据点,并绘制“”图线______。
(2)由图线可知,小球下落的高度y,与水平距离的平方成____________(填“线性”或“非线性”)关系,由此判断小球下落的轨迹是抛物线。
(3)由图线求得斜率k,小球平抛运动的初速度表达式为____________(用斜率k和重力加速度g表示)。
(4)该实验得到的图线常不经过原点,可能的原因是________________________。
【答案】 ①. ②. 线性 ③. ④. 水平射出点未与O点重合
【解析】
【详解】(1)[1]根据上表数据在坐标纸上描出数据点,并绘制“”图线如图所示
(2)[2]由图线为一条倾斜的直线可知,小球下落的高度y,与水平距离的平方成线性关系。
(3)[3]根据平抛运动规律可得
联立可得
可知图像的斜率为
解得小球平抛运动的初速度为
(4)[4]图线是一条直线,但常不经过原点,说明实验中测量的y值偏大或偏小一个定值,这是小球的水平射出点未与O点重合,位于坐标原点O上方或下方所造成的。
10. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是______(单选,填正确答案标号)。
A. 使小车质量远小于槽码质量 B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D. 释放小车后立即打开打点计时器
(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是______(单选,填正确答案标号)。
A.
B.
C.
D.
(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成______(填“正比”或“反比”);甲组所用的______(填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
【答案】(1)B (2)D
(3) ①. 反比 ②. 槽码
【解析】
【小问1详解】
A.为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A错误;
B.为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B正确;
C.补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C错误;
D.根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D错误。
故选B。
【小问2详解】
根据逐差法可知
联立可得小车加速度表达式为
故选D。
【小问3详解】
[1]根据图像可知与M成正比,故在所受外力一定的条件下,a与M成反比;
[2]设槽码的质量为m,则由牛顿第二定律
化简可得
故斜率越小,槽码的质量m越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。
三、计算题(4小题,共52分)
11. 某电视台娱乐节目,要求选手要从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差,水池宽度,传送带AB间的距离,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个反应时间后,立刻以,方向向右的加速度跑至传送带最右端。
(1)若传送带静止,选手以水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历时间。
(2)若传送带以的恒定速度向左运动,选手若要能到达传送带右端,则从高台上跃出的水平速度至少多大?
【答案】(1)4.9s;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)平抛运动过程有
选手在水平方向上的位移
则匀加速运动的位移
解得
所以总时间
(2)设水平跃出速度为,落到传送带反应时间内向左位移大小
然后向左减速至速度为零,向左发生位移
不从传送带上掉下,平抛水平位移
所以
所以最小速度为。
12. 一种离心测速器的简化工作原理如图所示。细杆的一端固定在竖直转轴上的O点,并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧,弹簧一端固定于O点,另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时,圆环将相对细杆静止,通过圆环的位置可以确定细杆匀速转动的角速度。已知细杆长度,杆与竖直转轴的夹角a始终为,弹簧原长,弹簧劲度系数,圆环质量;弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取,摩擦力可忽略不计
(1)若细杆和圆环处于静止状态,求圆环到O点的距离;
(2)求弹簧处于原长时,细杆匀速转动的角速度大小;
(3)求圆环处于细杆末端P时,细杆匀速转动的角速度大小。
【答案】(1)0.05m;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当细杆和圆环处于平衡状态,对圆环受力分析得
根据胡克定律得
弹簧弹力沿杆向上,故弹簧处于压缩状态,弹簧此时的长度即为圆环到O点的距离
(2)若弹簧处于原长,则圆环仅受重力和支持力,其合力使得圆环沿水平方向做匀速圆周运动。根据牛顿第二定律得
由几何关系得圆环此时转动的半径为
联立解得
(3)圆环处于细杆末端P时,圆环受力分析重力,弹簧伸长,弹力沿杆向下。根据胡克定律得
对圆环受力分析并正交分解,竖直方向受力平衡,水平方向合力提供向心力,则有
,
由几何关系得
联立解得
13. 一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为m的小物块a相连,如图所示。质量为的小物块b紧靠a静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为x0,从t=0时开始,对b施加沿斜面向上的外力,使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后,物块a、b分离;再经过同样长的时间,b距其出发点的距离恰好也为x0。弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小为g。求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)物块b加速度的大小;
(3)在物块a、b分离前,外力大小随时间变化的关系式。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)对整体分析,根据平衡条件可知,沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡,则有:
kx0=(m+ m)gsinθ
解得
k=
(2)由题意可知,b经两段相等的时间位移为x0;
由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知
说明当形变量为时二者分离;
对m分析,因分离时ab间没有弹力,则根据牛顿第二定律可知
kx1-mgsinθ=ma
联立解得
a=
(3)设时间为t,则经时间t时,ab前进的位移
x=at2=
则形变量变为
△x=x0-x
对整体分析可知,由牛顿第二定律有
F+k△x-(m+m)gsinθ=(m+m)a
解得
F= mgsinθ+t2
因分离时位移x=由
x==at2
解得
故应保证0≤t<,F表达式才能成立。
14. 一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示。时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2。求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为
碰撞后木板速度水平向左,大小也是
木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有
解得
木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间t=1s,位移,末速度,其逆运动则为匀加速直线运动可得
解得
木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即
可得
(2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有
可得
对滑块,则有加速度
滑块速度先减小到0,此时碰后时间为
此时,木板向左的位移为
末速度
滑块向右位移
此后,木块开始向左加速,加速度仍为
木块继续减速,加速度仍为
假设又经历二者速度相等,则有
解得
此过程,木板位移
末速度
滑块位移
此后木块和木板一起匀减速,二者的相对位移最大为
滑块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为6m
(3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度
位移
所以木板右端离墙壁最远的距离为
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