精品解析:安徽六安市第二中学2025-2026学年高一上学期2月期末物理试题
2026-03-12
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 六安市 |
| 地区(区县) | 裕安区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.28 MB |
| 发布时间 | 2026-03-12 |
| 更新时间 | 2026-04-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56790878.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
六安二中河西校区2025年秋学期高一年级期末考试
物理试卷
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1. 关于下列图片说法正确的是( )
A. 图甲中为了描述运动员位置的变化快慢定义了速度,运用了控制变量法
B. 图乙中在观察桌面的形变时,利用了理想模型的研究方法
C. 图丙中伽利略在研究自由落体运动规律时采用了实验和逻辑推理的研究方法
D. 图丁中用极短曝光时间内的平均速度来表示点的瞬时速度,运用了等效替代的方法
2. 图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,A、B、C三物体做直线运动的图像如图所示,则时间内,三物体的平均速度不相等
B. 乙图中物体的加速度大小为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的末速度
D. 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
3. 如图所示,小车以速度匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦与绳子质量,当绳子与水平面夹角为时,下面说法正确的是( )
A. 物体A的速度大小为
B. 物体A的速度大小为
C. 物体A减速上升
D. 物体A处于超重状态
4. 甲物体自高处自由落下,同时乙物体自地面以初速度竖直上抛,重力加速度为,不计空气阻力。当乙上升到最高点时,甲、乙恰好相遇,则甲物体原来距地面的高度为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,1、2、3、4四小球均由静止开始沿着光滑的斜面从顶端运动到底端,其运动时间分别为、、、,已知竖直固定的圆环的半径为r,O为圆心,固定在水平面上的斜面水平底端的长度为,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
6. 如图所示,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,g取。则推力F的大小为( )
A. 4.0N B. 3.0N C. 9.0N D. 11.0N
7. 如图所示,一小球从A点以与水平桌面成45°斜向上抛出,小球运动轨迹的最高点P到桌面上A、B两点的水平距离分别为2L和L,且P点到水平桌面的竖直距离为d,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.
B. 小球在P点时的速度大小为0
C. 小球运动到B点正上方E点时,距离B点竖直高度为
D. 小球从A点到P点的运动时间是P点到E点运动时间的两倍
8. 如图1所示,倾角为30°的浅色传送带以恒定速率逆时针运行,将一质量为 m的可视为质点的深色物块轻放在传送带的顶端P点,2s末物块恰好到达传送带底端Q点。物块的速度v随时间t的变化图像如图2所示,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 物块与传送带之间动摩擦因数为
B. 物体滑到Q点的速度大小为9 m/s
C. P、Q两点之间的距离为12 m
D. 传送带划痕的长度为3m
二、多项选择题(本题共2小题,每小题5分,共10分。全部选对得5分,少选得3分,有错误选项不得分)
9. 如图甲所示,小物块从右侧滑上匀速率转动的足够长的水平传送带,其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的0~3s段为抛物线,3s~4.5s段为直线,下列说法正确的是( )
A. 传送带沿逆时针方向转动
B. 小物块与传送带间的动摩擦因数
C. 小物块刚放上传送带时的速度大小为4m/s
D. 0~4.5s内物块在传送带上留下的滑动痕迹为9m
10. 粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为的粗糙楔形物体C,斜面上有一个质量为2m的物块B,B与一轻绳连接,且绕过一固定在天花板上的定滑轮,另一端水平与一结点连接一个质量为m的小球A,右上方有一拉力F,初始夹角,如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动且保持大小不变,转动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 拉力F一直减小 B. B、C间的摩擦力先增大再减小
C. 物体C对地面的压力先增大再减小 D. 物体C对地面的摩擦力的最大值为
三、非选择题:共5题,共58分
11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,他用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在木板上的点,另一端系两个细绳套,用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度施加拉力,使橡皮条伸长,让结点到达纸面上某位置,记为,然后撤去两个力,再用一个弹簧测力计把结点拉到位置,如图甲所示。
(1)某次实验中,一弹簧测力计的指针位置如图乙所示,读数为______N。
(2)某次实验作出力的平行四边形如图丙所示,在与两力中,方向一定沿方向是______(填“”或“”)。
(3)实验中与的夹角为,保持的方向不变、增大角的过程中,为保证结点位置不变,的大小将( )
A. 一直增大 B. 一直减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
12. 某物理学习小组利用如图甲所示的气垫导轨装置来做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)该实验中同时研究三个物理量之间的关系是很困难的,为了能够较方便准确地进行实验,在实验中采用的研究方法是( )
A.等效替代法 B.理想实验法 C.控制变量法 D.物理模型法
(2)探究“合力一定时,加速度与物体质量的关系”实验时,其主要步骤如下:
①用天平称出滑块(含遮光片)质量M,测出遮光片的宽度d;
②将实验桌面上的气垫导轨调至水平;
③将滑块放在图中位置保持静止,测出遮光条到光电门的距离L;
④挂上质量为m1的钩码,由静止释放滑块,读出遮光条通过光电门的时间;
⑤换上质量为m2的钩码,重复步骤③④,得到遮光条通过光电门的时间;
⑥多次测出和m,作出图像,如图乙实线所示
(3)实验中要求满足钩码的质量__________(选填“远大于”、“远小于”或者“等于”)滑块的质量,此种处理方法会让实验产生的误差是__________(选填“偶然误差”或者“系统误差”);
(4)由图乙可知,当图线(实线)是一条过原点的倾斜直线时,可以得出实验结论,如果直线斜率为k,则滑块(含遮光条)的质量为M=__________
(5)图乙中的虚线表示实验的理论图线,实线是根据实验数据作出的图线,分析两条图线,发现实线要更陡一些,其原因是( )
A.存在空气阻力作用
B.测出光电门到遮光条右端的距离作为L
C.测出光电门到遮光条左端的距离作为L
13. 如图所示,倾角为37°的固定斜面,在斜面底端正上方的O点将一小球以v0=3m/s的速度水平抛出,与此同时由静止释放斜面顶端的滑块,经过一段时间后,小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块,且小球下降的高度是滑块位移的2倍。(小球和滑块均可视为质点,重力加速度g取)
(1)小球平抛运动的时间;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
14. 如图,倾角的斜面固定在水平面上,斜面底端固定一垂直于斜面的挡板。一劲度系数的轻弹簧与斜面平行,下端固定在挡板上,上端与物块A连接,物块A与物块B接触不粘连,物块B通过与斜面平行的轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮与物块C连接。刚开始,用手托住C使细线刚好伸直但不绷紧,此时A、B处于静止状态且A、B与斜面之间的静摩擦力刚好为0,然后松手,物块C下落,A、B上升,在A、B分离时,C还没有落地。已知物块A、B和C的质量均为,物块A、B与斜面之间的动摩擦因数,且三个物块都可以视为质点,重力加速度,,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)松手前,弹簧的弹力;
(2)从释放C到A、B分离这一过程中,物块C的位移;
(3)从释放C到物体A速度达到最大值这一过程中,物体A沿斜面上滑的距离。
15. 如图所示,质量长木板置于水平地面上,质量的小物块放在木板右端,小物块与长木板间的动摩擦因数取。在木板右端施加水平拉力。
(1)若地面光滑,求与不发生相对滑动的最大拉力;
(2)若长木板与地面间的动摩擦因数,拉力,求物块与长木板的加速度大小;
(3)在(2)问情况下,从静止开始,拉力作用了撤去,小物块始终未从木板上掉落,求最终小物块相对长木板的位移大小。
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六安二中河西校区2025年秋学期高一年级期末考试
物理试卷
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1. 关于下列图片说法正确的是( )
A. 图甲中为了描述运动员位置的变化快慢定义了速度,运用了控制变量法
B. 图乙中在观察桌面的形变时,利用了理想模型的研究方法
C. 图丙中伽利略在研究自由落体运动规律时采用了实验和逻辑推理的研究方法
D. 图丁中用极短曝光时间内的平均速度来表示点的瞬时速度,运用了等效替代的方法
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中为了描述运动员位置的变化快慢定义了速度,运用了比值定义法,故A错误;
B.图乙中在观察桌面的形变时,利用了微小量放大法,故B错误;
C.图丙中伽利略在研究自由落体运动规律时采用了实验和逻辑推理的研究方法,故C正确;
D.图丁中用极短曝光时间内的平均速度来表示点的瞬时速度,运用了近似替代法,故D错误。
故选C。
2. 图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,A、B、C三物体做直线运动的图像如图所示,则时间内,三物体的平均速度不相等
B. 乙图中物体的加速度大小为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的末速度
D. 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
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图甲可知,时间内,三物体做直线运动的位移相同,则三物体的平均速度均为
故A错误;
B.根据
可知图像的斜率的绝对值等于,所以甲图中物体的加速度大小为
故B正确;
C.根据知阴影面积表示时间内物体的速度变化量,故C错误;
D.根据丁图可知
整理得
结合可知加速度大小为,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,小车以速度匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦与绳子质量,当绳子与水平面夹角为时,下面说法正确的是( )
A. 物体A的速度大小为
B. 物体A的速度大小为
C. 物体A减速上升
D. 物体A处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解
AB.则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等,即vA=vcosθ,故AB错误;
CD.小车向右的速度v不变,θ减小,cosθ增大,故vA增大,物体A加速上升,处于超重状态,故C错误,D正确。
故选D。
4. 甲物体自高处自由落下,同时乙物体自地面以初速度竖直上抛,重力加速度为,不计空气阻力。当乙上升到最高点时,甲、乙恰好相遇,则甲物体原来距地面的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设乙物体上升到最高点的时间为,乙物体竖直上抛,则有
在时间内,甲物体自由落体,下落的位移为
乙物体从地面竖直上抛,上升的位移(即从地面到最高点的距离)为
设甲物体初始高度为,相遇时则有
故选C。
5. 如图所示,1、2、3、4四小球均由静止开始沿着光滑的斜面从顶端运动到底端,其运动时间分别为、、、,已知竖直固定的圆环的半径为r,O为圆心,固定在水平面上的斜面水平底端的长度为,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
【答案】B
【解析】
【详解】由几何关系可求1轨道长
根据牛顿第二定律可得加速度大小为
根据位移—时间关系可得
联立解得
同理可求得在轨道2上时间;
由几何关系可求得轨道3长
根据牛顿第二定律可得加速度大小为
根据位移——时间关系可得
联立解得
同理可求得在轨道4上时间。
故ACD均错,B正确。
故选B。
6. 如图所示,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,g取。则推力F的大小为( )
A. 4.0N B. 3.0N C. 9.0N D. 11.0N
【答案】C
【解析】
【详解】在推力F作用前,对Q进行受力分析,设轻绳的张力为T,则有
在推力F作用之后,对Q进行受力分析,根据牛顿第二定律有
代入数值解得
对P进行受力分析,根据牛顿第二定律有
代入数值解得
故选C。
7. 如图所示,一小球从A点以与水平桌面成45°斜向上抛出,小球运动轨迹的最高点P到桌面上A、B两点的水平距离分别为2L和L,且P点到水平桌面的竖直距离为d,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.
B. 小球在P点时的速度大小为0
C. 小球运动到B点正上方E点时,距离B点的竖直高度为
D. 小球从A点到P点的运动时间是P点到E点运动时间的两倍
【答案】D
【解析】
【详解】BD.根据题意可知,小球做斜抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,运动到最高点时,竖直分速度为零,水平分速度不变,则小球在P点时的速度大小不为0,小球从A点到P点的运动时间
P点到E点运动时间
则有,故A错误,D正确;
A.竖直方向上做竖直上抛运动,则有
即有,故A错误;
C.设小球运动到B点正上方E点时,距离B点的竖直高度为,则有
又有
解得,故C错误。
故选D。
8. 如图1所示,倾角为30°的浅色传送带以恒定速率逆时针运行,将一质量为 m的可视为质点的深色物块轻放在传送带的顶端P点,2s末物块恰好到达传送带底端Q点。物块的速度v随时间t的变化图像如图2所示,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 物块与传送带之间的动摩擦因数为
B. 物体滑到Q点的速度大小为9 m/s
C. P、Q两点之间的距离为12 m
D. 传送带划痕的长度为3m
【答案】D
【解析】
【详解】A.图2可知,物块向从0开始先加速到与传送带共速(),之后再继续加速到传送带末端,设动摩擦因数为,速度时间图像斜率表示加速度,故结合图2可知共速前,物块加速度大小
解得
故A错误;
B.共速后,物块加速度大小
物体滑到Q点的速度大小为
故B错误;
C.速度时间图像面积表位移,P、Q两点之间的距离为
故C错误;
D.图像可知从开始到共速用时,则共速前划痕
联立以上解得
图像2可知,共后到Q点用时,则共速到Q点划痕
联立以上,解得
故传送带划痕的长度为3m,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共2小题,每小题5分,共10分。全部选对得5分,少选得3分,有错误选项不得分)
9. 如图甲所示,小物块从右侧滑上匀速率转动的足够长的水平传送带,其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的0~3s段为抛物线,3s~4.5s段为直线,下列说法正确的是( )
A. 传送带沿逆时针方向转动
B. 小物块与传送带间的动摩擦因数
C. 小物块刚放上传送带时的速度大小为4m/s
D. 0~4.5s内物块在传送带上留下的滑动痕迹为9m
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据题意,图线的0~3s段为抛物线,3s~4.5s段为直线,则可知0~3s内物块做匀变速直线运动,3s~4.5s内物块做匀速直线运动,而物块的位移在0~3s内先增加后减小,4.5s末回到出发点,则可知传送带顺时针转动,物块在传送带上先做匀减速直线运动,速度减为零后反向做匀加速直线运动,直至与传送带达到共速后和传送带一起做匀速直线运动,故A错误;
BC.根据图像可知,2s末物块的速度减为0,该时间内物块的对地位移大小为,此后物块将反向加速,通过图像可知,在3s末物块与传送带达到共速,加速阶段的位移大小为,根据位移与时间的关系有
,
其中
,
解得
,
而根据牛顿第二定律,对木块有
解得
故B错误,C正确;
D.根据图像可知,物块减速阶段位移大小为,加速阶段位移大小为,达到与传送带共速所用时间为,根据图线斜率的绝对值表示速度的大小可知,传送带的速度大小为,则小物块与传送带达到共速的这段时间内传送带的位移大小为
由此可得0~4.5s内物块在传送带上留下滑动痕迹为
故D正确。
故选CD。
10. 粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为的粗糙楔形物体C,斜面上有一个质量为2m的物块B,B与一轻绳连接,且绕过一固定在天花板上的定滑轮,另一端水平与一结点连接一个质量为m的小球A,右上方有一拉力F,初始夹角,如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动且保持大小不变,转动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 拉力F一直减小 B. B、C间的摩擦力先增大再减小
C. 物体C对地面的压力先增大再减小 D. 物体C对地面的摩擦力的最大值为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.对题图右侧结点处受力分析,α角大小不变,可以使用辅助圆方法判断力的动态变化情况,如图所示
通过分析可得绳子拉力先增大再减小,拉力F一直减小,故A正确;
B.初始状态,对A分析可得绳子拉力大小为
对B分析,可发现
即一开始B与C间的静摩擦力为零,故当绳子拉力从先增大再减小到,B、C间的静摩擦力方向一直沿斜面向下且先增大再减小,故B正确;
C.将B、C看成整体,竖直方向有
由于先增大再减小,故先减小再增大,即物体C对地面的压力先减小再增大,故C错误;
D.将B、C看成整体,水平方向上有
当最大时,即此时F水平,对A分析可计算得
所以
则物体C对地面的摩擦力的最大值为,故D错误。
故选AB。
三、非选择题:共5题,共58分
11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,他用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在木板上的点,另一端系两个细绳套,用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度施加拉力,使橡皮条伸长,让结点到达纸面上某位置,记为,然后撤去两个力,再用一个弹簧测力计把结点拉到位置,如图甲所示。
(1)某次实验中,一弹簧测力计的指针位置如图乙所示,读数为______N。
(2)某次实验作出力的平行四边形如图丙所示,在与两力中,方向一定沿方向是______(填“”或“”)。
(3)实验中与的夹角为,保持的方向不变、增大角的过程中,为保证结点位置不变,的大小将( )
A. 一直增大 B. 一直减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】(1)3.00
(2) (3)A
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计最小分度是,所以要估读到最小分度的下一位;根据弹簧测力计的指针所指位置,可知读数为。
【小问2详解】
是根据平行四边形定则作出的理论上的合力,方向不一定沿AO方向,实际合力必定是,方向一定沿AO方向。
【小问3详解】
与的夹角为(),保持的方向不变、增大角,为保证O点位置不变,即与的合力不变,由力的三角形法则作图如下,可知应该变大。
12. 某物理学习小组利用如图甲所示的气垫导轨装置来做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)该实验中同时研究三个物理量之间的关系是很困难的,为了能够较方便准确地进行实验,在实验中采用的研究方法是( )
A.等效替代法 B.理想实验法 C.控制变量法 D.物理模型法
(2)探究“合力一定时,加速度与物体质量的关系”实验时,其主要步骤如下:
①用天平称出滑块(含遮光片)的质量M,测出遮光片的宽度d;
②将实验桌面上的气垫导轨调至水平;
③将滑块放在图中位置保持静止,测出遮光条到光电门的距离L;
④挂上质量为m1的钩码,由静止释放滑块,读出遮光条通过光电门的时间;
⑤换上质量为m2的钩码,重复步骤③④,得到遮光条通过光电门的时间;
⑥多次测出和m,作出图像,如图乙实线所示。
(3)实验中要求满足钩码的质量__________(选填“远大于”、“远小于”或者“等于”)滑块的质量,此种处理方法会让实验产生的误差是__________(选填“偶然误差”或者“系统误差”);
(4)由图乙可知,当图线(实线)是一条过原点的倾斜直线时,可以得出实验结论,如果直线斜率为k,则滑块(含遮光条)的质量为M=__________
(5)图乙中的虚线表示实验的理论图线,实线是根据实验数据作出的图线,分析两条图线,发现实线要更陡一些,其原因是( )
A.存在空气阻力作用
B.测出光电门到遮光条右端的距离作为L
C.测出光电门到遮光条左端的距离作为L
【答案】 ①. C ②. 远小于 ③. 系统 ④. ⑤. B
【解析】
【详解】(1)探究加速度与力、质量三个物理量之间的关系,所用的方法是控制变量法,故选C;
(3)实验中要求满足钩码的质量远小于滑块的质量,可以认为滑块所受的牵引力近似等于钩码的重力。上述做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的,属于系统误差。
(4)根据,其中
解得
则
解得
(5)A.若存在空气阻力,则表达式为
其中
解得
此时图像的斜率不变,但不过原点,A错误;
B.测出光电门到遮光条右端的距离作为L,则L偏大,则会导致图像的斜率偏大,B正确;
C.测出光电门到遮光条左端的距离作为L,则L偏小,则会导致图像的斜率偏小,C错误。
故选B。
13. 如图所示,倾角为37°的固定斜面,在斜面底端正上方的O点将一小球以v0=3m/s的速度水平抛出,与此同时由静止释放斜面顶端的滑块,经过一段时间后,小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块,且小球下降的高度是滑块位移的2倍。(小球和滑块均可视为质点,重力加速度g取)
(1)小球平抛运动的时间;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
【答案】(1)0.4s;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)设小球击中滑块时的速度为v,竖直分速度为,如图所示
由几何关系得
解得
则平抛运动时间
(2)小球下降的高度为
则滑块下滑的位移为
设滑块下滑加速度为a,则运动学公式
由牛顿第二定律有
代入数据联立解得
14. 如图,倾角的斜面固定在水平面上,斜面底端固定一垂直于斜面的挡板。一劲度系数的轻弹簧与斜面平行,下端固定在挡板上,上端与物块A连接,物块A与物块B接触不粘连,物块B通过与斜面平行的轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮与物块C连接。刚开始,用手托住C使细线刚好伸直但不绷紧,此时A、B处于静止状态且A、B与斜面之间的静摩擦力刚好为0,然后松手,物块C下落,A、B上升,在A、B分离时,C还没有落地。已知物块A、B和C的质量均为,物块A、B与斜面之间的动摩擦因数,且三个物块都可以视为质点,重力加速度,,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)松手前,弹簧的弹力;
(2)从释放C到A、B分离这一过程中,物块C的位移;
(3)从释放C到物体A速度达到最大值这一过程中,物体A沿斜面上滑的距离。
【答案】(1),方向沿斜面向上
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
用手托住C使细线刚好伸直但不绷紧,说明绳子拉力为0。此时A、B处于静止状态且A、B与斜面之间的静摩擦力刚好为0。把A、B看成一个整体,可得弹簧弹力为
解得
方向沿斜面向上。
【小问2详解】
A、B恰好分离时,A、B之间弹力为0,并且A、B加速度相等。先对A分析,有
再把B、C看成一个整体分析,有
联立解得
,
初始时刻,弹簧的压缩量为,则有
A、B分离时,弹簧的压缩量为,则有
物块C的位移为
联立解得
【小问3详解】
当A的速度最大时,;对A分析有
弹簧的压缩量为,则有
解得
A沿斜面上滑的距离为
解得
15. 如图所示,质量的长木板置于水平地面上,质量的小物块放在木板右端,小物块与长木板间的动摩擦因数取。在木板右端施加水平拉力。
(1)若地面光滑,求与不发生相对滑动的最大拉力;
(2)若长木板与地面间的动摩擦因数,拉力,求物块与长木板的加速度大小;
(3)在(2)问情况下,从静止开始,拉力作用了撤去,小物块始终未从木板上掉落,求最终小物块相对长木板的位移大小。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【详解】(1)若地面光滑,当刚要滑动时,所受摩擦力达到最大静摩擦,有
此时对整体有
解得
(2)当刚要滑动时,所受摩擦力达到最大静摩擦,有
此时对整体有
解得
因为故会发生相对滑动。对物块有
对长木板有
解得
(3)在(2)问情况下,从静止开始,拉力作用时间内,位移为
位移为
拉力撤去的瞬间的速度
B的速度
此时速度大,故之后做匀减速运动,做加速度为的匀加速运动,对有
解得
经过时间二者达到共速
解得
t2时间内位移分别
共速后由于,相对滑动,都做匀减速运动,此时加速度大小仍为,对有
解得
分析可知先停止,后停止,从共速到停止时,的位移为
从共速到A停止时,的位移为
整个过程中相对于地面始终向同一个方向运动,故可知整个过程中物块相对长木板的位移为
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