精品解析：广东省深圳市龙华区2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题

2024-2025学年广东省深圳市龙华区高一（上）期末物理试卷 一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共28分.每小题只有一个选项符合题意） 1. 华为Mate60使用的是国产麒麟9000s芯片，外媒猜测该芯片是7nm工艺，纳米是一个基本物理量的单位，这个基本物理量是（　　） A. 质量 B. 长度 C. 时间 D. 米 2. 砚台被誉为是传承和传播中华文化的一种载体。如图所示，在研墨时，砚台始终静止在水平桌面上。当压着墨条向右研墨时，下列说法正确的是（　　） A. 墨条对砚台的摩擦力向右 B. 桌面对砚台的摩擦力向右 C. 桌面对砚台支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对相互作用力 3. 如图是乒乓球比赛中运动员的接球动作，下列说法正确的是（　　） A. 削球时乒乓球会旋转，研究乒乓球旋转时可以将乒乓球视为质点 B. 被削回的乒乓球在空中飞行时，受重力、空气阻力和球拍摩擦力的作用 C. 乒乓球运动越快惯性越大 D. 乒乓球惯性大小与运动速度无关 4. 如图所示，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，现将一物块放在弹簧上端，平衡时弹簧的长度为，已知弹簧的原长为，重力加速度大小为g，则弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 5. 中国自主研发制造的万米级深海载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底。某次深潜探测中，“奋斗者”号潜水的图像如图所示，以向下为正方向，忽略潜水过程中重力加速度的变化。则（　　） A. 0～t1时间内“奋斗者”号平均速度为 B t1～t2时间内潜水器处于静止状态 C. t3时刻下潜的深度最深 D. t2～t3时间内潜水器内的科考人员处于失重状态 6. 如图所示，我国航天员在天宫一号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，采用方法如下：标准物A的前后各固定一个拉力传感器，A与两传感器的总质量为1kg，待测质量的物体B连接在后一传感器上，整体在外力的作用下向右做匀加速运动。实验舱处于完全失重状态，桌面对整体无摩擦力。稳定时标准物A前后两个拉力传感器的读数分别为4N和2N，则物体B的质量为（　　） A. 1kg B. 1.5kg C. 2kg D. 2.5kg 7. 近日珠海航展上作战机器狼完美亮相。机器狼背部做成水平面，其上放一质量为m的货物，为保证货物不滑动，货物与平面间有垂直于平面的恒定强磁力。爬上斜坡时，机器狼身体与斜坡平行，若在水平面和长直斜坡上均做匀速直线运动，不考虑行进时的身体起伏，由上述信息可以推断（　　） A. 机器狼背部平面与货物间的动摩擦因数可能为0 B. 水平面上运动时机器狼对货物的摩擦力为0 C. 爬坡时机器狼对货物的支持力比在水平面运动时大 D. 爬坡时货物受到的合力比在水平面运动时大 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 诗词与谚语是我国五千年灿烂文化的瑰宝，很多诗句与谚语中含有丰富的物理知识，下列说法中正确的有（　　） A. 诗句“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕”，射箭时箭受弹力方向与弓的形变方向相反 B. 诗句“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”中“青山相对出”是以青山为参考系 C. 诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”中的“八万里”指的是人随着地球自转一天的位移大小 D. 谚语“人心齐，泰山移”形象地揭示了各分力方向一致时合力最大的物理规律 9. 如图所示，轻质弹簧下端固定在光滑斜面底端，物块可从斜面上不同位置由静止释放，直至运动到最低点，下列说法正确的有（　　） A. 接触弹簧前物体的速度与下滑位移成正比 B. 接触弹簧瞬间物体的加速度仍沿斜面向下 C. 物体接触弹簧时立即减速 D. 物体达到最大速度的位置与释放位置无关 10. 如图甲所示，t＝0时刻一物块从斜面底端滑上斜面，其运动的图像如图乙所示。已知v0、v1、t1、重力加速度g，由以上信息能求出的物理量有（　　） A. 物体上滑的最大位移 B. 物块返回斜面底端的时刻 C. 物块返回斜面底端时的速度 D. 物体的质量 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11. 实验小组利用图中器材在圆形桌面验证平行四边形定则。桌面固定白纸，边缘安装三个不计摩擦滑轮，其中滑轮P1的位置固定，P2、P3可沿桌边移动。三根绳子一端系在一起，结点为O，另一端挂上数量可变的同种钩码，用钩码数量表示每根绳子所受拉力的大小，回答下列问题： （1）实验过程中，必要的一个步骤是 （填写正确答案标号） A. 测出钩码的质量 B. 量出三根绳子的长度 C. 标记平衡时结点O的位置与记录三根绳子的方向 （2）实验时，调节滑轮P2、P3的位置，_______（填“必须”或“不必”）使结点O处于圆桌中心。再改变滑轮P2、P3的位置和相应钩码数量，使系统再次达到平衡，绳的结点O的位置 _______（填“必须”或“不必”）保持不变。 （3）实验中，若桌面不水平，_______（填“会”或“不会”）影响实验的结论。 12. 小王同学利用如图所示的装置探究“加速度与物体受力、物体质量的关系”。 （1）下列实验操作中，正确的有 　 　（填写正确答案标号）； A. 调节滑轮高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器 C. 平衡阻力时，应将小桶用细绳通过定滑轮系在小车上 D. 改变小车的质量时，不需要重新平衡阻力 （2）如图为某次实验中打出纸带的一部分，在纸带上标出连续5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间有4个点未标出，数据如图。所用交流电的频率为50Hz，此次实验小车运动的加速度大小为 _________m/s2（结果保留三位有效数字）； （3）小王同学在探究加速度与合力的关系时平衡阻力不足，得到的图像可能是 　 　； A. B. C. D. （4）小张同学改进实验方案，采用如图甲的实验装置探究小车加速度与质量的关系，弹簧测力计的示数为 _________N，更换小车质量M，发现弹簧测力计示数F基本不变，用加速度a与质量的值拟合出“”图像如图乙，图像的斜率表示 _____。（填写正确答案标号） A.F B.2F C. D. 13. 如图水平地面上静止的“三蹦子”，车厢与水平面夹角缓慢增至37°时，质量为m＝50kg的货物恰能沿车厢滑动。假设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度取g＝10m/s2。求： （1）货物与车厢间的动摩擦因数； （2）当车厢与水平面夹角为30°时，货物对车厢的摩擦力大小与方向。 14. 大湾区综合交通运输体系的重大工程深圳至中山跨江通道于2024年6月30日正式开通。若图中a、b、c、d、e为其连续相邻的五个桥墩正上方平直道路上对应的点，相邻两点的间距均为L，汽车从a点静止起匀加速直线运动至e点，ab段用时为t。求： （1）汽车运动加速度大小； （2）汽车通过c点的速度大小； （3）汽车在ae段的平均速度大小。 15. 渔业作业中，捕捞上来的鱼虾通过“鱼虾分离装置”实现机械化分拣从而降低了人工成本，其简化模型如图。倾角α=37°的传送带与过分离器出口的铅垂线交于P点（图中未画出）。P点距分离器出口的高度差h=0.45m，传送带以v=3m/s的恒定速度向上运动。鱼虾从出口无初速掉落至传送带上，表面光滑的虾加速滑落至虾收集箱。鱼与倾斜传送带间动摩擦因数μ1=0.9，最终被运送至上端后以大小不变的速度向右滑上水平传送带，再经过辐射处理后进入鱼收集箱。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小取g=10m/s2，不考虑鱼虾的相互碰撞。求： （1）鱼虾下落h=0.45m的时间与碰到P点前的瞬时速度大小； （2）若鱼虾落到传送带上后速度瞬间变为沿斜面向下，大小为碰前的60%，为防止鱼掉入虾收集箱，P点下侧传送带的最短长度； （3）已知P点上侧传送带长为5m，水平传送带长为6m，鱼与水平传送带动摩擦因数μ2=0.05。要使鱼被辐射时间不低于2.5s，水平传送带向右传送的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年广东省深圳市龙华区高一（上）期末物理试卷 一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共28分.每小题只有一个选项符合题意） 1. 华为Mate60使用的是国产麒麟9000s芯片，外媒猜测该芯片是7nm工艺，纳米是一个基本物理量的单位，这个基本物理量是（　　） A. 质量 B. 长度 C. 时间 D. 米 【答案】B 【解析】 【详解】纳米是一个基本物理量的单位，这个基本物理量为长度。 故选B。 2. 砚台被誉为是传承和传播中华文化一种载体。如图所示，在研墨时，砚台始终静止在水平桌面上。当压着墨条向右研墨时，下列说法正确的是（　　） A. 墨条对砚台的摩擦力向右 B. 桌面对砚台的摩擦力向右 C. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对相互作用力 【答案】A 【解析】 【详解】A．压着墨条向右研墨时，砚台相对墨条向左运动，则砚台受到向右的摩擦力，故A正确； B．砚台处于平衡状态，水平方向上根据平衡条件可得，桌面对砚台的摩擦力向左，故B错误； C．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力、砚台的重力在竖直方向平衡，故C错误； D．根据牛顿第三定律可知，桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力不是一对相互作用力，故D错误。 故选A。 3. 如图是乒乓球比赛中运动员的接球动作，下列说法正确的是（　　） A. 削球时乒乓球会旋转，研究乒乓球旋转时可以将乒乓球视为质点 B. 被削回乒乓球在空中飞行时，受重力、空气阻力和球拍摩擦力的作用 C. 乒乓球运动越快惯性越大 D. 乒乓球惯性大小与运动速度无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究乒乓球的旋转时，乒乓球的大小和形状不可以忽略不计，不能看成质点，故A错误； B．被削回的乒乓球在空中飞行时，受重力、空气阻力的作用，故B错误； CD．乒乓球的惯性大小取决于乒乓球的质量，与速度大小无关，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，现将一物块放在弹簧上端，平衡时弹簧的长度为，已知弹簧的原长为，重力加速度大小为g，则弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】物块受到弹簧的弹力与自身受到的重力大小相等，有 解得 故选C。 5. 中国自主研发制造的万米级深海载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底。某次深潜探测中，“奋斗者”号潜水的图像如图所示，以向下为正方向，忽略潜水过程中重力加速度的变化。则（　　） A. 0～t1时间内“奋斗者”号平均速度为 B. t1～t2时间内潜水器处于静止状态 C. t3时刻下潜的深度最深 D. t2～t3时间内潜水器内的科考人员处于失重状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．若在0～t1时间内“奋斗者”号做初速度为零的匀加速直线运动，如图中倾斜的直线所示 可知“奋斗者”号这段时间的平均速度为；根据图像的面积表示位移，可知曲线所围成的面积大于直线所围成的面积，故0～t1时间内“奋斗者”号的平均速度大于，故A错误； B．由图可知，在时间内潜水器处于向下匀速运动状态，故B错误； C．根据图像面积表示位移，可知时刻下潜的深度最深，故C正确； D．根据图像的斜率表示加速度，可知时间内图像斜率为负，即加速度向上，故潜水器内的科考人员处于超重状态，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，我国航天员在天宫一号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，采用方法如下：标准物A的前后各固定一个拉力传感器，A与两传感器的总质量为1kg，待测质量的物体B连接在后一传感器上，整体在外力的作用下向右做匀加速运动。实验舱处于完全失重状态，桌面对整体无摩擦力。稳定时标准物A前后两个拉力传感器的读数分别为4N和2N，则物体B的质量为（　　） A. 1kg B. 1.5kg C. 2kg D. 2.5kg 【答案】A 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律，对A、B整体有 对B有 其中F1=4N，F2=2N，代入数据解得mB=1kg 故选A。 7. 近日珠海航展上作战机器狼完美亮相。机器狼背部做成水平面，其上放一质量为m的货物，为保证货物不滑动，货物与平面间有垂直于平面的恒定强磁力。爬上斜坡时，机器狼身体与斜坡平行，若在水平面和长直斜坡上均做匀速直线运动，不考虑行进时的身体起伏，由上述信息可以推断（　　） A. 机器狼背部平面与货物间的动摩擦因数可能为0 B. 水平面上运动时机器狼对货物的摩擦力为0 C. 爬坡时机器狼对货物的支持力比在水平面运动时大 D. 爬坡时货物受到的合力比在水平面运动时大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在长直斜坡上，货物相对于机器狼有下滑的趋势，机器狼对货物有静摩擦力，则机器狼背部平面与货物间的动摩擦因数不可能为0，故A错误； B．水平面上做匀速运动时，水平方向根据平衡条件可知，机器狼对货物的摩擦力为0，故B正确； C．在水平面运动时，设强磁力为Fm，机器狼对货物的支持力FN1＝mg+Fm；爬坡时机器狼对货物的支持力FN2＝mgcosα+Fm，α是斜坡的倾角，可知爬坡时机器狼对货物的支持力比在水平面运动时小，故C错误； D．在水平面和长直斜坡上均做匀速直线运动，货物受到的合力均为0，故D错误。 故选B。 【点睛】解答本题时，要明确机器狼和货物的运动状态，掌握平衡条件：合力为0，并用来分析货物受力情况。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 诗词与谚语是我国五千年灿烂文化的瑰宝，很多诗句与谚语中含有丰富的物理知识，下列说法中正确的有（　　） A. 诗句“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕”，射箭时箭受弹力方向与弓的形变方向相反 B. 诗句“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”中“青山相对出”是以青山为参考系 C. 诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”中的“八万里”指的是人随着地球自转一天的位移大小 D. 谚语“人心齐，泰山移”形象地揭示了各分力方向一致时合力最大物理规律 【答案】AD 【解析】 【详解】A．诗句“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕”中，射箭时箭受到的弹力是由弓的形变产生的。根据弹力的性质，弹力的方向总是与施力物体（这里是弓）的形变方向相反。因此，箭受弹力方向与弓的形变方向相反，故A正确； B．诗句“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”中，“青山相对出”描述的是青山相对于某一参考系在运动。但实际上，这里的参考系是船（或船上的人），因为船在行驶，所以青山相对于船来说是在“出”或“动”，故B错误； C．诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”中的“八万里”实际上指的是地球赤道的周长，即人随着地球自转一天所经过的路程（或轨迹长度），而不是位移大小。位移是初位置到末位置的有向线段，而人随着地球自转一天，其初位置和末位置是重合的，所以位移为零，故C错误； D．谚语“人心齐，泰山移”形象地表达了当各个分力方向一致时，合力最大的物理规律。这是力学中的一个基本原理，即同向力的合力等于各分力之和，且合力方向与分力方向相同，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，轻质弹簧下端固定在光滑斜面底端，物块可从斜面上不同位置由静止释放，直至运动到最低点，下列说法正确的有（　　） A. 接触弹簧前物体的速度与下滑位移成正比 B. 接触弹簧瞬间物体的加速度仍沿斜面向下 C. 物体接触弹簧时立即减速 D. 物体达到最大速度的位置与释放位置无关 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设斜面的倾角为θ，接触弹簧前，对物块，根据牛顿第二定律有 解得 物块做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度位移公式有 解得 可知v与x不成正比，故A错误； BCD．物体接触弹簧前做匀加速直线运动，接触弹簧时具有沿斜面向下的速度，接触弹簧后压缩弹簧，开始弹簧的弹力小于重力沿斜面的分力，合力沿斜面向下，物块沿斜面向下继续做加速运动；当弹簧的弹力与重力相等，即合力为零时速度最大，当弹簧的弹力大于重力的分力时合力沿斜面向上，物块做减速运动；物块接触弹簧瞬间的加速度方向沿斜面向下继续做加速运动，弹簧的弹力与重力沿斜面向下的分力相等即合力为零的位置是确定的，与物体的释放位置无关，故BD正确，C错误。 故选BD。 10. 如图甲所示，t＝0时刻一物块从斜面底端滑上斜面，其运动的图像如图乙所示。已知v0、v1、t1、重力加速度g，由以上信息能求出的物理量有（　　） A. 物体上滑的最大位移 B. 物块返回斜面底端的时刻 C. 物块返回斜面底端时的速度 D. 物体的质量 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由乙图可知，物块滑上斜面的初速度为，物块向上做匀减速运动，直至末速度0，所以在时刻物体滑到最高点，根据图像与时间轴围成的面积表示位移，可得沿斜面向上滑行的最远距离为，故A正确； B．根据图像的斜率表示加速度，可得物块下滑的加速度大小为 又物块返回斜面底端的位移大小等于物块沿斜面向上滑行的最远距离 根据 联立可得， 物块返回斜面底端的时刻为，故B正确； C．物块返回斜面底端的速度为，故C正确； D．由题所给条件，无法求解物体质量，故D错误。 故选ABC。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11. 实验小组利用图中器材在圆形桌面验证平行四边形定则。桌面固定白纸，边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中滑轮P1的位置固定，P2、P3可沿桌边移动。三根绳子一端系在一起，结点为O，另一端挂上数量可变的同种钩码，用钩码数量表示每根绳子所受拉力的大小，回答下列问题： （1）实验过程中，必要的一个步骤是 （填写正确答案标号） A. 测出钩码的质量 B. 量出三根绳子的长度 C. 标记平衡时结点O的位置与记录三根绳子的方向 （2）实验时，调节滑轮P2、P3的位置，_______（填“必须”或“不必”）使结点O处于圆桌中心。再改变滑轮P2、P3的位置和相应钩码数量，使系统再次达到平衡，绳的结点O的位置 _______（填“必须”或“不必”）保持不变。 （3）实验中，若桌面不水平，_______（填“会”或“不会”）影响实验的结论。 【答案】（1）C （2） ①. 不必 ②. 不必 （3）不会 【解析】 【小问1详解】 A．因为可以用钩码的数量表示每根绳子所受拉力的大小，所以没有必要测量钩码的质量，故A错误； B．三根绳子的长度不需要测量，故B错误； C．需要标记平衡时结点O的位置，以便确保两次拉力的作用效果相同，还需要记录三根绳子的方向，以确定拉力的方向，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]实验时，调节滑轮P2、P3的位置，不必使结点O处于圆桌中心，再改变滑轮P2、P3的位置和相应钩码数量，使系统再次达到平衡，绳的结点O的位置不必保持不变，只要确定OP2与OP3两根绳子的拉力的合力与 OP1的拉力等大反向即可。 【小问3详解】 实验中，只要结点O能保持静止，若桌面不水平，不会影响三个力的大小和方向，所以不会影响实验的结论。 12. 小王同学利用如图所示的装置探究“加速度与物体受力、物体质量的关系”。 （1）下列实验操作中，正确的有 　 　（填写正确答案标号）； A. 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B 实验时，先放开小车，再接通打点计时器 C. 平衡阻力时，应将小桶用细绳通过定滑轮系在小车上 D. 改变小车的质量时，不需要重新平衡阻力 （2）如图为某次实验中打出纸带的一部分，在纸带上标出连续5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间有4个点未标出，数据如图。所用交流电的频率为50Hz，此次实验小车运动的加速度大小为 _________m/s2（结果保留三位有效数字）； （3）小王同学在探究加速度与合力的关系时平衡阻力不足，得到的图像可能是 　 　； A. B. C. D. （4）小张同学改进实验方案，采用如图甲的实验装置探究小车加速度与质量的关系，弹簧测力计的示数为 _________N，更换小车质量M，发现弹簧测力计示数F基本不变，用加速度a与质量的值拟合出“”图像如图乙，图像的斜率表示 _____。（填写正确答案标号） A.F B.2F C. D. 【答案】（1）AD （2）4.21 （3）C （4） ①. 2.6 ②. B 【解析】 【小问1详解】 A．为了保证小车在运动过程中所受拉力不变，需要调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故A正确； B．实验时，为了充分利用纸带，要先接通电源，待打点稳定后，再先放开小车，故B错误； C．平衡阻力时，应撤去小桶，让小车带着穿过限位孔的纸带运动，故C错误； D．改变小车的质量时，不需要重新平衡阻力，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 由题知，所用交流电的频率为50Hz，且相邻两个计数点之间有4个点未标出，则相邻两个计数点之间的时间间隔为 根据逐差法，可得小车的加速度大小为 【小问3详解】 当平衡阻力不足时，小车受到的摩擦力未被完全抵消。此时只有当F大于摩擦力f时，小车的合力才不为零，才会产生加速度。故在图像中只有当F达到某一值后才开始有加速度，即图像在F轴上有截距。之后，随着小桶和沙的质量的不断增加，则小桶和沙的质量不可忽略，其质量不再满足远小于小车的质量，则图像会向下弯曲。 故选C。 【小问4详解】 [1]弹簧测力计的最小刻度是0.2N，则弹簧测力计的读数为2.6N； [2]对小车根据牛顿第二定律有 整理有 所以图像的斜率为 故选B。 13. 如图水平地面上静止的“三蹦子”，车厢与水平面夹角缓慢增至37°时，质量为m＝50kg的货物恰能沿车厢滑动。假设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度取g＝10m/s2。求： （1）货物与车厢间的动摩擦因数； （2）当车厢与水平面夹角为30°时，货物对车厢的摩擦力大小与方向。 【答案】（1）0.75 （2）250N，方向沿斜面向上 【解析】 【小问1详解】 货物恰能沿车厢滑动时，受到的静摩擦力沿斜面向上达到最大值，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 当车厢与水平面夹角为30°时，货物静止不动，根据平衡条件得 方向沿斜面向上。 14. 大湾区综合交通运输体系的重大工程深圳至中山跨江通道于2024年6月30日正式开通。若图中a、b、c、d、e为其连续相邻的五个桥墩正上方平直道路上对应的点，相邻两点的间距均为L，汽车从a点静止起匀加速直线运动至e点，ab段用时为t。求： （1）汽车运动的加速度大小； （2）汽车通过c点的速度大小； （3）汽车在ae段的平均速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车在桥上从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t，根据位移与时间关系有 解得 【小问2详解】 根据匀变速直线运动位移与速度关系可得 汽车通过c点的速度大小 【小问3详解】 到达e点的速度 可知汽车在ae段的平均速度大小 15. 渔业作业中，捕捞上来的鱼虾通过“鱼虾分离装置”实现机械化分拣从而降低了人工成本，其简化模型如图。倾角α=37°的传送带与过分离器出口的铅垂线交于P点（图中未画出）。P点距分离器出口的高度差h=0.45m，传送带以v=3m/s的恒定速度向上运动。鱼虾从出口无初速掉落至传送带上，表面光滑的虾加速滑落至虾收集箱。鱼与倾斜传送带间动摩擦因数μ1=0.9，最终被运送至上端后以大小不变的速度向右滑上水平传送带，再经过辐射处理后进入鱼收集箱。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小取g=10m/s2，不考虑鱼虾的相互碰撞。求： （1）鱼虾下落h=0.45m的时间与碰到P点前的瞬时速度大小； （2）若鱼虾落到传送带上后速度瞬间变为沿斜面向下，大小为碰前的60%，为防止鱼掉入虾收集箱，P点下侧传送带的最短长度； （3）已知P点上侧传送带长为5m，水平传送带长为6m，鱼与水平传送带动摩擦因数μ2=0.05。要使鱼被辐射时间不低于2.5s，水平传送带向右传送的最大速度。 【答案】（1）3m/s （2）1.35m （3）2m/s 【解析】 【小问1详解】 鱼虾做自由落体运动，由 解得下落时间 碰到P点前的瞬时速度大小 【小问2详解】 设鱼虾加速度大小为a1，由牛顿第二定律得 代入数据解得 鱼虾落到传送带上后速度瞬间变为 设鱼虾速度减为零所用的时间为t1，则得 此过程鱼虾沿传送带向下滑动的距离为 P点下侧传送带的最短长度为1.35m。 【小问3详解】 鱼虾从静止加速到和传送带共速，此过程鱼虾加速度大小为 所用时间 相对地面位移 即仅需传送带长度等于3.75m即可加速度到共速，P点上侧传送带长为5m 由于μ1mgcos37o＞mgsin37o，所以鱼最后匀速运动，以v=3m/s的速度进入水平传送带，设鱼虾在水平传送带上加速度大小为a3，则μ2mg=ma3 解得a3=0.5m/s2 假如一直减速，设到传送带右端速度为，则 其中L=6m 解得，一直减速，减速2.5s后速度等于，所以传送带有最大速度时是鱼先减速后匀速，设最大速度为vmax,根据运动学规律有，， 且 解得vmax=2m/s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $