精品解析:河北省石家庄精英中学2025-2026学年高一上学期四调考试物理试卷
2026-03-19
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 石家庄市 |
| 地区(区县) | 裕华区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.97 MB |
| 发布时间 | 2026-03-19 |
| 更新时间 | 2026-03-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56906745.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年第一学期第四次调研检测试题
高一物理
班级 姓名 考号 考场号 座位号
本试卷共 4 页,15 小题,本试卷总分 100 分,考试时间75 分钟
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2、作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题,共46 分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 某中学于2021年11月3日至5日举行了为期三天的秋季运动会。比赛过程中,整个赛场秩序井然,过程流畅,赛事高潮迭起,全体运动员顽强拼搏,积极进取,赛出了风格,赛出了水平,创造出许多优异的成绩。下列描述正确的是( )
A. 某同学参加百米赛跑,当他撞线时可以简化为质点
B. 百米比赛中,一名运动员发现自己在“后退”,他是以大地为参考系
C. 高一男子100m年级记录为12.5s,其中12.5s为时间间隔
D. 某同学跑完800m比赛,800m指的是位移大小
2. 下列四组力学单位中,都是国际单位制中基本单位的是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
3. 第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日-17日在珠海举行。航展首日,我国新型隐形战机歼-35A惊喜亮相,如图,这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家。假设35A某次飞行表演时正沿图示轨迹加速运动,则飞机所受合力与速度关系可能为( )
A. B.
C D.
4. 0时刻将小球从水平地面竖直向上抛出后,不计空气阻力,小球竖直向上抛出后的速度为v、位移为x、加速度为a,取竖直向上为正方向,下列小球的运动图像(横轴均为时间t)可能正确的是
A. B.
C. D.
5. 如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.以下说法正确的有 ( )
A. A对地面的压力等于Mg
B. A对地面的摩擦力方向向左
C. B对A的压力大小为mg
D. 细线对小球的拉力大小为mg
6. 小华住的楼房中有一部电梯,在电梯中,他用测力计悬挂一个重物,保持测力计相对电梯静止,下列各种情况,测力计示数最小的是( )
A. 匀减速下降,加速度大小为
B. 匀加速下降,加速度的大小为
C. 匀减速上升,加速度的大小为
D. 匀加速上升,加速度大小为
7. 小朋友在玩积木时,将两个相同匀质方形积木放在粗糙的水平地面上。将匀质球形积木放在两方形积木之间,截面图如图所示,接触点分别为A、B。他发现当两方形积木之间的距离大到一定程度时,球形积木放上后两方形积木将发生滑动。已知球形积木的质量为方形积木质量的2倍,它们之间的摩擦忽略不计,球形积木的半径为R,两方形积木与地面之间的动摩擦因数均为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则球形积木放上后,要使两方形积木不发生滑动,两方形积木之间的最远距离为( )
A. 1.6R B.
C. 1.2R D.
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,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。
8. 如图,光滑斜面的倾角为θ,质量相等的A、B两小球用轻弹簧相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,轻弹簧与斜面平行,重力加速度大小为g,在突然撤去挡板的瞬间( )
A. A球的加速度大小为 B. A球的加速度大小为零
C. B球的加速度大小为 D. B球的加速度大小为零
9. 如图所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为。人沿水平方向拉着绳,物体和人均处于静止状态。若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是( )
A. 绳中的拉力不变
B. 绳中的拉力逐渐增大
C. 地面对人的摩擦力不变
D. 若绳、绳所能承受的最大拉力相同,则绳会先断
10. 如图,一倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。一质量为的煤块(可视为质点)以初速度从最低点A冲上传送带,恰好能到达最高点B。煤块与传送带间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小取,,。煤块从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是( )
A. A点到B点的距离为
B. 煤块的运动时间为
C. 煤块的加速度大小一直为
D. 煤块在传送带上的划痕长度为
第II卷(非选择题,共 54分)
三、实验题:本题共2小题,11题6分,12题10分,共16分。
11. 近年来手机更新换代,飞速发展,手机功能越来越强大。某同学在研究直线运动的实验中,先将手机拍摄的时间间隔设置为,一小球靠近墙面竖直向上抛出,分别拍摄了上升和下降两个阶段的频闪照片,如图甲和乙所示,测出每块砖的厚度为。已知小球所受阻力大小不变,不计砖和砖之间的缝隙宽度。
(1)试判断点是否为小球上升的最高点______(选填“是”或“否”)。
(2)小球上升过程的加速度大小为______。
(3)小球下落过程通过的速度大小为______。
12. 如图所示,孙华和刘刚两位同学合作设计了一套研究小车加速度与力关系的实验装置。已知小车的质量一定,砂和砂桶的总质量为,打点计时器所接交流电源的频率为,小车的前端用一根轻质短杆固定着质量为的光滑滑轮。
(1)下列说法正确的是___________;(填选项前的字母)
A. 实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
B. 本实验不需要确保滑轮左端的两段细线与木板平行
C. 小车靠近打点计时器,应先释放小车,再接通电源
(2)本实验___________(填“需要”或“不需要”)满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(3)孙华同学以小车加速度为纵坐标,力传感器的示数为横坐标,画出的图线与横坐标的夹角为,且斜率为,则小车的质量为___________;(填选项前的字母)
A. B. C. D.
(4)刘刚同学实验中测得,拉力传感器显示的示数为,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),其中,,,,,则小车的加速度___________,此次实验中砂和砂桶的总质量___________。(重力加速度取,结果均保留两位有效数字)
四、解答题:共3个小题,总计38分,其中13题10分,14题13分,15题15分。要求有必要文字说明和原始公式。
13. 如图所示,某同学用大小为4N、方向与竖直黑板面成的力将黑板擦沿黑板表面竖直向上缓慢推动,黑板擦无左右运动趋势,黑板的下边缘离地面的高度为0.6m,黑板擦(可视为质点)的质量为0.1kg,g=10m/s2。求:(结果可用根号表示)
(1)黑板擦与黑板间的弹力大小;
(2)黑板擦与黑板间的动摩擦因数;
(3)当她擦到离地高度为1.4m时,黑板擦意外脱手沿黑板面竖直向下滑落,求黑板擦砸到黑板下边缘前瞬间的速度大小。
14. 如图,底座A上固定一长为0.5m的直立杆,底座和杆的总质量为0.2kg,杆上套有质量为0.05kg的小环B,环与杆间有大小恒定的摩擦力。环以3m/s的初速度从底座向上运动,刚好能到达杆高处,整个过程中底座始终保持静止,重力加速度g=10m/s2。求:(结果可用根号表示)
(1)环与杆间摩擦力的大小;
(2)小环下落回到底座A时的速度大小;
(3)小环下落过程中底座对地面的压力大小。
15. 如图所示,一质量为M=2kg的木板B静止在水平地面上,其左端上表面紧靠(不相连)一固定斜面轨道的底端,轨道与水平面间的夹角θ=37°,一质量为m=2kg的物块A(可看作质点)由斜面上端距轨道底端4m处由静止释放,物块A从斜面底端运动到木板B左端时速度大小保持不变,已知物块A未从木板B的右端滑出,物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为,与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2=0.3,木板与水平地面间的动摩擦因数为μ3=0.1(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物块A刚滑上木板B时的速度大小;
(2)物块A从刚滑上木板B相对木板B静止所用的时间;
(3)当物块A与木板B最终停止在水平地面后,现用水平力F向右拉动木板,为使物块与木板一起运动而不发生相对滑动,求拉力F大小的取值范围?
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2025-2026学年第一学期第四次调研检测试题
高一物理
班级 姓名 考号 考场号 座位号
本试卷共 4 页,15 小题,本试卷总分 100 分,考试时间75 分钟
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2、作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题,共46 分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 某中学于2021年11月3日至5日举行了为期三天的秋季运动会。比赛过程中,整个赛场秩序井然,过程流畅,赛事高潮迭起,全体运动员顽强拼搏,积极进取,赛出了风格,赛出了水平,创造出许多优异的成绩。下列描述正确的是( )
A. 某同学参加百米赛跑,当他撞线时可以简化为质点
B. 百米比赛中,一名运动员发现自己在“后退”,他是以大地为参考系
C. 高一男子100m年级记录为12.5s,其中12.5s为时间间隔
D. 某同学跑完800m比赛,800m指的是位移大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员撞线时的运动细节不可忽略,故不能将他简化为质点,A错误;
B.运动员发现自己在“后退”,他是以比他跑得快的其他运动员为参考系,B错误;
C.高一男子100m年级记录为12.5s,其中12.5s是指运动100m所用的时间,为时间间隔,C正确;
D.800m的赛道是曲线的,故800m指的是路程,D错误。
故选C。
2. 下列四组力学单位中,都是国际单位制中基本单位的是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】国际单位制规定了七个基本物理量,在力学中有三个基本物理量,它们是长度、质量和时间,这三个基本物理量在国际单位制的单位分别为m、kg、s,而N是力的单位,是导出单位,故A正确,BCD错误。
故选A。
3. 第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日-17日在珠海举行。航展首日,我国新型隐形战机歼-35A惊喜亮相,如图,这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家。假设35A某次飞行表演时正沿图示轨迹加速运动,则飞机所受合力与速度关系可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】物体做曲线运动时,轨迹夹在速度方向与合力方向之间,且合力在轨迹的凹测,由于隐形战机加速运动,故速度方向与合力方向夹角要为锐角,
故选 A。
4. 0时刻将小球从水平地面竖直向上抛出后,不计空气阻力,小球竖直向上抛出后的速度为v、位移为x、加速度为a,取竖直向上为正方向,下列小球的运动图像(横轴均为时间t)可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.小球做竖直上抛运动,加速度为向下的g。设初速度为v0为正方向,则t时刻的速度
v=v0-gt
则图像A正确,B错误;
C.根据
可知x-t图像为抛物线,图像C错误;
D.小球做竖直上抛运动,加速度恒定为向下的g,则图像D错误。
故选A。
5. 如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.以下说法正确的有 ( )
A. A对地面的压力等于Mg
B. A对地面的摩擦力方向向左
C. B对A的压力大小为mg
D. 细线对小球的拉力大小为mg
【答案】C
【解析】
【详解】A、B、对AB整体受力分析,受重力和支持力,相对地面无相对滑动趋势,故不受摩擦力,根据平衡条件,支持力等于整体的重力为(M+m)g,根据牛顿第三定律,整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力,大小相等,故对地面的压力等于(M+m)g,故A、B错误;
C、D、对小球受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:,,其中,,故:,,由牛顿第三定律可知B对A的压力;故C正确,D错误.
故选C.
6. 小华住的楼房中有一部电梯,在电梯中,他用测力计悬挂一个重物,保持测力计相对电梯静止,下列各种情况,测力计示数最小的是( )
A. 匀减速下降,加速度的大小为
B. 匀加速下降,加速度的大小为
C. 匀减速上升,加速度的大小为
D. 匀加速上升,加速度的大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AD.对重物进行分析,受到重力与弹簧测力计的拉力作用,若加速度方向向上,即重物向上加速或向下减速时,测力计拉力大于重力,此时弹簧测力计的示数不是最小,故AD错误;
BC.根据上述,若加速度方向向下,即重物向下加速或向上减速时,测力计拉力小于重力,当匀加速下降,加速度的大小为时有
当匀减速上升,加速度的大小为时有
解得
故B错误,C正确。
故选C。
7. 小朋友在玩积木时,将两个相同的匀质方形积木放在粗糙的水平地面上。将匀质球形积木放在两方形积木之间,截面图如图所示,接触点分别为A、B。他发现当两方形积木之间的距离大到一定程度时,球形积木放上后两方形积木将发生滑动。已知球形积木的质量为方形积木质量的2倍,它们之间的摩擦忽略不计,球形积木的半径为R,两方形积木与地面之间的动摩擦因数均为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则球形积木放上后,要使两方形积木不发生滑动,两方形积木之间的最远距离为( )
A. 1.6R B.
C 1.2R D.
【答案】B
【解析】
【详解】对小球受力分析
根据受力平衡,有
对方形积木受力分析
根据受力平衡,有
使两方形积木恰好不发生滑动,则有
解得
则两方形积木之间的距离
故选B
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,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。
8. 如图,光滑斜面的倾角为θ,质量相等的A、B两小球用轻弹簧相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,轻弹簧与斜面平行,重力加速度大小为g,在突然撤去挡板的瞬间( )
A. A球的加速度大小为 B. A球的加速度大小为零
C. B球的加速度大小为 D. B球的加速度大小为零
【答案】BC
【解析】
【详解】撤去挡板前,以A球为对象,根据平衡条件可得弹簧弹力为
在突然撤去挡板的瞬间,弹簧弹力保持不变,A球的受力保持不变,则A球的加速度大小为零;对B球,根据牛顿第二定律可得
故选BC。
9. 如图所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为。人沿水平方向拉着绳,物体和人均处于静止状态。若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是( )
A. 绳中的拉力不变
B. 绳中的拉力逐渐增大
C. 地面对人的摩擦力不变
D. 若绳、绳所能承受的最大拉力相同,则绳会先断
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据矢量三角形可知,当人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,则OA与竖直方向夹角变大,OA的拉力由图中1位置变到2位置,可见OA绳子拉力变大,OB绳拉力逐渐变大,故A错误,B正确;
C.OB拉力变大,根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大,故C错误;
D.由矢量三角形可知,OA绳的拉力大于OB绳的拉力,则OA绳会先断,故D正确。
故选BD。
10. 如图,一倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。一质量为的煤块(可视为质点)以初速度从最低点A冲上传送带,恰好能到达最高点B。煤块与传送带间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小取,,。煤块从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是( )
A. A点到B点的距离为
B. 煤块的运动时间为
C. 煤块的加速度大小一直为
D. 煤块在传送带上的划痕长度为
【答案】AD
【解析】
【详解】C.煤块初速度大于传送带的速度,煤块开始相对于传送带向上运动,对煤块进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
煤块速度减至与传送带相等之后相对于传送带向下运动,根据牛顿第二定律有
解得
故C错误;
B.结合上述分析,当煤块与传送带速度相等时有
解得
之后煤块减速至0,利用逆向思维有
解得
则煤块的运动时间为
故B错误;
A.结合上述分析,煤块开始向上匀减速运动的位移
解得
煤块与传送带速度达到相等后匀减速运动的位移
解得
则A点到B点的距离
故A正确;
D.煤块开始相对于传送带向上运动,此过程的相对位移
煤块速度与传送带相等之后,煤块相对于传送带向下运动,此过程的相对位移
由于
所以划痕长度为6.25m,故D正确。
故选AD。
第II卷(非选择题,共 54分)
三、实验题:本题共2小题,11题6分,12题10分,共16分。
11. 近年来手机更新换代,飞速发展,手机功能越来越强大。某同学在研究直线运动的实验中,先将手机拍摄的时间间隔设置为,一小球靠近墙面竖直向上抛出,分别拍摄了上升和下降两个阶段的频闪照片,如图甲和乙所示,测出每块砖的厚度为。已知小球所受阻力大小不变,不计砖和砖之间的缝隙宽度。
(1)试判断点是否为小球上升的最高点______(选填“是”或“否”)。
(2)小球上升过程的加速度大小为______。
(3)小球下落过程通过的速度大小为______。
【答案】(1)是 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
两图中从上到下,第一段与第二段的相等时间的位移之比均为,根据可知,点是小球上升的最高点。
【小问2详解】
小球上升过程,根据
可得加速度大小为
【小问3详解】
根据中间时刻的瞬时速度等于整段的平均速度,小球下落过程通过的速度大小为
12. 如图所示,孙华和刘刚两位同学合作设计了一套研究小车加速度与力关系的实验装置。已知小车的质量一定,砂和砂桶的总质量为,打点计时器所接交流电源的频率为,小车的前端用一根轻质短杆固定着质量为的光滑滑轮。
(1)下列说法正确的是___________;(填选项前的字母)
A. 实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
B. 本实验不需要确保滑轮左端的两段细线与木板平行
C. 小车靠近打点计时器,应先释放小车,再接通电源
(2)本实验___________(填“需要”或“不需要”)满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(3)孙华同学以小车的加速度为纵坐标,力传感器的示数为横坐标,画出的图线与横坐标的夹角为,且斜率为,则小车的质量为___________;(填选项前的字母)
A. B. C. D.
(4)刘刚同学实验中测得,拉力传感器显示的示数为,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),其中,,,,,则小车的加速度___________,此次实验中砂和砂桶的总质量___________。(重力加速度取,结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)A (2)不需要 (3)D
(4) ①. 0.80 ②. 0.49
【解析】
小问1详解】
A.实验要求细线的拉力作为小车和滑轮所受的合外力,故需要平衡摩擦力,A正确;
B.本实验需要确保滑轮左端的两段细线与木板平行,以确保两段细线的拉力作为小车和滑轮所受的合外力,B错误;
C.小车靠近打点计时器,应先接通电源,再释放小车,C错误。
故选A。
【小问2详解】
细线的拉力可以从力传感器上直接读出,没有认为细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力,故不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
【小问3详解】
依题意,由牛顿第二定律有
解得,已知图线斜率,有
解得
故选D。
【小问4详解】
[1][2]依题意相邻两个计数点间的时间间隔
由有
解得
设砂和砂桶的加速度为,经过时间,小车和滑轮向左运动的位移为,根据动滑轮的性质可知,此过程砂和砂桶向下运动的位移为,由可得
解得
对砂和砂桶进行受力分析,由牛顿第二定律有
解得
四、解答题:共3个小题,总计38分,其中13题10分,14题13分,15题15分。要求有必要文字说明和原始公式。
13. 如图所示,某同学用大小为4N、方向与竖直黑板面成的力将黑板擦沿黑板表面竖直向上缓慢推动,黑板擦无左右运动趋势,黑板的下边缘离地面的高度为0.6m,黑板擦(可视为质点)的质量为0.1kg,g=10m/s2。求:(结果可用根号表示)
(1)黑板擦与黑板间的弹力大小;
(2)黑板擦与黑板间的动摩擦因数;
(3)当她擦到离地高度为1.4m时,黑板擦意外脱手沿黑板面竖直向下滑落,求黑板擦砸到黑板下边缘前瞬间的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对黑板擦受力分析如图所示
根据平衡条件得
解得黑板擦与黑板间的弹力大小为
【小问2详解】
竖直方向根据平衡条件得
解得
又
解得
【小问3详解】
离地高度为1.4m时做自由落体运动,黑板擦到黑板下边缘高度为
由自由落体运动规律得
解得
14. 如图,底座A上固定一长为0.5m的直立杆,底座和杆的总质量为0.2kg,杆上套有质量为0.05kg的小环B,环与杆间有大小恒定的摩擦力。环以3m/s的初速度从底座向上运动,刚好能到达杆高处,整个过程中底座始终保持静止,重力加速度g=10m/s2。求:(结果可用根号表示)
(1)环与杆间摩擦力的大小;
(2)小环下落回到底座A时的速度大小;
(3)小环下落过程中底座对地面的压力大小。
【答案】(1)0.25N;(2);(3)2.25N
【解析】
【详解】(1)由运动学规律得
解得
由牛顿第二定律得
解得
(2)由牛顿第二定律得
解得
由运动学规律得
解得
(3)分析底座受力情况有
解得
由牛顿第三定律,得小环下落过程中底座对地面的压力大小为
15. 如图所示,一质量为M=2kg的木板B静止在水平地面上,其左端上表面紧靠(不相连)一固定斜面轨道的底端,轨道与水平面间的夹角θ=37°,一质量为m=2kg的物块A(可看作质点)由斜面上端距轨道底端4m处由静止释放,物块A从斜面底端运动到木板B左端时速度大小保持不变,已知物块A未从木板B的右端滑出,物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为,与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2=0.3,木板与水平地面间的动摩擦因数为μ3=0.1(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物块A刚滑上木板B时的速度大小;
(2)物块A从刚滑上木板B相对木板B静止所用的时间;
(3)当物块A与木板B最终停止在水平地面后,现用水平力F向右拉动木板,为使物块与木板一起运动而不发生相对滑动,求拉力F大小的取值范围?
【答案】(1)4m/s;(2)1s;(3)
【解析】
【详解】(1)对物块在斜面上下滑阶段受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得
物块做匀加速直线运动可得
解得
(2)物块A滑上木板B之后,物块和木板分别受力分析,根据牛顿第二定律,对物块A则有
对木板B则有
物块做匀减速运动,木板做匀加速运动,当两物体共速时相对静止,可得
解得
(3)木板与地面之间有最大静摩擦力,要水平力F能够拉动物块与木板一起运动,水平力F最小值则有
要使物块与木板两物体不分离一起运动,水平力F有最大值,对整体则有
对物块A则有
联立解得
因此则有水平拉力F的取值范围为
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