精品解析：湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高一下学期学情自测物理试卷

高一物理入学 时量：75分钟 满分：100分 一、单项选择题（本大题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 1. “物理”概念的思想源头，可追溯至先秦经典《庄子·天下》中“判天地之美，析万物之理”的论述。其中“析万物之理”一句，意为剖析天地间各类事物的内在法则，既蕴含了古人对自然现象的观察思考，也为“物理”一词的后续衍生奠定了思想基础。关于物理思想与方法，下列说法错误的是（　　） A. 重心、合力的概念都体现了等效替代的思想 B. 加速度的定义式为，用到了比值定义法 C. 在探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法 D. 伽利略的理想斜面实验运用了在可靠的事实基础上进行合理外推的方法 2. 某汽车在一段时间内减速转弯的运动轨迹如图所示。当汽车通过A点时，汽车的速度v与合力F的方向的标注可能均正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，一小球做半径为、线速度大小为的匀速圆周运动，经过一段时间从点运动到点，把小球在点的速度平移到点，用线段来表示，下列说法正确的是（　　） A. 小球在、两点的速度不相同，向心加速度也不相同 B. 小球从点到点的速度变化量方向由指向 C. 在时间内，小球的位移大小为 D. 在时间内，小球与圆心的连线转过的角度为 4. 物体沿一直线做匀加速直线运动，已知它在第2s内的位移为4.0m，第3s内的位移为6.0m，则下列说法正确的是（　　） A. 它在第2s初到第3s末的平均速度的大小是2.0m/s B. 它的初速度为零 C. 它的加速度大小是1.0m/s2 D. 它在第1s内的位移是2.0m 5. 甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点同向行驶，两车的速度v随时间t的变化关系如图所示，其中两阴影部分的面积相等（），则（　　） A. 甲车做曲线运动、乙车做直线运动 B. 在时刻，甲、乙两车相遇 C. 在时间内，甲车的加速度先减小后增大 D. 在（不包括0时刻）时间内甲车在乙车前面，（不包括时刻），甲车在乙车后面 6. 某商场装有如图甲、乙所示的两部电梯，小明先乘坐甲电梯（接触面为水平面）后乘坐乙电梯（接触面视为斜面），若两部电梯都是先以加速度a匀加速直线运动达某速度后再匀速运动，电梯运动方向与水平方向的夹角均为θ，人与电梯始终保持相对静止，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 乘坐甲电梯，电梯加速和匀速时，小明均受3个力作用 B. 乘坐乙电梯，电梯加速和匀速时，小明先受4个力作用，后受3个力作用 C. 电梯加速时，甲乙两个电梯对小明的支持力之比为 D. 电梯加速时，小明在甲乙两个电梯上受到的摩擦力之比为 7. 如图，一橡皮筋（不计质量）上端固定在O点，自然伸直后另一端位于O点正下方的A点，在A点固定一光滑铁钉，将橡皮筋跨过铁钉与位于粗糙地面上P点的物块相连，由静止释放物块，物块沿水平地面向左运动并能经过O点正下方，已知橡皮筋的弹力跟其形变量成正比，橡皮筋始终在弹性限度内，地面上各点动摩擦因数处处相同，则物块从P点运动至O点正下方的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受摩擦力越来越小 B. 物块对地面的压力越来越小 C. 物块的速度越来越大 D. 物块的加速度先减小后增大 二、多选题（共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，连接特技演员B的钢丝竖直，取，，则该时刻（　　） A. 特技演员B速度大小为 B. 特技演员B速度大小为 C. 特技演员B处于超重状态 D. 轨道车A处于失重状态 9. 如图所示，一轻绳绕过定滑轮（半径可忽略）一端连接小球（可视为质点），另一端连接物体。物体放在粗糙水平地面上，受到水平向右的作用力的作用，使得小球沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮在半球面球心的正上方，已知的长度为，半球面的半径为。小球向上移动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的张力大小增大 B. 光滑半球面对小球的支持力大小不变 C. 地面对物体的摩擦力大小增大 D. 地面对半球面作用力大小减小 10. 如图所示，水平地面上放置一个倾角为θ、动摩擦因数为μ的粗糙斜面，斜面上有一重为G的物块，在与斜面底边平行的水平推力F作用下处于平衡状态，过程中斜面始终保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下说法正确的是（　　） A. 若物块恰好静止，则 B. 若物块恰好静止， C. 若物块匀速运动，则斜面体对物块的作用力大小等于 D. 若物块匀速运动，当物块的重力变为2G时，为使物块能维持原来的运动，则仍平行于斜面的推力应变为2F 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 为探究“加速度与物体质量以及物体受力的关系”，某同学设计了如图1所示装置。 （1）实验过程中，以下操作正确的是_________；（填选项前字母） A. 为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 B. 平衡摩擦力时，先悬挂沙桶，再调整长木板倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑 C. 每次改变小车质量，不需要重新平衡摩擦力 （2）实验过程中，打出了一条纸带，如图2所示。打点计时器使用50Hz交流电源，纸带上标注的、、、、、为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出。其中，。请根据纸带上的数据计算出小车的加速度大小_________（结果保留2位有效数字）； （3）若小车前端固定的光滑滑轮质量为，砂和砂桶的总质量为，以力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标，作出的图像是一条过原点的直线，如图3所示。若直线的斜率为，则小车的质量为_________（用题中所给字母表示）。 12. 在某次研究平抛运动的实验中： 如图甲所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）为了保证钢球从O点水平飞出且初速度是一定，下列实验条件必须满足的是________（多选）。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末端水平 C. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于O点，钢球的________（选填“最上端”、“最下端”或“球心”）对应白纸上的位置即为原点。 （3）某同学做实验时记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图丙所示的坐标系，根据图中数据判断，小球平抛的初速度为________m/s。 （4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他以某点迹为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测量出另外两个点迹的坐标值、，且，如图丁所示，假设各个点迹之间的时间间隔相等，则可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为________（用、、、坐标表示）。 13. 如图所示，质量均为两小球、在点以的速度向左、向右水平抛出，经过进入下方的水平风洞区域。风洞的竖直宽度，长度足够长。球在风洞中受到恒定的水平向左的风力，大小，重力加速度大小。求： （1）球进入风洞时的速度大小； （2）球、离开风洞时位置间的距离。 14. 如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，已知A、B质量分别为2kg和0.8kg，轻绳绕过光滑的定滑轮与水平轻绳OP右端及轻绳BO上端连接于O点，轻绳OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求： （1）OP、OC绳的弹力大小； （2）物块A受到的摩擦力； （3）若A物体质量不变，物体A与斜面间动摩擦因数，为了使A和B始终在图示位置处于静止状态，B物体质量要满足什么条件？ 15. 如图所示为某高楼内的一部电梯。木板A的质量和物体B的质量均为10kg，木板A放在电梯的水平地板上，物体B静止在木板A上，木板A与电梯地板间的动摩擦因数为，物体B与木板A间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。时，电梯从11楼开始向下运行到1楼（之后电梯停止不动），电梯先向下加速4s再立即向下减速4s，电梯加速和减速的加速度大小均为。在电梯向下运动的过程中，水平恒力作用在木板A上（其它时候该力不存在）。已知电梯内部足够大，木板A不会碰到电梯壁；木板A足够长，物体B不会掉下木板。取。 （1）时，求物体B对木板A的压力大小？ （2）时，木板A水平速度是多大？ （3）求从物体B开始运动到其最终停下的过程中，物体B的水平位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理入学 时量：75分钟 满分：100分 一、单项选择题（本大题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 1. “物理”概念的思想源头，可追溯至先秦经典《庄子·天下》中“判天地之美，析万物之理”的论述。其中“析万物之理”一句，意为剖析天地间各类事物的内在法则，既蕴含了古人对自然现象的观察思考，也为“物理”一词的后续衍生奠定了思想基础。关于物理思想与方法，下列说法错误的是（　　） A. 重心、合力的概念都体现了等效替代的思想 B. 加速度的定义式为，用到了比值定义法 C. 在探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法 D. 伽利略的理想斜面实验运用了在可靠的事实基础上进行合理外推的方法 【答案】B 【解析】 【详解】A．重心是重力的等效作用点，合力是多个力的等效替代，均体现等效替代思想，故A正确； B．加速度的定义式应为，而是牛顿第二定律的表达式，并非比值定义法，故B错误； C．在探究加速度与力、质量的关系时，通过控制某些变量不变研究其他变量关系，运用了控制变量法，故C正确； D．伽利略的理想斜面实验基于实验事实外推至理想情况，运用了合理外推方法，故D正确。 本题选错误的，故选B。 2. 某汽车在一段时间内减速转弯的运动轨迹如图所示。当汽车通过A点时，汽车的速度v与合力F的方向的标注可能均正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】物体做减速曲线运动时，合力指向运动轨迹的内侧，且合力方向与速度方向的夹角为钝角，故选D。 3. 如图所示，一小球做半径为、线速度大小为的匀速圆周运动，经过一段时间从点运动到点，把小球在点的速度平移到点，用线段来表示，下列说法正确的是（　　） A. 小球在、两点的速度不相同，向心加速度也不相同 B. 小球从点到点的速度变化量方向由指向 C. 在时间内，小球的位移大小为 D. 在时间内，小球与圆心的连线转过的角度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球在、两点的速度大小相同、方向不同，向心加速度的大小相同、方向不同，则小球在、两点的速度与向心加速度均不相同，故A正确； B．小球从点到点的速度变化量用线段来表示，方向由初速度的箭头端指向末速度的箭头端，即由指向，故B错误； C．在时间内，小球的路程为，在曲线运动中，路程大于位移，故C错误； D．在时间内，小球与圆心的连线转过的角度，故D错误。 故选A 4. 物体沿一直线做匀加速直线运动，已知它在第2s内的位移为4.0m，第3s内的位移为6.0m，则下列说法正确的是（　　） A. 它在第2s初到第3s末的平均速度的大小是2.0m/s B. 它的初速度为零 C. 它的加速度大小是1.0m/s2 D. 它在第1s内位移是2.0m 【答案】D 【解析】 【详解】C．根据匀加速直线运动的逐差公式，相邻相等时间间隔的位移差为，代入数据得，C错误； BD．第2秒内的位移公式为：，代入已知条件和得，因此第1秒内的位移为，B错误，D正确； A．第2秒初到第3秒末的总位移为10.0 m，时间为2秒，平均速度为，A错误。 故选D。 5. 甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点同向行驶，两车的速度v随时间t的变化关系如图所示，其中两阴影部分的面积相等（），则（　　） A. 甲车做曲线运动、乙车做直线运动 B. 在时刻，甲、乙两车相遇 C. 在时间内，甲车的加速度先减小后增大 D. 在（不包括0时刻）时间内甲车在乙车前面，（不包括时刻），甲车在乙车后面 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点同向行驶，二者均做直线运动，故A错误； B．图像与坐标轴围成的面积表示位移，两阴影部分的面积相等（），说明在时刻，甲、乙两车在同一位置，即相遇，故B正确； C．图像的斜率表示加速度，在时间内，甲车的加速度一直增大，故C错误； D．在（不包括0时刻）时间内甲车在乙车前面，（不包括时刻），甲车还在乙车前面，故D错误。 故选B。 6. 某商场装有如图甲、乙所示的两部电梯，小明先乘坐甲电梯（接触面为水平面）后乘坐乙电梯（接触面视为斜面），若两部电梯都是先以加速度a匀加速直线运动达某速度后再匀速运动，电梯运动方向与水平方向的夹角均为θ，人与电梯始终保持相对静止，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 乘坐甲电梯，电梯加速和匀速时，小明均受3个力作用 B. 乘坐乙电梯，电梯加速和匀速时，小明先受4个力作用，后受3个力作用 C. 电梯加速时，甲乙两个电梯对小明的支持力之比为 D. 电梯加速时，小明在甲乙两个电梯上受到的摩擦力之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小明乘坐甲电梯，电梯匀速时受重力、支持力，电梯加速时受重力、支持力及水平阶梯的水平向右的静摩擦力作用，故A错误； B．乘坐乙电梯，小明一直到受重力、支持力及沿斜面向上的摩擦力，故B错误； CD．小明乘坐甲电梯加速时，把加速度沿水平和竖直方向分解，则有， 在水平方向上有 在竖直方向上有 解得 乘坐乙电梯时，垂直于电梯方向上有 沿电梯方向上有 解得 则有， 故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图，一橡皮筋（不计质量）上端固定在O点，自然伸直后另一端位于O点正下方的A点，在A点固定一光滑铁钉，将橡皮筋跨过铁钉与位于粗糙地面上P点的物块相连，由静止释放物块，物块沿水平地面向左运动并能经过O点正下方，已知橡皮筋的弹力跟其形变量成正比，橡皮筋始终在弹性限度内，地面上各点动摩擦因数处处相同，则物块从P点运动至O点正下方的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受摩擦力越来越小 B. 物块对地面的压力越来越小 C. 物块的速度越来越大 D. 物块的加速度先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设橡皮条在OA正下方时伸长量为x1，x2为物体在任意处的伸长量 由题意可得 在A处，根据平衡条件得 物体在任意处，根据平衡条件得 联立解得 由牛顿第三定律得，物体对地面的压力不变； 由可知，物块从P点运动至O点正下方的过程中，摩擦力不变；故AB错误； CD．根据牛顿第二定律可得 弹力变小，增大则减小，减小，f不变，则加速度a减小；当小于摩擦力时，向左运动的过程中摩擦力又反向增大，故C错误，D正确； 故选D。 二、多选题（共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，连接特技演员B的钢丝竖直，取，，则该时刻（　　） A. 特技演员B速度大小为 B. 特技演员B速度大小为 C. 特技演员B处于超重状态 D. 轨道车A处于失重状态 【答案】AC 【解析】 【详解】D．轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，所以道车A处于平衡状态，故D错误； C．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，将车速沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝方向分解，可知沿着细钢丝方向的速度与特技演员B的速度大小相等，则有 其中车速不变，逐渐减小，逐渐增大，则逐渐增大，即特技演员B有竖直向上的加速度，处于超重状态，故C正确； AB．当时，则特技演员B的速度大小为 故A正确，B错误。 故选AC 9. 如图所示，一轻绳绕过定滑轮（半径可忽略）一端连接小球（可视为质点），另一端连接物体。物体放在粗糙水平地面上，受到水平向右的作用力的作用，使得小球沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮在半球面球心的正上方，已知的长度为，半球面的半径为。小球向上移动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的张力大小增大 B. 光滑半球面对小球的支持力大小不变 C. 地面对物体的摩擦力大小增大 D. 地面对半球面的作用力大小减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小球A沿光滑半球面缓慢运动过程中，小球A受到重力、轻绳的拉力、半球面对A的支持力的作用，处于三力平衡状态，如图所示 根据相似三角形法则知 减小，可得轻绳的拉力逐渐减小；支持力不变。 故A错误，B正确； C．物体向右运动，受到轻绳的张力、重力、地面的支持力和滑动摩擦力、水平拉力的作用。因为轻绳的张力减小，轻绳与竖直方向的夹角增大，知张力的竖直分力减小，则地面对物体的支持力增大，摩擦力增大，故C正确。 D．球对半球面的压力大小不变，其方向与竖直方向夹角变小，则压力与半球面的重力的合力增大，此合力与地面对半球面的作用力为一对平衡力，故地面对半球面的作用力增大，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，水平地面上放置一个倾角为θ、动摩擦因数为μ粗糙斜面，斜面上有一重为G的物块，在与斜面底边平行的水平推力F作用下处于平衡状态，过程中斜面始终保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下说法正确的是（　　） A. 若物块恰好静止，则 B. 若物块恰好静止， C. 若物块匀速运动，则斜面体对物块的作用力大小等于 D. 若物块匀速运动，当物块的重力变为2G时，为使物块能维持原来的运动，则仍平行于斜面的推力应变为2F 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．为便于对物块进行受力分析，在侧视图上将重力分解为G1、G2，则， 由于物块恰好静止，在俯视图上，可知G1、F相互垂直，合力方向斜向下，根据三力平衡特点，有 解得 故A错误，B正确； C．若物块匀速运动，则斜面体对物块的作用力包含支持力与摩擦力，大小大于μGcosθ，故C错误； D．在俯视图上分析可知，由于为定值，则当G′=2G，比值不变，二者合力方向不变，如图 为使物块能维持原来的运动，由三力平衡可知，F方向不变，大小变为2F，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 为探究“加速度与物体质量以及物体受力的关系”，某同学设计了如图1所示装置。 （1）实验过程中，以下操作正确的是_________；（填选项前字母） A. 为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 B. 平衡摩擦力时，先悬挂沙桶，再调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑 C. 每次改变小车质量，不需要重新平衡摩擦力 （2）实验过程中，打出了一条纸带，如图2所示。打点计时器使用50Hz交流电源，纸带上标注的、、、、、为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出。其中，。请根据纸带上的数据计算出小车的加速度大小_________（结果保留2位有效数字）； （3）若小车前端固定的光滑滑轮质量为，砂和砂桶的总质量为，以力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标，作出的图像是一条过原点的直线，如图3所示。若直线的斜率为，则小车的质量为_________（用题中所给字母表示）。 【答案】（1）C （2）0.60 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．由于细线拉力可以通过力传感器得到，所以实验中不需要保证砂和砂桶质量远小于小车的质量，故A错误； BC．平衡摩擦力时，先撤去沙桶，再调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑，此时有 可得 可知每次改变小车质量，不需要重新平衡摩擦力，故B错误，C正确。 故选C。 【小问2详解】 相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点时间间隔为 根据匀变速直线运动推论可得 ， 则有 解得小车的加速度大小为 【小问3详解】 以小车为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 可知图像的斜率为 可得小车的质量为 12. 在某次研究平抛运动的实验中： 如图甲所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）为了保证钢球从O点水平飞出且初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是________（多选）。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末端水平 C. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于O点，钢球的________（选填“最上端”、“最下端”或“球心”）对应白纸上的位置即为原点。 （3）某同学做实验时记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图丙所示的坐标系，根据图中数据判断，小球平抛的初速度为________m/s。 （4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他以某点迹为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测量出另外两个点迹的坐标值、，且，如图丁所示，假设各个点迹之间的时间间隔相等，则可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为________（用、、、坐标表示）。 【答案】（1）BC （2）球心 （3）1.5 （4） 【解析】 【小问1详解】 为了保证钢球从O点水平飞出, 斜槽轨道末端必须水平，要保证初速度是一定的，钢球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放，斜槽轨道是否光滑，对钢球做平抛运动没有影响，故A错误，BC正确； 【小问2详解】 将钢球静置于O点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点； 【小问3详解】 钢球做平抛，由图可知A、B、C三点间时间间隔相等，设为 竖直方向由 有 水平方向由 有 解得； 【小问4详解】 依题意，且各个点迹之间的时间间隔相等，说明在沿着轴方向钢球做匀减速直线运动，则轴应偏离水平方向向右上方，设重垂线方向与y轴间夹角为，时间间隔为，如图所示 把分别沿轴和轴方向分解 有 轴方向 轴方向 解得。 13. 如图所示，质量均为的两小球、在点以的速度向左、向右水平抛出，经过进入下方的水平风洞区域。风洞的竖直宽度，长度足够长。球在风洞中受到恒定的水平向左的风力，大小，重力加速度大小。求： （1）球进入风洞时的速度大小； （2）球、离开风洞时位置间的距离。 【答案】（1）5m/s （2）3.6m 【解析】 【小问1详解】 设球进入风洞时的竖直分速度为 竖直方向小球做自由落体运动，则 球进入风洞时的速度大小 解得v=5m/s 【小问2详解】 设球在风洞中运动的时间为，球在风洞中的水平加速度大小为a，A、B两球在风洞中的水平位移分别为、 在风洞中竖直方向有 由牛顿第二定律得 由水平方向的运动规律得 两球离开风洞时的距离x=x1+x2+2v0t 解得x=3.6m 14. 如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，已知A、B质量分别为2kg和0.8kg，轻绳绕过光滑的定滑轮与水平轻绳OP右端及轻绳BO上端连接于O点，轻绳OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求： （1）OP、OC绳的弹力大小； （2）物块A受到的摩擦力； （3）若A物体质量不变，物体A与斜面间动摩擦因数，为了使A和B始终在图示位置处于静止状态，B物体质量要满足什么条件？ 【答案】（1）； （2）6N；方向：沿斜面向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 以结点O为研究对象，受力如图并正交分解 据平衡条件有， 解得， 【小问2详解】 由题意得，重力沿斜面向下分力小于OC拉力，所以摩擦力沿斜面向下，则对物块A受力分析如图所示并正交分解 据平衡条件有 解得 方向沿斜面向下。 【小问3详解】 由题意得，A受到的最大静摩擦为 若B质量最小，A受到沿斜面向上的摩擦力，受力分析如图所示 由平衡条件可得， 解得 若B质量最大，A受到沿斜面向下的摩擦力，受力分析如图所示 由平衡条件可得 ， 解得 则有 15. 如图所示为某高楼内的一部电梯。木板A的质量和物体B的质量均为10kg，木板A放在电梯的水平地板上，物体B静止在木板A上，木板A与电梯地板间的动摩擦因数为，物体B与木板A间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。时，电梯从11楼开始向下运行到1楼（之后电梯停止不动），电梯先向下加速4s再立即向下减速4s，电梯加速和减速的加速度大小均为。在电梯向下运动的过程中，水平恒力作用在木板A上（其它时候该力不存在）。已知电梯内部足够大，木板A不会碰到电梯壁；木板A足够长，物体B不会掉下木板。取。 （1）时，求物体B对木板A的压力大小？ （2）时，木板A的水平速度是多大？ （3）求从物体B开始运动到其最终停下的过程中，物体B的水平位移大小。 【答案】（1）80N；（2）6.4m/s；（3）11.65m 【解析】 【详解】（1）时，此时电梯向下加速运动，加速度大小为2m/s2，方向竖直向下，此时物体B受自身重力和木板A的支持N，列出牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，则求物体B对木板A的压力 （2）设前4s电梯对木板A的支持力为，物体B对木板A的摩擦力为，地面对木板A的摩擦力为，木板A的水平加速度为，则对木板A水平方向列牛顿第二定律 竖直方向 解得 则水平速度为 （3）设前4s物体B的水平方向加速度为，后4s物体B的水平方向加速度为，则 则此过程的位移 4s后，此时电梯向下减速运动，加速度大小为2m/s2，方向竖直向上，此时物体B受自身重力和木板A的支持N1，列出牛顿第二定律 解得 设4s后电梯对木板A的支持力为，物体B对木板A的摩擦力为，地面对木板A的摩擦力为，木板A的水平加速度为，则对木板A水平方向列牛顿第二定律 竖直方向 解得 4s后到AB共速的时间间隔为，速度大小为 解得 此过程物体B的位移为 再往后物体B会匀减速直线运动，此刻加速度为，则 物体B第8s的速度为 此过程物体B的位移为 此后撤去了F，电梯也停止了，此时加速度为，则 此过程物体B的位移为 整个过程物体B的位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $