精品解析:四川省绵阳市东辰国际学校2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题
2026-04-24
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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 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 绵阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.11 MB |
| 发布时间 | 2026-04-24 |
| 更新时间 | 2026-04-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57518026.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
四川省绵阳市东辰国际学校2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。1至8小题为单选,9至12小题为多选,全部选对得4分,少选得2分,错选或不选得0分)
1. 下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动
B. 平抛运动是匀变速运动
C. 匀速圆周运动是匀速运动
D. 曲线运动受到的合外力可以为零
2. 下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 曲线运动不一定是变速运动
B. 物体做曲线运动时加速度不可能为0
C. 物体做曲线运动时所受的合力可能一直为0
D. 当物体所受合力的方向与它的速度在同一直线上时,物体做曲线运动
3. 如图所示,投壶是古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏,也是一种礼仪。其规则是:在离壶一定距离处将箭水平抛出,箭若落至壶内则为成功。某次投壶游戏中,箭落至图中A点,为使下次投中,游戏者可以( )
A. 仅增大抛出速度
B. 仅增大抛出高度
C. 同时增大抛出速度和高度
D. 同时减小抛出速度和高度
4. 安徽颍上县,地处淮河流域,河网密布,水系发达。某小船船头始终垂直河岸,经40s渡过一段宽为L的平直河道,河水流速恒为,小船在渡河过程中发动机提供的速度v与时间t的关系如图所示,小船从时刻开始渡河,下列说法正确的是( )
A. 小船运动的轨迹是直线
B. 河宽为320m
C. 小船过河的位移大小为200m
D. 小船渡河过程中的最大速度是8m/s
5. 如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水面的夹角为时,船的速度为v,人的拉力大小为F,则此时( )
A. 人拉绳行走的速度为
B. 人拉绳行走的速度为
C. 船的加速度为
D. 船的加速度为
6. 高速或超速离心机是基因提取中的关键设备。当超速离心机转速达r/min时,关于距超速离心机转轴10cm处的质点,下列说法正确的是( )
A. 线速度大小为270m/s
B. 角速度大小为rad/s
C. 向心加速度大小为m/s2
D. 周期为s
7. 小球由倾角为斜面上的O点以不同的初速度v0水平抛出,都能落到斜面上,则( )
A. 小球做平抛运动飞行时间与平抛的初速度无关
B. 小球落到斜面上时的速度与平抛的初速度成正比
C. 小球做平抛运动位移与平抛的初速度成正比
D. 小球平抛的初速度越大,落到斜面时速度与水平方向夹角越大
8. 篮球比赛时超远距离三分投篮会点燃全场观众的激情。若某运动员在比赛时,以角将篮球斜向上抛出,篮球以与水平面成角从篮框中心准确入框(已知)。若抛出时篮球离篮框中心的水平距离为7.8m,不计空气阻力,篮球可视为质点。则抛出时篮球与篮框中心的高度差为( )
A. 0.865m B. 0.925 m C. 0.975 m D. 1.025 m
9. 关于运动的合成,下列说法正确的是( )
A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B. 两个匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动
C. 两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动
D. 两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等
10. 为了形象生动地说明圆周运动的运动规律,教科书设置了许多插图,下列关于插图的表述正确的是( )
A. 图甲旋转木马工作时,越靠外侧的木马线速度越大
B. 图乙轨道外轨高于内轨,火车转弯时铁轨对火车的支持力提供向心力
C. 图丙空中飞椅游戏中,外排飞椅向心加速度更大
D. 图丁脱水机工作时,衣服中的水珠在离心力的作用下从桶孔飞出
11. 水平圆盘上放置了A、B两个物体,如图所示。它们都在绕竖直轴匀速转动,B的质量是A质量的2倍,A、B到竖直轴的距离之比为,两物块与圆盘间动摩擦因数相同并与圆盘相对静止,那么物块A、B的( )
A. 角速度大小之比为 B. 线速度大小之比为
C. 向心力大小之比为 D. 向心加速度大小之比为
12. 如图所示,一根不可伸长的轻质细线,一端固定在O点,另一端系一小球(视为质点)。小球在水平面内做匀速圆周运动,当角速度大小为时,O点到轨迹圆心的高度为,细线的拉力大小为,小球的向心加速度大小为,线速度大小为;当角速度大小变为时,O点到轨迹圆心的高度为,细线的拉力大小为,小球的向心加速度大小为,线速度大小为。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
13. 两个同学根据不同的实验装置,进行了“探究平抛运动的特点”的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明_______________________________;
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,图中每个小方格的边长为L=2.5cm,则该小球由a点运动到b点的时间t=_____s;平抛的初速度大小=______m/s。(g取10m/s2)
14. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是____。(填选项前字母)
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法
(2)图示中两个钢球质量和转动半径相等,则正在探究的是____。(填选项前字母)
A. 向心力的大小与半径的关系
B. 向心力的大小与角速度的关系
C. 向心力的大小与物体质量的关系
(3)保持两个钢球质量和转动半径相等,若图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:4,则两个小球的转动角速度之比为_______。
(4)保持两个小球质量和转动半径相等,调节皮带在变速塔轮的位置多次实验,可以得出的结论是____。(填选项前字母)
A. 在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
B. 在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比
C. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度的平方成正比
D. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成反比
三、计算题(本题共3小题,15小题10分,16小题10分,17小题16分,共36分)
15. 如图所示,水平放置的圆盘上,在其边缘点固定一个小桶,桶的高度不计,圆盘半径为,在圆盘直径的正上方,与平行放置一条水平滑道,滑道右端与圆盘圆心在同一竖直线上,且点距离圆盘圆心的竖直高度,在滑道某处静止放置质量为的物块(可视为质点),物块与滑道的动摩擦因数为,现用力的水平作用力拉动物块,同时圆盘从图示位置,以角速度,绕通过圆心的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块一段时间后撤掉,最终物块由点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内,重力加速度取。
(1)若拉力作用时间为,求所需滑道的长度;
(2)求拉力作用的最短时间。
16. 如图所示,某机械装置控制板A在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,经过时间转过的角度为30°,板A运动过程中始终保持水平方向,物体B置于板A上且与A始终保持相对静止。物体B的质量,半径,取重力加速度g为,,。
(1)求物体B的线速度大小;
(2)当物体B转动到与水平方向夹角为37°时,求此时物体B所受的支持力和摩擦力的大小。
17. 如图所示,AB为竖直光滑圆弧的直径,其半径R=0.9m,A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道CDE相接于C点,D为圆轨道的最低点,圆弧轨道CD、DE对应的圆心角θ=37°。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点,EF的长度为l=10m。一质量为m=1kg的物块(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从A点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,再经过E点,随后物块滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等,物块与传送带EF间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物块从A点飞出的速度大小v0和在A点受到的压力大小FNA;
(2)物块到达C点时的速度大小vC及对C点的压力大小FNC;
(3)若物块能被送到F端,则传送带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从E端到F端所用时间的范围。(该问结果可保留根式)
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四川省绵阳市东辰国际学校2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。1至8小题为单选,9至12小题为多选,全部选对得4分,少选得2分,错选或不选得0分)
1. 下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动
B. 平抛运动是匀变速运动
C. 匀速圆周运动是匀速运动
D. 曲线运动受到的合外力可以为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线运动的速度方向在随时变化,故曲线运动一定是变速运动,A错误;
B.平抛运动只受重力作用,加速度不变,所以平抛运动是匀变速运动,B正确;
C.匀速圆周运动速度方向随时在变化,所以匀速圆周运动是变速运动,C错误;
D.曲线运动速度在随时发生变化,因此一定受到不为零的合外力,D错误。
故选B。
2. 下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 曲线运动不一定是变速运动
B. 物体做曲线运动时加速度不可能为0
C. 物体做曲线运动时所受的合力可能一直为0
D. 当物体所受合力的方向与它的速度在同一直线上时,物体做曲线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线运动物体的速度方向一定变化,可知曲线运动一定是变速运动,选项A错误;
BC.物体做曲线运动时速度一定变化,则加速度不可能为0,合力不可能为0,选项B正确,C错误;
D.当物体所受合力的方向与它的速度在同一直线上时,物体做直线运动,选项D错误。
故选B。
3. 如图所示,投壶是古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏,也是一种礼仪。其规则是:在离壶一定距离处将箭水平抛出,箭若落至壶内则为成功。某次投壶游戏中,箭落至图中A点,为使下次投中,游戏者可以( )
A. 仅增大抛出速度
B. 仅增大抛出高度
C. 同时增大抛出速度和高度
D. 同时减小抛出速度和高度
【答案】D
【解析】
【详解】由于箭落在壶的后方,说明箭的水平位移太大,要使箭投中应减小水平位移。设箭平抛运动的初速度为,抛出点离桶的高度为h,水平位移为x,则平抛运动的时间为
水平位移为
由题可知,要使水平位移减小,则当减小初速度或减小抛出点的高度。
故选D。
4. 安徽颍上县,地处淮河流域,河网密布,水系发达。某小船船头始终垂直河岸,经40s渡过一段宽为L的平直河道,河水流速恒为,小船在渡河过程中发动机提供的速度v与时间t的关系如图所示,小船从时刻开始渡河,下列说法正确的是( )
A. 小船运动的轨迹是直线
B. 河宽为320m
C. 小船过河的位移大小为200m
D. 小船渡河过程中的最大速度是8m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.小船在渡河过程中,沿河岸方向做匀速直线运动,垂直于河岸方向做变速直线运动,则小船的合运动为曲线运动,小船运动的轨迹是曲线,A错误;
B.本题中小船垂直于河岸航行,经40s过河,根据图像与t轴包围面积为小船垂直河岸方向的位移,即河宽为160m,B错误;
C.虽然小船速度随时间变化,但是垂直河岸位移为河宽,小船过河时间为40s,在沿河岸方向,小船的位移为120m,所以根据几何关系全过程小船的位移为200m,C正确;
D.小船在河水中的最大速度为
D错误。
故选C。
5. 如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水面的夹角为时,船的速度为v,人的拉力大小为F,则此时( )
A. 人拉绳行走的速度为
B. 人拉绳行走的速度为
C. 船的加速度为
D. 船的加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度,根据平行四边形定则,有
故AB错误;
CD.对小船受力分析,则有
因此船的加速度大小为
故C正确,D错误。
故选C。
6. 高速或超速离心机是基因提取中的关键设备。当超速离心机转速达r/min时,关于距超速离心机转轴10cm处的质点,下列说法正确的是( )
A. 线速度大小为270m/s
B. 角速度大小为rad/s
C. 向心加速度大小为m/s2
D. 周期为s
【答案】B
【解析】
【详解】该质点的频率
则周期
角速度大小
线速度大小
向心加速度大小
故选B。
7. 小球由倾角为斜面上的O点以不同的初速度v0水平抛出,都能落到斜面上,则( )
A. 小球做平抛运动飞行时间与平抛的初速度无关
B. 小球落到斜面上时的速度与平抛的初速度成正比
C. 小球做平抛运动位移与平抛的初速度成正比
D. 小球平抛的初速度越大,落到斜面时速度与水平方向夹角越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据平抛运动的规律可知
解得
小球做平抛运动飞行时间与平抛的初速度有关,选项A错误;
B.落到斜面上的速度
小球落到斜面上时的速度与平抛的初速度成正比,选项B正确;
C.小球做平抛运动位移
与平抛的初速度平方成正比,选项C错误;
D.落到斜面时速度与水平方向夹角
则小球平抛的初速度越大,落到斜面时速度与水平方向夹角不变,选项D错误。
故选B。
8. 篮球比赛时超远距离三分投篮会点燃全场观众的激情。若某运动员在比赛时,以角将篮球斜向上抛出,篮球以与水平面成角从篮框中心准确入框(已知)。若抛出时篮球离篮框中心的水平距离为7.8m,不计空气阻力,篮球可视为质点。则抛出时篮球与篮框中心的高度差为( )
A. 0.865m B. 0.925 m C. 0.975 m D. 1.025 m
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意
水平方向
竖直方向
且
解得
,
则
故选C。
9. 关于运动的合成,下列说法正确的是( )
A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B. 两个匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动
C. 两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动
D. 两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据平行四边形定则知,合速度可能比分速度大,可能比分速度小,可能与分速度相等,故A错误;
B.匀速直线运动所受合力为零,所以两个匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动,故B正确;
C.如果一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动互成一定夹角,合运动一定是曲线运动,例如平抛运动,故C错误;
D.各分运动具有等时性,所以两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等,故D正确。
故选BD。
10. 为了形象生动地说明圆周运动的运动规律,教科书设置了许多插图,下列关于插图的表述正确的是( )
A. 图甲旋转木马工作时,越靠外侧的木马线速度越大
B. 图乙轨道外轨高于内轨,火车转弯时铁轨对火车的支持力提供向心力
C. 图丙空中飞椅游戏中,外排飞椅向心加速度更大
D. 图丁脱水机工作时,衣服中的水珠在离心力的作用下从桶孔飞出
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图甲旋转木马工作时,由,可知越靠外侧的木马线速度越大,故A正确;
B.图乙轨道外轨高于内轨,火车转弯时铁轨对火车的支持力与重力的合力提供向心力,故B错误;
C.图丙空中飞椅游戏中,由,可知外排飞椅向心加速度更大,故C正确;
D.图丁脱水机工作时,衣服中的水在转动时所受附着力及摩擦力的合力提供向心力,当合力小于所需要的向心力时,做离心运动,水被甩出,并不是受离心力,故D错误。
故选AC。
11. 水平圆盘上放置了A、B两个物体,如图所示。它们都在绕竖直轴匀速转动,B的质量是A质量的2倍,A、B到竖直轴的距离之比为,两物块与圆盘间动摩擦因数相同并与圆盘相对静止,那么物块A、B的( )
A. 角速度大小之比为 B. 线速度大小之比为
C. 向心力大小之比为 D. 向心加速度大小之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据匀速圆周运动规律可知,两物体与圆盘相对静止,则角速度相同。故A错误;
B.根据
可知A、B做圆周运动半径之比为,角速度相同,线速度之比也为。故B正确;
C.向心力
A、B质量之比为,半径之比为,角速度相同,向心力大小之比为。故C错误;
D.向心加速度
A、B做圆周运动半径之比为,角速度相同,则向心加速度大小之比为。故D正确。
故选BD。
12. 如图所示,一根不可伸长的轻质细线,一端固定在O点,另一端系一小球(视为质点)。小球在水平面内做匀速圆周运动,当角速度大小为时,O点到轨迹圆心的高度为,细线的拉力大小为,小球的向心加速度大小为,线速度大小为;当角速度大小变为时,O点到轨迹圆心的高度为,细线的拉力大小为,小球的向心加速度大小为,线速度大小为。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】A.设小球的质量为m,细线的长度为l,小球做匀速圆周运动时细线与竖直方向的夹角为,有
解得
可知
选项A正确;
B.经分析可知
、
得
可知
选项B正确;
C.由
可得
小球的向心加速度大小
因此
选项C错误;
D.由
可得小球的线速度大小
因此
选项D错误。
故选AB。
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
13. 两个同学根据不同的实验装置,进行了“探究平抛运动的特点”的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明_______________________________;
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,图中每个小方格的边长为L=2.5cm,则该小球由a点运动到b点的时间t=_____s;平抛的初速度大小=______m/s。(g取10m/s2)
【答案】(1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
(2) ①. 0.05 ②. 1
【解析】
【小问1详解】
用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动;
【小问2详解】
[1]根据竖直方向的运动规律有
解得s
[2]水平方向有
14. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是____。(填选项前字母)
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法
(2)图示中两个钢球质量和转动半径相等,则正在探究的是____。(填选项前字母)
A. 向心力的大小与半径的关系
B. 向心力的大小与角速度的关系
C. 向心力的大小与物体质量的关系
(3)保持两个钢球质量和转动半径相等,若图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:4,则两个小球的转动角速度之比为_______。
(4)保持两个小球质量和转动半径相等,调节皮带在变速塔轮的位置多次实验,可以得出的结论是____。(填选项前字母)
A. 在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
B. 在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比
C. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度的平方成正比
D. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成反比
【答案】(1)C (2)B
(3) (4)C
【解析】
【小问1详解】
实验目的是探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关,数据处理时,先确保其它物理量不变,只改变相关两个物理量,因此本实验采用的是控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
图示中两个钢球质量和转动半径相等,即保持质量、半径不变,可知正在探究的是向心力大小与角速度的关系。
故选B。
【小问3详解】
根据,保持两个钢球质量和转动半径相等,若图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:4,可解得两个小球的转动角速度之比为1:2
【小问4详解】
保持两个小球质量和转动半径相等,即在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度的平方成正比。故选C。
三、计算题(本题共3小题,15小题10分,16小题10分,17小题16分,共36分)
15. 如图所示,水平放置的圆盘上,在其边缘点固定一个小桶,桶的高度不计,圆盘半径为,在圆盘直径的正上方,与平行放置一条水平滑道,滑道右端与圆盘圆心在同一竖直线上,且点距离圆盘圆心的竖直高度,在滑道某处静止放置质量为的物块(可视为质点),物块与滑道的动摩擦因数为,现用力的水平作用力拉动物块,同时圆盘从图示位置,以角速度,绕通过圆心的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块一段时间后撤掉,最终物块由点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内,重力加速度取。
(1)若拉力作用时间为,求所需滑道的长度;
(2)求拉力作用的最短时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)物块由B点抛出后做平抛运动,在竖直方向有
物块离开滑道的速度
拉动物块时的加速度,由牛顿第二定律
得
时物块加速获得速度
滑块撤去F滑行时间为
则板长为
(2)圆盘转过一周时落入,拉力作用时间最短;盘转过一圈的时间
物块在滑道先加速后减速
物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系
由此两式联立得
16. 如图所示,某机械装置控制板A在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,经过时间转过的角度为30°,板A运动过程中始终保持水平方向,物体B置于板A上且与A始终保持相对静止。物体B的质量,半径,取重力加速度g为,,。
(1)求物体B的线速度大小;
(2)当物体B转动到与水平方向夹角为37°时,求此时物体B所受的支持力和摩擦力的大小。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)设物体B的线速度大小为,由题意可得
可解得
(2)物体B做匀速圆周运动的加速度为a,由题意可知
根据牛顿第二定律得
解得
17. 如图所示,AB为竖直光滑圆弧的直径,其半径R=0.9m,A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道CDE相接于C点,D为圆轨道的最低点,圆弧轨道CD、DE对应的圆心角θ=37°。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点,EF的长度为l=10m。一质量为m=1kg的物块(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从A点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,再经过E点,随后物块滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等,物块与传送带EF间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物块从A点飞出的速度大小v0和在A点受到的压力大小FNA;
(2)物块到达C点时的速度大小vC及对C点的压力大小FNC;
(3)若物块能被送到F端,则传送带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从E端到F端所用时间的范围。(该问结果可保留根式)
【答案】(1),
(2),208N
(3),
【解析】
【小问1详解】
物块从A点到C点做平抛运动,竖直方向有
在C点有
解得v0=8m/s
在A点,对物块根据牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
物块到达C点时速度大小
在C点,对物块,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得FN=208N
由牛顿第三定律知,物块对C点的压力大小FNC=FN=208N
【小问3详解】
已知vE=vC=10m/s,设传送带的速度为v,物块刚滑上传送带时,若物块的速度大于传送带的速度,物块的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律可知mgsin37°+μmgcos37°=ma1
解得a1=10m/s2
物块速度减至传送带速度所需时间为
通过的位移为
达到相同速度后,由于mgsinθ>μmgcosθ,故物块继续向上做减速运动,根据牛顿第二定律可得mgsin37°﹣μmgcos37°=ma2
解得加速度大小a2=2m/s2
当到达F点时,速度恰好为零,则v2=2a2x2,,x1+x2=l
代入数据解得v=5m/s,t1=0.5s,t2=2.5s
上滑所需要的最大时间tmax=t1+t2=0.5s+2.5s=3s
若传送带的速度始终大于向上滑动的速度,则物块在传送带上一直以加速度a2向上做减速运动,则
代入数据解得
故传送带顺时针运转的速度满足条件为v传≥5m/s
物块从E端到F端所用时间的范围为。
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