精品解析:四川广元市川师大万达中学2025-2026学年高一下学期入学考试物理试题
2026-04-28
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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-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 广元市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.55 MB |
| 发布时间 | 2026-04-28 |
| 更新时间 | 2026-04-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57591993.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
广元市川师大万达中学2025级2026年春入学考试
物理试题
考试时间75分钟,满分100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. 动力学是物理学发展最早的一个分支,它和人类的生活与生产关系最为密切,其发展经历了漫长的过程。下列是对动力学发展做出重要贡献的几位物理学家,按研究时间先后排序,正确的是( )
A. 牛顿伽利略亚里士多德
B. 伽利略亚里士多德牛顿
C. 亚里士多德牛顿伽利略
D. 亚里士多德伽利略牛顿
2. 2022年12月4日21时01分35秒,“神舟十四”号飞船返回舱携三名航天员安全着陆,圆满完成6个月的在轨绕行任务。返回时,返回舱先穿过大气层,然后打开巨大的降落伞减速,当离地1米高度时,反推发动机点火,使返回舱的速度进一步减小,而后安全着陆。有关飞船的绕行和回收,以下说法正确的是( )
A. “21时01分35秒”“6个月”分别指时间和时刻
B. 返回舱在打开降落伞时,为了研究降落伞张开角度是否正常可将降落伞看成质点
C. 返回舱受到反推发动机施加的力的单位是牛顿,且牛顿是国际单位制中的基本单位
D. 返回舱打开降落伞减速下降阶段,航天员在舱内处于超重状态
3. 如图是某商场的智能电动扶梯,无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转,一顾客乘扶梯上楼(站人的台阶水平),恰好经历了这两个过程,则下列说法正确的是( )
A. 顾客始终受到静摩擦力的作用
B. 顾客受到的支持力总是大于重力
C. 加速阶段,顾客相对于扶梯有水平向右的运动趋势
D. 扶梯对顾客作用力的方向始终竖直向上
4. 甲、乙两质点在相邻平行直线轨道上运动的图像如图所示,其中甲的图线是直线,乙的图线是抛物线。在0~12s内,下列说法正确的是( )
A. 乙做曲线运动
B. 甲的平均速度等于乙的平均速度
C. 任意时刻甲、乙的速度不相同
D. 乙先做匀减速运动再反向做匀加速运动
5. 如图所示,通过光滑的定滑轮拉着小船靠岸,拉绳的速度恒为,开始时拴接小船的绳与水平方向的夹角,经时间绳与水平方向的夹角为,已知滑轮与小船上沿的高度差为,不计定滑轮大小,,。则下列说法正确的是( )
A. 小船做匀速运动
B.
C. 时小船的速度大小为
D. 时小船的速度大小为
6. 如图,质量为m的小球用轻质细线拴住放在足够长的光滑斜面上,倾角的斜面体置于光滑水平面上,用水平力推动斜面体,使小球沿斜面缓慢升高,至绳与斜面平行的过程中,绳上的最小力为
A. B.
C. D.
7. 将一个物体以大小为v0的初速度竖直向上抛出,物体能上升的最大高度为h,不计空气阻力,重力加速度为g,则物体运动到高度时,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度大小为 B. 物体的速度大小为
C. 所用时间可能为 D. 所用时间可能为
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,有多个选项符合题目要求,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. 下列图中实线为河岸,河水的流动方向如图v的箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线,则其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,甲、乙两图中A、B两球质量相等,图甲中A、B两球用轻质杆相连,图乙中A、B两球用轻质弹簧相连,均用细绳悬挂在天花板下处于静止状态,则在两细绳烧断的瞬间( )
A. 图甲中轻杆的作用力不为零
B. 图甲中两球的加速度一定相等
C. 图乙中两球的加速度一定相等
D. 图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半
10. 如图所示,A、B两物块的质量分别为3m和2m,静止叠放在水平地面上。A、B之间的动摩擦因数为,B与地面之间的动摩擦因数为,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则下列说法正确的是( )
A. 当时,A、B都相对地面静止
B. 无论F为何值,B的加速度都不会超过
C. 当时,A、B之间的摩擦力
D. 当时,A、B之间发生相对滑动
三、实验题(11 题 6 分,12 题 10 分,共 16 分。请将正确的答案写在答题卡上)
11. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图甲所示,则由图线可知:
(1)弹簧的劲度系数为__________。
(2)为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数,两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示两木块A和B之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案__________(填“乙”或“丙”)更合理。
②若两木块A和B的重力分别为10.0N和30.0N,当木块A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0N,弹簧测力计b的示数为11.0N,弹簧测力计c的示数为4.0N,则两木块A和B间的动摩擦因数为__________。
12. 校某实验小组用如图1所示的实验装置探究“物体的加速度与质量的关系”。完成实验,回答问题:
(1)某同学进行如下操作:将小车放在水平长木板上,不挂槽码,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,轻推小车,直至纸带打出的点迹分布均匀。该操作的目的是_______________。
(2)在完成(1)中操作后。某同学按住小车,在小车中放入砝码,挂上槽码,打开打点计时器电源,释放小车,得到一条带有清晰点迹的纸带;在保证小车和砝码质量之和_________(填“远大于”、“远小于”或“等于”)槽码质量条件下,改变小车中砝码的质量,重复操作,得到多条纸带。记下小车及车中的砝码总质量m,利用纸带测量计算小车加速度a。
如图2是其中一条纸带,A、B、C、D、E是计数点,相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出,已知交流电频率为50Hz,则这条纸带记录小车的加速度大小为__________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学为以加速度a为纵坐标,作出如图3所示的直线,则图3中的横坐标为_________(填“m”或“”)。
(4)若拿走垫木使小车在水平木板上运动,研究加速度a与拉力F的关系则拉力F与a之间关系的图像是图中的________。
A. B. C. D.
四、计算题(13 题 10分,14 题 12 分,15 题 16 分,共 38 分。计算题要求写出必要的文字说明、 方程和重要演算步骤,只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,质量为m=2.0kg的小物块以初速度v0=5.0m/s从左端滑上粗糙水平桌面上做减速直线运动,经时间t=0.5s后飞离桌面,最终落在水平地面上,小物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,桌面高h=0.45 m,不计空气阻力。求:
(1)小物块离开桌面时速度v1的大小;
(2)小物块落地时速度v2的大小。
14. 一辆卡车向右运动,现用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。两斜面I、II固定在车上,倾角分别为和,重力加速度为g,求:
(1)若卡车匀速直线运动,求斜面I、II对工件m的作用力大小;
(2)若卡车启动时的加速度为,求斜面II对工件m的作用力大小;
(3)若要保证行车安全,求汽车启动、刹车的加速度的范围。
15. 如图甲所示,一足够长的传送带倾斜放置,以大小为v=2 m/s的恒定速率顺时针运转。一质量m=2 kg的煤块以初速度v0=12 m/s从A端冲上传送带又滑了下来,煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示,g=10 m/s2,求:
(1)煤块上升的最大位移为多少?
(2)煤块与传送带间的动摩擦因数μ
(3)煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为
(4)煤块在传送带上留下的划痕为多少?
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广元市川师大万达中学2025级2026年春入学考试
物理试题
考试时间75分钟,满分100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. 动力学是物理学发展最早的一个分支,它和人类的生活与生产关系最为密切,其发展经历了漫长的过程。下列是对动力学发展做出重要贡献的几位物理学家,按研究时间先后排序,正确的是( )
A. 牛顿伽利略亚里士多德
B. 伽利略亚里士多德牛顿
C. 亚里士多德牛顿伽利略
D. 亚里士多德伽利略牛顿
【答案】D
【解析】
【详解】亚里士多德(公元前384年-前322年)生活年代最早,伽利略(1564年-1642年)次之,牛顿(1643年-1727年)最晚
故选D。
2. 2022年12月4日21时01分35秒,“神舟十四”号飞船返回舱携三名航天员安全着陆,圆满完成6个月的在轨绕行任务。返回时,返回舱先穿过大气层,然后打开巨大的降落伞减速,当离地1米高度时,反推发动机点火,使返回舱的速度进一步减小,而后安全着陆。有关飞船的绕行和回收,以下说法正确的是( )
A. “21时01分35秒”“6个月”分别指时间和时刻
B. 返回舱在打开降落伞时,为了研究降落伞张开角度是否正常可将降落伞看成质点
C. 返回舱受到反推发动机施加的力的单位是牛顿,且牛顿是国际单位制中的基本单位
D. 返回舱打开降落伞减速下降阶段,航天员在舱内处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.“21时01分35秒”“6个月”分别指时刻和时间,选项A错误;
B.返回舱在打开降落伞时,为了研究降落伞张开角度是否正常,则降落伞的大小形状不能忽略不计,不可将降落伞看成质点,选项B错误;
C.牛顿是国际单位制中的导出单位,选项C错误;
D.返回舱打开降落伞减速下降阶段,加速度向上,则航天员在舱内处于超重状态,选项D正确。
故选D。
3. 如图是某商场的智能电动扶梯,无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转,一顾客乘扶梯上楼(站人的台阶水平),恰好经历了这两个过程,则下列说法正确的是( )
A. 顾客始终受到静摩擦力的作用
B. 顾客受到的支持力总是大于重力
C. 加速阶段,顾客相对于扶梯有水平向右的运动趋势
D. 扶梯对顾客作用力的方向始终竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】A.以人为研究对象,当处于加速运动时,人受到水平方向的静摩擦力、重力、支持力,当处于匀速运动时,人只受到重力和支持力,所以顾客并不是始终受到静摩擦力的作用,故A错误;
B.当顾客处于加速运动时,受到的支持力才大于重力,处于匀速运动时,顾客受到的支持力和重力相等,B错误;
C.加速阶段,电动扶梯相对于地面是向左运动,顾客刚站到电动扶梯上,相对于扶梯有水平向右的相对运动趋势,故C正确;
D.当处于加速运动时,人受到静摩擦力、重力、支持力三个力,加速度方向指向左上方,所以合力方向指向左上方,因重力和支持力均在竖直方向,所以静摩擦力向左,故扶梯对人的作用力方向,即支持力和静摩擦力的合力方向会指向左上方,当处于匀速运动时,扶梯对人的作用力仅为支持力,竖直向上,故D错误。
故选C。
4. 甲、乙两质点在相邻平行直线轨道上运动的图像如图所示,其中甲的图线是直线,乙的图线是抛物线。在0~12s内,下列说法正确的是( )
A. 乙做曲线运动
B. 甲的平均速度等于乙的平均速度
C. 任意时刻甲、乙的速度不相同
D. 乙先做匀减速运动再反向做匀加速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像是矢量图,只能够描述直线运动,即乙做直线运动,故A错误;
B.甲的平均速度大小
乙的平均速度大小
可知,甲的平均速度大于乙的平均速度,故B错误;
C.图像的斜率表示速度,将甲图像向右上方平移至与乙图像相切,该时刻两者图像的斜率相等,即该时刻甲、乙的速度相同,故C错误;
D.乙的图线是抛物线,乙做匀变速直线运动,由于图像斜率的绝对值表示速度大小,斜率的正负表示速度方向,乙图斜率的绝对值先减小后增大,斜率先为正值后为负值,表明乙先做匀减速运动再反向做匀加速运动,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,通过光滑的定滑轮拉着小船靠岸,拉绳的速度恒为,开始时拴接小船的绳与水平方向的夹角,经时间绳与水平方向的夹角为,已知滑轮与小船上沿的高度差为,不计定滑轮大小,,。则下列说法正确的是( )
A. 小船做匀速运动
B.
C. 时小船的速度大小为
D. 时小船的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.将船速分解为沿绳方向和垂直绳方向,则
为绳和水平方向夹角,随着角度变大,船速变大,故A错误;
B.根据几何关系,故B错误;
C.时小船的速度大小为,故C正确;
D.时小船的速度大小为,故D错误。
故选C。
6. 如图,质量为m的小球用轻质细线拴住放在足够长的光滑斜面上,倾角的斜面体置于光滑水平面上,用水平力推动斜面体,使小球沿斜面缓慢升高,至绳与斜面平行的过程中,绳上的最小力为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】
斜面体向左缓慢移动过程中小球受力情况如上图所示。小球受重力、斜面对小球的支持力的方向不变。当绳与斜面平行时,即F1与F2垂直时,绳上的力最小,为:
故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 将一个物体以大小为v0的初速度竖直向上抛出,物体能上升的最大高度为h,不计空气阻力,重力加速度为g,则物体运动到高度时,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度大小为 B. 物体的速度大小为
C. 所用时间可能为 D. 所用时间可能为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.竖直上抛到最大高度时速度为0,由竖直上抛规律,得
可得
设高度处速度为,由匀变速直线运动速度与位移的关系,得
代入,解得,故AB错误;
CD.物体到达有两种情况,上升过程经过或下落过程经过。上升过程经过,由竖直上抛运动规律,得
解得
由竖直上抛运动的对称性可知下落时速度
代入匀变速直线运动速度与时间的关系,得
解得
因此所用时间可能为或,故C正确,D错误。
故选C。
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,有多个选项符合题目要求,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. 下列图中实线为河岸,河水的流动方向如图v的箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线,则其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC.图中船头垂直指向对岸时,由速度的合成可知,合速度应是偏向下游的,故AC错误;
B.图中船头偏向上游,由速度的合成可知,合速度可能垂直于河岸,小船的实际航线可能垂直于河岸,故B正确;
D.船头偏向下游时,合速度的方向与河水流动的方向间的夹角应为锐角,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,甲、乙两图中A、B两球质量相等,图甲中A、B两球用轻质杆相连,图乙中A、B两球用轻质弹簧相连,均用细绳悬挂在天花板下处于静止状态,则在两细绳烧断的瞬间( )
A. 图甲中轻杆的作用力不为零
B. 图甲中两球的加速度一定相等
C. 图乙中两球的加速度一定相等
D. 图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半
【答案】BD
【解析】
【详解】设两球质量均为m,细绳烧断的瞬间弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以细绳烧断瞬间,题图乙中B球所受合力仍为零,加速度为零,A球所受合力2mg,加速度为2g。题图甲中,细绳烧断瞬间,A、B的加速度相同,设为a,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
2mg=2ma
解得
a=g
设题图甲中轻杆的作用力为FT,再以B为研究对象,由牛顿第二定律得
mg+FT=ma
解得
FT=0
即题图甲中轻杆的作用力一定为零。
故选BD。
10. 如图所示,A、B两物块的质量分别为3m和2m,静止叠放在水平地面上。A、B之间的动摩擦因数为,B与地面之间的动摩擦因数为,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则下列说法正确的是( )
A. 当时,A、B都相对地面静止
B. 无论F为何值,B的加速度都不会超过
C. 当时,A、B之间的摩擦力
D. 当时,A、B之间发生相对滑动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.A、B之间的最大静摩擦力
B与地面之间的最大静摩擦力
当A、B都相对地面静止时,则有
故当时,A、B都相对地面静止,故A正确;
CD.若A、B一起向右加速运动,且A、B之间的摩擦力为静摩擦力,根据牛顿第二定律,对A、B组成的整体有
对B有
又
解得
当时,A、B之间发生相对滑动,摩擦力为滑动摩擦力,即
当时,A、B之间发生相对滑动,故C错误,D正确;
B.当A、B发生相对滑动时,对B分析,根据牛顿第二定律有
解得
故所以无论F为何值,B的加速度都不会超过,故B错误。
故选AD。
三、实验题(11 题 6 分,12 题 10 分,共 16 分。请将正确的答案写在答题卡上)
11. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图甲所示,则由图线可知:
(1)弹簧的劲度系数为__________。
(2)为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数,两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示两木块A和B之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案__________(填“乙”或“丙”)更合理。
②若两木块A和B的重力分别为10.0N和30.0N,当木块A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0N,弹簧测力计b的示数为11.0N,弹簧测力计c的示数为4.0N,则两木块A和B间的动摩擦因数为__________。
【答案】(1)200 (2) ①. 乙 ②. 0.2
【解析】
【小问1详解】
根据图像斜率可知,弹簧的劲度系数为=200
【小问2详解】
①[1] 在拉着物体A运动的过程中,拉物体A的弹簧测力计b、c由于在不断地运动,示数可能会变化,读数不是很准,弹簧测力计a是静止的,指针稳定,便于读数,故方案乙更合理。
②[2] 弹簧测力计a测的是木块A和B间的滑动摩擦力,两木块A和B间的动摩擦因数为
12. 校某实验小组用如图1所示的实验装置探究“物体的加速度与质量的关系”。完成实验,回答问题:
(1)某同学进行如下操作:将小车放在水平长木板上,不挂槽码,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,轻推小车,直至纸带打出的点迹分布均匀。该操作的目的是_______________。
(2)在完成(1)中操作后。某同学按住小车,在小车中放入砝码,挂上槽码,打开打点计时器电源,释放小车,得到一条带有清晰点迹的纸带;在保证小车和砝码质量之和_________(填“远大于”、“远小于”或“等于”)槽码质量条件下,改变小车中砝码的质量,重复操作,得到多条纸带。记下小车及车中的砝码总质量m,利用纸带测量计算小车加速度a。
如图2是其中一条纸带,A、B、C、D、E是计数点,相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出,已知交流电频率为50Hz,则这条纸带记录小车的加速度大小为__________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学为以加速度a为纵坐标,作出如图3所示的直线,则图3中的横坐标为_________(填“m”或“”)。
(4)若拿走垫木使小车在水平木板上运动,研究加速度a与拉力F的关系则拉力F与a之间关系的图像是图中的________。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 平衡摩擦力 ②. 远大于 ③. 0.63 ④. ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]将小车放在水平长木板上,不挂槽码,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,轻推小车,直至纸带打出的点迹分布均匀。该操作的目的是平衡摩擦力。
(2)[2]为使绳子的拉力等于小车和砝码的合外力,需保证小车和砝码质量之和远大于槽码质量。
[3]相邻两个计数点间的时间间隔为
根据逐差法求出小车的加速度大小为
(3)[4]根据牛顿第二定律
整理得
图3为直线,则图3中的横坐标为。
(4)[5]若拿走垫木使小车在水平木板上运动,根据牛顿第二定律
整理得
可知图象的纵截距为正值,则拉力F与a之间关系的图像是图C。
故选C。
四、计算题(13 题 10分,14 题 12 分,15 题 16 分,共 38 分。计算题要求写出必要的文字说明、 方程和重要演算步骤,只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,质量为m=2.0kg的小物块以初速度v0=5.0m/s从左端滑上粗糙水平桌面上做减速直线运动,经时间t=0.5s后飞离桌面,最终落在水平地面上,小物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,桌面高h=0.45 m,不计空气阻力。求:
(1)小物块离开桌面时速度v1的大小;
(2)小物块落地时速度v2的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小物块在水平桌面做匀减速直线运动,滑动摩擦力提供加速度,由牛顿第二定律
得加速度大小
根据匀变速直线运动速度公式
代入、
解得
【小问2详解】
小物块离开桌面后做平抛运动,竖直方向为自由落体运动,设竖直分速度为,由运动学公式
代入
解得
水平分速度保持不变,根据速度的合成,落地合速度
14. 一辆卡车向右运动,现用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。两斜面I、II固定在车上,倾角分别为和,重力加速度为g,求:
(1)若卡车匀速直线运动,求斜面I、II对工件m的作用力大小;
(2)若卡车启动时的加速度为,求斜面II对工件m的作用力大小;
(3)若要保证行车安全,求汽车启动、刹车的加速度的范围。
【答案】(1),;(2);(3)方向向右,方向向左
【解析】
【详解】(1)受力分析如图所示
卡车匀速直线运动,取水平向右为正方向,由受力平衡得水平方向有
竖立方向有
联立解得
(2)若卡车启动时的加速度为,取水平向右为正方向,受力分析可知水平方向有
竖立方向有
联立解得
(3)随着汽车加速时加速度逐渐增大,工件恰好要沿斜面I向上滑动,此时加速度达到最大值,根据牛顿第二定律可得
解得
即汽车启动时加速度应该满足
加速度方向向右;随着汽车减速时加速度逐渐增大,工件恰好要沿斜面II向上滑动,此时加速度达到最大值,根据牛顿第二定律可得
解得
即汽车刹车时加速度应该满足
加速度方向向左。
15. 如图甲所示,一足够长的传送带倾斜放置,以大小为v=2 m/s的恒定速率顺时针运转。一质量m=2 kg的煤块以初速度v0=12 m/s从A端冲上传送带又滑了下来,煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示,g=10 m/s2,求:
(1)煤块上升的最大位移为多少?
(2)煤块与传送带间的动摩擦因数μ
(3)煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为
(4)煤块在传送带上留下的划痕为多少?
【答案】(1)8m (2)0.5
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据v-t图像与t轴所围面积表示位移,可知煤块上升的最大位移为
xm=×(2+12)×1 m+×1×2 m=8 m
【小问2详解】
根据v-t图像的斜率表示加速度可知煤块与传送带共速前、后的加速度大小分别为
对煤块根据牛顿第二定律有
μmgcos θ+mgsin θ=ma1
mgsin θ-μmgcos θ=ma2
联立代入数据解得
μ=0.5
【小问3详解】
设煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为t,则有
代入数据解得
t=(2+2)s
【小问4详解】
0~1 s内,煤块相对传送带向上运动,此段时间内煤块和传送带的位移大小分别为
x1=×(2+12)×1 m=7 m
x2=vt1=2×1 m=2 m
煤块在传送带上留下的划痕长度为二者相对位移大小,即
l1=x1-x2=7 m-2 m=5 m
在1~(2+2)s内,即t2=(1+2)s时间内煤块相对传送带向下运动,此段时间内煤块做匀变速直线运动,设沿传送带向下为正方向,煤块的位移为
x1′=-vt2+a2t22
传送带的位移大小为
x2′=vt2
煤块与传送带的相对位移大小为
l2=x1′+x2′
联立代入数据解得
l2=(9+4)m
因为l2>l1,所以有l1部分痕迹是重合的,则煤块在传送带上留下的划痕为(9+4)m。
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