精品解析：江西九江市武宁尚美中学2025-2026学年高一下学期3月阶段检测物理试题

江西省武宁县尚美中学2025-2026学年度下学期3月月考 高一物理试卷 （考试时间75分钟，试卷满分100分） 一、选择题∶（本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题，只有一项是符合题目要求的每小题4分，第7-10题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。） 1. 如图所示，木块B与水平的轻弹簧相连放在光滑水平台面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，入射时间极短，则下列说法正确的是（　　） A. 子弹射入木块的过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒 B. 子弹射入木块的过程中，子弹与木块组成的系统机械能守恒 C. 木块压缩弹簧的过程中，子弹与木块组成的系统机械能守恒 D. 弹簧最大的弹性势能大于整个过程中产生的热量 2. 物块m在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示。则传送带转动后，下列说法中正确的是（　　） A. 重力对物块做功的功率将变大 B. 摩擦力对物块做功的功率变大 C. 物块与传送带系统的热功率变大 D. 摩擦力对传送带做功的功率不变 3. 中国航天带给了我们太多的惊喜与感动。2021年，“天问一号”登火、“羲和”探日、“神舟十三号”载人飞船成功升空，没有什么可以阻挡中国探索宇宙的脚步。假设火星与地球质量均匀分布，其比值,“天问一号”绕火星和“神舟十三号”载人飞船绕地球做圆周运动的周期之比，则天问一号”与“神舟十三号”的轨道半径之比为（　　） A. ab2 B. C. D. 4. 如图，篮球从某一高度自由落下，与地面反复碰撞，最后停在地面上，空气阻力不计，下列图像能大致反映该过程篮球的加速度随时间变化的是（　　） A. B. C. D. 5. 2020年6月23日9时43分，西昌卫星发射中心里，长征三号乙运载火箭成功发射了北斗系统第55颗导航卫星。至此，中国北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。7月31日，北斗三号全球卫星导航系统完成全球组网，正式开通。最终完成我国自行研制的全球卫星导航系统，是世界第三个成熟的卫星导航系统，该系统卫星由地球静止轨道卫星（GEO卫星）、倾斜地球同步轨道卫星(IGSO卫星)和中圆地球轨道卫星(MEO卫星)组成。GEO卫星和IGSO卫星的高度相同且大于MEO卫星的高度，关于这些卫星的说法正确的是（　　） A. IGSO卫星圆周运动的圆心可能不在地心 B. 处于同一轨道上各MEO卫星的受到的向心力大小相等 C. 所有GEO卫星和IGSO卫星运动的线速度大小都相等 D. MEO卫星的运动周期大于24h 6. 质量为m的汽车，发动机的功率恒为P，摩擦阻力恒为F1，牵引力为F，汽车由静止开始，经过时间t行驶了位移s时，速度达到最大值vm，则发动机所做的功为（　　） A. F1t B. Fs C. D. 二、多选题 7. 如图所示为汽车的加速度和车速倒数的关系图象。若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（　　） A. 汽车所受阻力为2×103N B. 汽车在车速为15m/s时，功率为6×104W C. 汽车匀加速所需时间为5s D. 若汽车在变加速阶段历时15s达到最大速度，则此过程中汽车通过的位移为15m 8. 如图所示，人造地球卫星在圆轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，为躲避太空垃圾的碰撞，卫星由圆轨道Ⅰ上的点经轨道Ⅱ变轨到圆轨道Ⅲ上的点，太空垃圾通过后，卫星再由圆轨道Ⅲ上的点变轨到圆轨道Ⅰ上的点。已知卫星的质量为，地球的半径为，圆轨道Ⅰ的半径为，圆轨道Ⅲ的半径为，地球表面处的重力加速度为，卫星的引力势能（其中是引力常量，是地球质量，是卫星质量，是卫星到地心的距离）。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动的线速度大小为 B. 卫星在轨道Ⅲ上运动的周期为 C. 卫星由点运动到，克服引力做功为 D. 卫星要想脱离地球引力的束缚，在点所需的最小速度为 9. 如图所示,甲、乙两球质量相同,悬线一长一短,如将两球从同一水平面无初速释放,不计阻力,则小球通过最低点时( ) A. 甲球受到的拉力较乙球大 B. 甲球的向心加速度和乙球的向心加速度大小相等 C. 甲球的动能和乙球的动能相等 D. 相对同一参考平面,甲、乙两球的机械能一样大 10. 如图所示，传送带以速度v匀速运动，将质量为m的物体无初速度地放在传送带上的A端，物体被传送带送到B端。若A、B间的距离为L，物块与传送带之间的动摩擦因数为，则下列叙述可能正确的是（　　） A. 传送带对物体做的功为 B. 传送带对物体做的功为 C. 传送带克服摩擦力做的功为 D. 在传送物体的过程中产生的热量为 三、实验题（22分） 11. 某同学用气垫导轨验证机械能守恒定律，在气垫导轨的滑块上装上一个挡光片和一个方盒，测得滑块、方盒及挡光片的总质量为M，气垫导轨的右端固定一个定滑轮，细线绕过滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有6个钩码，每个钩码的质量为m，当地重力加速度为g，（桌面足够高） （1）现用游标卡尺测出挡光片的宽度，读数如图所示，则宽度d=_________mm； （2）实验前先调节气垫导轨水平，方法是：取下砝码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑块放在气垫导轨上任意位置都能_____________，则导轨水平 （3）先挂上6个钩码，将滑块由某一固定位置由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时间为t，则滑块通过光电门的速度为____________（用题中所给字母表示）． （4）每次将1个钩码移放到滑块上的方盒中，滑块均由同一位置由静止释放，重复实验，记录每次悬挂钩码的个数n及挡光片通过光电门的时间t，在坐标纸上作出图像，如图所示，要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是______________，设此物理量的测量值为x，要验证机械能守恒，在误差允许的范围内，作出的图像斜率k=_______________． 12. 图甲的光电门传感器由发射器和接收器组成，当光路被物体挡住的时候，它就开始计时，当光路再次恢复的时候，它就停止计时，这样就可以测出挡光片挡光的时间．某同学利用光电门传感器设计了一个验证小球下落过程中机械能守恒的实验，实验装置如图乙所示，图中A、B为固定在同一竖直线上的两个光电门传感器，两光电门之间的距离为h，实验时让直径为d的小球从某一高度处(O点)由静止释放，让小球依次从A、B两个光电门传感器的发射器和接收器之间通过，测得挡光时间分别为t1、t2． (1)小球通过光电门A时的速度大小为________(用对应物理量的符号表示)． (2)如果能满足关系式2gh=________(用对应物理量的符号表示)，即能证明小球下落过程中机械能守恒． 四、解答题（30分） 13. 设想嫦娥一号登月飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上以初速度v0竖直上抛一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求： （1）月球表面的重力加速度g； （2）月球的第一宇宙速度v。 14. 如图所示，将倾角表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、乙两物体（均可视为质点），把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使细绳拉直且偏离竖直方向开始时甲、乙均静止。现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内往返运动，测得绳长OA为l＝1m，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动，已知乙物体的质量为，取重力加速度cos37°＝0.8，忽略空气阻力。求： （1）释放瞬间，乙物体的加速度大小a及细绳的拉力大小T1： （2）乙物体在摆动过程中细绳的最大拉力 （3）甲物体的质量M（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。 15. 如图所示，固定斜面上放一木板PQ，木板的Q端放置一可视为质点的小物块，现用轻细线的一端连接木板的Q端，保持与斜面平行，绕过定滑轮后，另一端可悬挂钩码，钩码距离地面足够高。已知斜面倾角θ=30°，木板长为L，Q端距斜面顶端距离也为L，物块和木板的质量均为m，两者之间的动摩擦因数为。若所挂钩码质量为2m，物块和木板恰能一起匀速上滑；若所挂钩码质量为其他不同值，物块和木板有可能发生相对滑动。重力加速度为g，不计细线与滑轮之间的摩擦，设接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）木板与斜面间的动摩擦因数； （2）物块和木板不发生相对滑动时，所挂钩码质量不能超过多大？ （3）选取适当质量的钩码可使木板由静止开始向上滑动，试讨论木板Q端到达斜面顶端所用时间t和钩码质量之间的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江西省武宁县尚美中学2025-2026学年度下学期3月月考 高一物理试卷 （考试时间75分钟，试卷满分100分） 一、选择题∶（本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题，只有一项是符合题目要求的每小题4分，第7-10题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。） 1. 如图所示，木块B与水平的轻弹簧相连放在光滑水平台面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，入射时间极短，则下列说法正确的是（　　） A. 子弹射入木块的过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒 B. 子弹射入木块的过程中，子弹与木块组成的系统机械能守恒 C. 木块压缩弹簧的过程中，子弹与木块组成的系统机械能守恒 D. 弹簧最大的弹性势能大于整个过程中产生的热量 【答案】A 【解析】 【详解】A．子弹射入木块的过程中，子弹与木块组成的系统所受的合外力等于零，系统动量守恒，故A正确； B．子弹射入木块的过程中要克服阻力做功，产生内能，子弹与木块组成的系统机械能不守恒，故B错误； C．木块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹力做功，子弹、木块组成的系统机械能不守恒，故C错误； D．弹簧的最大弹性势能等于子弹射入木块后子弹和木块的动能，不一定大于整个过程中产生的热量，故D错误。 故选A。 2. 物块m在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示。则传送带转动后，下列说法中正确的是（　　） A. 重力对物块做功的功率将变大 B. 摩擦力对物块做功的功率变大 C. 物块与传送带系统的热功率变大 D. 摩擦力对传送带做功的功率不变 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．原来物块匀速下滑，满足 当传送带突然顺时针转动后，物块仍相对传送带下滑，受力情况不变，仍以v匀速下滑，重力对物块做功的功率为 保持不变，摩擦力对物块做功的功率为 保持不变，AB错误； D．原来传送带静止，摩擦力对传送带不做功，相应功率为零，当传送带转动后，摩擦力对传送带做功的功率等于P2，D错误； C．原来克服摩擦力所做的功等于产生的热量，热功率等于P2，当传送带转动后，物块与传送带系统的热功率为 故物块与传送带系统的热功率变大，C正确。 故选C。 3. 中国航天带给了我们太多的惊喜与感动。2021年，“天问一号”登火、“羲和”探日、“神舟十三号”载人飞船成功升空，没有什么可以阻挡中国探索宇宙的脚步。假设火星与地球质量均匀分布，其比值,“天问一号”绕火星和“神舟十三号”载人飞船绕地球做圆周运动的周期之比，则天问一号”与“神舟十三号”的轨道半径之比为（　　） A. ab2 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据 可得 则天问一号”与“神舟十三号”的轨道半径之比 故选C。 4. 如图，篮球从某一高度自由落下，与地面反复碰撞，最后停在地面上，空气阻力不计，下列图像能大致反映该过程篮球的加速度随时间变化的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】篮球自由落地到与地面接触前，只受重力作用，加速度不变，以向下为正方向，加速度为正值，图线为平行于t轴的线段；篮球与地面接触到反弹离开地面过程中，受地面的向上的弹力先从零开始逐渐增大，篮球所受的合力 开始阶段地面弹力N小于重力，合力向下，篮球向下继续挤压，N增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，篮球这一阶段向下做加速度（向下，为正）减小的加速运动； 弹力N增大到超过重力大小时，合力向上，其大小为 随着N增大，加速度a逐渐增大，方向向上，篮球向下做加速度（向上，为负）增大的减速运动直至速度为零； 篮球开始向上运动（离开地面前）的过程是篮球向下挤压地面过程的逆过程，加速度变化特点是：向上（为负）减小，再向下（为正）增大。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5. 2020年6月23日9时43分，西昌卫星发射中心里，长征三号乙运载火箭成功发射了北斗系统第55颗导航卫星。至此，中国北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。7月31日，北斗三号全球卫星导航系统完成全球组网，正式开通。最终完成我国自行研制的全球卫星导航系统，是世界第三个成熟的卫星导航系统，该系统卫星由地球静止轨道卫星（GEO卫星）、倾斜地球同步轨道卫星(IGSO卫星)和中圆地球轨道卫星(MEO卫星)组成。GEO卫星和IGSO卫星的高度相同且大于MEO卫星的高度，关于这些卫星的说法正确的是（　　） A. IGSO卫星圆周运动的圆心可能不在地心 B. 处于同一轨道上各MEO卫星的受到的向心力大小相等 C. 所有GEO卫星和IGSO卫星运动的线速度大小都相等 D. MEO卫星的运动周期大于24h 【答案】C 【解析】 【详解】A．任何绕地球做圆周运动的卫星的轨道圆心都在地心，选项A错误； B．处于同一轨道上各MEO卫星的质量不一定相同，则受到的向心力大小不一定相等，选项B错误； C．所有GEO卫星和IGSO卫星运动的高度相同，则轨道半径相同，根据 可知线速度大小都相等，选项C正确； D．MEO卫星的轨道半径小于静止卫星的轨道半径，根据 可得 运动周期小于静止卫星的周期，即小于24h，选项D错误。 故选C。 6. 质量为m的汽车，发动机的功率恒为P，摩擦阻力恒为F1，牵引力为F，汽车由静止开始，经过时间t行驶了位移s时，速度达到最大值vm，则发动机所做的功为（　　） A. F1t B. Fs C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】令发动机所做的功为，根据动能定理有 当速度达到最大值时，汽车的加速度为0，牵引力与阻力平衡，则有 解得 故选D。 二、多选题 7. 如图所示为汽车的加速度和车速倒数的关系图象。若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（　　） A. 汽车所受阻力为2×103N B. 汽车在车速为15m/s时，功率为6×104W C. 汽车匀加速所需时间为5s D. 若汽车在变加速阶段历时15s达到最大速度，则此过程中汽车通过的位移为15m 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．设汽车从v1=10m/s加速至v2=30m/s的过程中的功率为P，阻力大小为f，则根据牛顿第二定律可得 ① 由题图可知a与成线性关系，所以汽车从v1=10m/s加速至v2=30m/s的过程中的功率P恒定。在v1=10m/s时，设牵引力大小为F1，则有 ② 并且 ③ 在v2=30m/s时，设牵引力大小为F2，则有 ④ 并且 ⑤ 联立②③④⑤解得 故AB正确； C．汽车匀加速所需时间为 故C正确； D．若汽车在变加速阶段历时15s达到最大速度，设此过程中汽车通过的位移为x，根据动能定理有 解得 x=50m 故D错误。 故选ABC。 8. 如图所示，人造地球卫星在圆轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，为躲避太空垃圾的碰撞，卫星由圆轨道Ⅰ上的点经轨道Ⅱ变轨到圆轨道Ⅲ上的点，太空垃圾通过后，卫星再由圆轨道Ⅲ上的点变轨到圆轨道Ⅰ上的点。已知卫星的质量为，地球的半径为，圆轨道Ⅰ的半径为，圆轨道Ⅲ的半径为，地球表面处的重力加速度为，卫星的引力势能（其中是引力常量，是地球质量，是卫星质量，是卫星到地心的距离）。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动的线速度大小为 B. 卫星在轨道Ⅲ上运动的周期为 C. 卫星由点运动到，克服引力做功为 D. 卫星要想脱离地球引力的束缚，在点所需的最小速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对轨道Ⅰ上的卫星受力分析可得 对于地球表面的物体，有 可得卫星在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动的线速度 故A项错误； B．卫星在轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，有 可得卫星在轨道Ⅲ上运动的周期 故B项正确； C．卫星由点运动到点，克服引力做功 故C项正确； D．卫星要想脱离地球引力的束缚，必须满足 解得最小速度为 故D项错误。 故选BC。 9. 如图所示,甲、乙两球质量相同,悬线一长一短,如将两球从同一水平面无初速释放,不计阻力,则小球通过最低点时( ) A. 甲球受到的拉力较乙球大 B. 甲球的向心加速度和乙球的向心加速度大小相等 C. 甲球的动能和乙球的动能相等 D. 相对同一参考平面,甲、乙两球的机械能一样大 【答案】BD 【解析】 【详解】A. 根据动能定理 ， 在最低点，根据牛顿第二定律得： 得： 与绳的长度无关．所以两绳拉力大小相等．故A错误； B. 向心加速度 故加速度相等，故B正确； C. 根据动能定理 可知，因绳长不相等，故在最低点时的动能不相等，故C错误； D. A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以相对同一参考平面，甲、乙两球的机械能一样大，故D正确． 10. 如图所示，传送带以速度v匀速运动，将质量为m的物体无初速度地放在传送带上的A端，物体被传送带送到B端。若A、B间的距离为L，物块与传送带之间的动摩擦因数为，则下列叙述可能正确的是（　　） A. 传送带对物体做的功为 B. 传送带对物体做的功为 C. 传送带克服摩擦力做的功为 D. 在传送物体的过程中产生的热量为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若物体到达传送带B端前已经与传送带共速，根据动能定理可知，传送带对物体做的功为 若物体到达传送带B端时还未与传送带共速，则传送带对物体做的功为 故A错误，B正确； C．当足够长，物体到达传送带B端前已经与传送带共速，设加速的时间为，则物体的位移为 传送带的位移为 传送带克服摩擦力做的功为 传送带对物体做的功为 联立可得 故C正确； D．当足够长，物体到达传送带B端前已经与传送带共速，在传送物体的过程中产生的热量为 若物体到达传送带B端时还未与传送带共速，物体从A端到B端的时间为 则传送带的位移为 则在传送物体的过程中产生的热量 可知无论哪种情况，在传送物体的过程中产生的热量都小于，故D错误。 故选BC。 三、实验题（22分） 11. 某同学用气垫导轨验证机械能守恒定律，在气垫导轨的滑块上装上一个挡光片和一个方盒，测得滑块、方盒及挡光片的总质量为M，气垫导轨的右端固定一个定滑轮，细线绕过滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有6个钩码，每个钩码的质量为m，当地重力加速度为g，（桌面足够高） （1）现用游标卡尺测出挡光片的宽度，读数如图所示，则宽度d=_________mm； （2）实验前先调节气垫导轨水平，方法是：取下砝码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑块放在气垫导轨上任意位置都能_____________，则导轨水平 （3）先挂上6个钩码，将滑块由某一固定位置由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时间为t，则滑块通过光电门的速度为____________（用题中所给字母表示）． （4）每次将1个钩码移放到滑块上的方盒中，滑块均由同一位置由静止释放，重复实验，记录每次悬挂钩码的个数n及挡光片通过光电门的时间t，在坐标纸上作出图像，如图所示，要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是______________，设此物理量的测量值为x，要验证机械能守恒，在误差允许的范围内，作出的图像斜率k=_______________． 【答案】 ①. 5.20 ②. 保持静止 ③. ④. 滑块开始滑动时挡光片到光电门的距离 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为d=5mm+0.05mm×4=5.20mm （2）[2]条件气垫导轨水平时，通过调节导轨下面的螺母，使滑块放在导轨上任意位置都能保持静止，则导轨调节水平． （3）[3]滑块通过光电门的速度 （4）[4]要验证机械能守恒，还需要测量滑块开始滑动时，挡光片到光电门的距离， [5]根据机械能守恒定律 可得 因此要验证机械能守恒，除了图像为一条过原点的倾斜直线，还必须得到图像的斜率 【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小．对于图象问题，关键得出两个物理量的表达式，结合图线斜率进行求解． 12. 图甲的光电门传感器由发射器和接收器组成，当光路被物体挡住的时候，它就开始计时，当光路再次恢复的时候，它就停止计时，这样就可以测出挡光片挡光的时间．某同学利用光电门传感器设计了一个验证小球下落过程中机械能守恒的实验，实验装置如图乙所示，图中A、B为固定在同一竖直线上的两个光电门传感器，两光电门之间的距离为h，实验时让直径为d的小球从某一高度处(O点)由静止释放，让小球依次从A、B两个光电门传感器的发射器和接收器之间通过，测得挡光时间分别为t1、t2． (1)小球通过光电门A时的速度大小为________(用对应物理量的符号表示)． (2)如果能满足关系式2gh=________(用对应物理量的符号表示)，即能证明小球下落过程中机械能守恒． 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】(1)小球通过光电门A的时间为t1极短，则小球的平均速度可近似为过A位置的瞬时速度，故 (2)小球下落过程若只有重力做功，有，而,,联立可得. 四、解答题（30分） 13. 设想嫦娥一号登月飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上以初速度v0竖直上抛一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求： （1）月球表面的重力加速度g； （2）月球的第一宇宙速度v。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球经时间t落回抛出点，可得 月球表面的重力加速度大小为 （2）根据万有引力与重力的关系 根据万有引力提供向心力 月球的第一宇宙速度大小为 14. 如图所示，将倾角表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、乙两物体（均可视为质点），把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使细绳拉直且偏离竖直方向开始时甲、乙均静止。现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内往返运动，测得绳长OA为l＝1m，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动，已知乙物体的质量为，取重力加速度cos37°＝0.8，忽略空气阻力。求： （1）释放瞬间，乙物体的加速度大小a及细绳的拉力大小T1： （2）乙物体在摆动过程中细绳的最大拉力 （3）甲物体的质量M（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 释放瞬间，乙物体向心力为0，沿切线方向有 解得 对乙物体，沿半径方向有 解得 【小问2详解】 当乙物体运动到最低点时，绳子上的拉力最大，对乙物体，由动能定理得 又由牛顿第二定律得 解得 【小问3详解】 当乙物体运动到最高点时，甲物体恰好不下滑，有 乙物体到最低点时，甲物体恰好不上滑，则有 联立解得 15. 如图所示，固定斜面上放一木板PQ，木板的Q端放置一可视为质点的小物块，现用轻细线的一端连接木板的Q端，保持与斜面平行，绕过定滑轮后，另一端可悬挂钩码，钩码距离地面足够高。已知斜面倾角θ=30°，木板长为L，Q端距斜面顶端距离也为L，物块和木板的质量均为m，两者之间的动摩擦因数为。若所挂钩码质量为2m，物块和木板恰能一起匀速上滑；若所挂钩码质量为其他不同值，物块和木板有可能发生相对滑动。重力加速度为g，不计细线与滑轮之间的摩擦，设接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）木板与斜面间的动摩擦因数； （2）物块和木板不发生相对滑动时，所挂钩码质量不能超过多大？ （3）选取适当质量的钩码可使木板由静止开始向上滑动，试讨论木板Q端到达斜面顶端所用时间t和钩码质量之间的关系。 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）整个系统匀速时有 2mg=FT FT=2mgsinθ＋μ22mgcosθ 解得 （2）要使二者发生不相对滑动，保证木板的加速度a1不大于物块的加速度a2，对物块有 μ1mgcosθ－mgsinθ=ma2 可得 对木块有 F′T－mgsinθ－μ1mgcosθ－μ22mgcosθ=ma1 对钩码有 m′g－F′T=m′a1 解得 联立解得 即物块和木板不发生相对滑动时，所挂钩码质量不能超过。 （3）若，二者相对滑动，木板的位移 物块的位移 由于L－s<L，当Q端到达斜面顶端时，物块未从木板上滑下，所以有 若，物块和木板和钩码整体一起加速运动，有 m′g－2mgsinθ－μ22mgcosθ=（2m+m′）a3 解得 所以有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $