精品解析:新疆维吾尔自治区石河子市2025-2026学年高一上学期期末考试物理试卷
2026-06-13
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2份
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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-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 新疆维吾尔自治区 |
| 地区(市) | 省直辖县级行政单位 |
| 地区(区县) | 石河子市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.50 MB |
| 发布时间 | 2026-06-13 |
| 更新时间 | 2026-06-13 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58332463.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2028届高一年级第一学期期末考试物理试卷
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 2026年1月1日,贯穿天山的交通大动脉的乌尉高速开通试运营。小麦一家乘车回库尔勒探亲时发现高速测速有两种:一种是定点测速如图甲,不超过限速的10%不处罚;另一种是区间测速如图乙,区间测速有两个测速点;分别是区间的起点和终点位置,过起点和终点时各记录一个时刻,根据区间的里程和前后两次时刻,来确定在该路段是否超速。下列说法正确的是( )
A. 图乙中该路段小型车的区间限速为120m/s
B. 图乙中的100是指该区间大型车行驶的平均速度
C. 若小型车通过该区间测速路段(区间测速长度13km)的时间为7min,则该小型车未违反区间测速的限速规定
D. 若小型车某时刻瞬时速度达到35m/s,则该小型车会受到处罚
2. 歼20是我国研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。歼20已全部换装“中国心”,也就是国产发动机,歼20超音速巡航速度可以达到1.83马赫,而其最大飞行速度则高达2.5马赫。关于歼20,下列说法正确的是
A. 歼20以1.83马赫的速度匀速直线巡航时,加速度不为零
B. 歼20加速运动时,加速度方向一定与速度变化量方向相同
C. 歼20加速运动过程,加速度与速度变化量成正比,与运动时间成反比
D. 歼20加速运动时,速度变化率越大,加速度一定越大
3. 2025年5月29日,广安迎端午。划龙舟暨游泳比赛在广安渠江游泳基地举行,众多游泳爱好者和市民以水上运动的方式喜迎端午节的到来。比赛前某运动员练习时要匀速横渡一段宽的河,运动员在静水中的速度,水流速度,则( )
A. 该运动员可能垂直河岸到达正对岸
B. 该运动员渡河的时间可能小于
C. 该运动员以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为
D. 该运动员以最短位移渡河时,位移大小为
4. 某同学体验蛋糕制作,对蛋糕“裱花”时,蛋糕绕中心匀速转动,该同学在其边缘每隔点一次奶油,转动一周均匀点上了16滴奶油。已知蛋糕直径为,则转动时蛋糕边缘的线速度大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为和的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,A和B保持相对静止,以加速度a做匀加速直线运动。某时刻突然撤去拉力F,此刻A和B的加速度大小分别为和,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
6. 足球运动员拿到足球后,就像是拿到了自己心爱的玩具,开始各种表演,其中一项就是用肩膀颠球(如图所示)。假设足球以的初速度离开肩膀竖直上升到最高点后落回地面(不反弹),运动员肩膀距地面的高度为。足球可视为质点,不计空气阻力,取竖直向上为正方向,重力加速度。关于足球的运动,下列说法正确的是( )
A. 足球上升的最大高度为
B. 足球离开肩膀运动时,足球位于肩膀下方的某一位置
C. 经过,足球的速度变化了
D. 从足球离开肩膀开始计时,时足球还在空中运动
7. 如图甲所示,倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量为的包裹轻轻放在最上端的点,包裹从点运动到最下端点的过程中,其加速度随位移变化的图像如图乙所示。取重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. ,且包裹与传送带间的动摩擦因数为
B. 包裹从点运动到最下端点所用的时间为
C. 包裹在运动过程中所受的摩擦力方向一直沿斜面向上
D. 传送带运行的速度大小为
二、多选题(每小题6分,选对但选不全得3分,一旦错选不得分,共18分)
8. 关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体速度方向一定时刻变化
B. 曲线运动一定是变速运动,但不可能是匀变速运动
C. 做曲线运动的物体加速度方向一定指向曲线轨迹的凹侧
D. 在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
9. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场,展现出别样的东方美,寓意鱼跃龙门好运连连,如图甲所示。图乙为简化示意图,工作人员A沿水平地面向左运动拉绳时,表演者B在空中升起,绳与水平方向之间的夹角为,则( )
A. A匀速运动时,B加速上升
B. A匀速运动时,B也匀速上升
C. 当时,A与B的速度大小之比为
D. 当时,A与B的速度大小之比为
10. 物块A、B叠放在一起静止在粗糙水平地面上,各接触面均水平。物块A、B的质量分别为,,物块A、B之间的动摩擦因数为,物块B与水平地面之间的动摩擦因数为,现对B或A施加水平恒力F作用,分别如图甲、乙所示,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度。考虑A、B分离前的运动,下列说法正确的是( )
A. 甲图中若,A、B之间的摩擦力大小为
B. 甲图中若B的加速度大小为,则
C. 乙图中若,A、B的加速度大小为
D. 乙图中若,B对地面的摩擦力大小为
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中
(1)下列所示的器材中需要的是________;
A. B.
C. D.
(2)本实验需要用到带细绳套的橡皮筋,图甲中最合适的是________;
(3)某次用弹簧秤拉橡皮筋时弹簧秤的指针位置如图乙所示,弹簧秤示数为________N;
(4)关于此实验的操作,下列说法正确的是________;
A. 实验过程中,弹簧测力计外壳不能与木板有接触
B. 重复实验再次探究时,“结点”的位置可以与前一次不同
C. 只有一把弹簧测力计也可以完成此实验
D. 用两个弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差尽可能大
12. 某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律,部分实验步骤如下:
(1)将两光电门安装在长直轨道上,选择宽度为d的遮光片固定在小车上,调整轨道倾角,用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用d=________cm(选填“5.00”或“1.00”)的遮光片,可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度;
(2)将小车自轨道右端由静止释放,从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度为以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t=1.00s,计算小车的加速度a=_______m/s2(结果保留2位有效数字);
(3)为探究加速度a与质量m的关系,某小组依据实验数据绘制的a-m图像如下图所示,很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系,以下选项可以直观判断的有______(多选,填正确答案标号);
m/kg
0.2
0.793
0.33
0.482
0.40
0.403
0.50
0.327
1.00
0.159
A. 图像 B. 图像
C. am-m图像 D. 图像
(4)为探究加速度与力的关系,在改变作用力时,甲同学将放置在实验桌上的砝码依次放在托盘上;乙同学将事先放置在小车上的砝码依次移到托盘上,在其他实验操作相同的情况下,______(选填“甲”或“乙”)同学的方法可以更好地减小误差。
四、解答题(第13题10分,第14题12分,第15题16分,共38分)
13. 如图(a)所示为便利的运输工具——双轮小车。送水员用双轮小车运送19kg的桶装矿泉水,图(b)为小车装水后的截面示意图,在拉运过程中,图示角度保持不变,不计桶与小车之间摩擦力的影响。若送水员拉动小车使矿泉水桶和小车一起水平向右匀速运动时,分别求出小车、侧面对桶的支持力大小。
14. 很多景区有滑草游戏。如图所示,一小朋友坐在滑草托盘上从坡顶由静止滑下,可视为匀加速直线运动。已知小孩M=40kg,托盘m=10kg,坡道长L=100m,坡倾角,托盘与坡间的动摩擦因数μ=0.5。重力加速度g不计空气阻力。
(1)求小孩从坡顶滑到坡底的时间;
(2)求在下滑过程中托盘对小孩的作用力大小。
15. 如图质量为的物体(可视为质点),沿圆弧轨道下滑至最低点时,已知,随后以水平速度飞出,恰好沿传送带方向在点无能量损耗地滑上传送带,传送带与水平方向的夹角,速度为,方向如图。物体与传送带之间的动摩擦因数为,圆弧轨道半径,长度。(取,,)
(1)求物体刚滑上传送带点时的速度大小及、间高度差;
(2)求物体在传送带上滑行的时间及在传送带上的划痕长度。
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2028届高一年级第一学期期末考试物理试卷
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 2026年1月1日,贯穿天山的交通大动脉的乌尉高速开通试运营。小麦一家乘车回库尔勒探亲时发现高速测速有两种:一种是定点测速如图甲,不超过限速的10%不处罚;另一种是区间测速如图乙,区间测速有两个测速点;分别是区间的起点和终点位置,过起点和终点时各记录一个时刻,根据区间的里程和前后两次时刻,来确定在该路段是否超速。下列说法正确的是( )
A. 图乙中该路段小型车的区间限速为120m/s
B. 图乙中的100是指该区间大型车行驶的平均速度
C. 若小型车通过该区间测速路段(区间测速长度13km)的时间为7min,则该小型车未违反区间测速的限速规定
D. 若小型车某时刻瞬时速度达到35m/s,则该小型车会受到处罚
【答案】C
【解析】
【详解】A.图乙中该路段小型车的区间限速为120km/h,A错误;
B.图乙中的“100”是指100km/h,是指该区间大型车行驶的平均速率的最大值,B错误;
C.若小型车通过该区间测速路段(区间测速长度13km)的时间为7min,则
则该小型车未违反区间测速的限速规定,C正确;
D.若小型车某时刻瞬时速度达到35m/s=126km/h,没超过120km/h的百分之十,则该小型车不会受到处罚,D错误。
故选C。
2. 歼20是我国研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。歼20已全部换装“中国心”,也就是国产发动机,歼20超音速巡航速度可以达到1.83马赫,而其最大飞行速度则高达2.5马赫。关于歼20,下列说法正确的是
A. 歼20以1.83马赫的速度匀速直线巡航时,加速度不为零
B. 歼20加速运动时,加速度方向一定与速度变化量方向相同
C. 歼20加速运动过程,加速度与速度变化量成正比,与运动时间成反比
D. 歼20加速运动时,速度变化率越大,加速度一定越大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.歼20以1.83马赫的速度匀速直线巡航时,加速度为零,故A错误;
B.根据可知加速度方向一定与速度变化量方向相同,故B正确;
C.只是加速度的定义式,加速度与速度变化量、运动时间均没有直接关系,故C错误;
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,歼20加速运动时,速度变化率越大,加速度一定越大,故D正确。
故选BD。
3. 2025年5月29日,广安迎端午。划龙舟暨游泳比赛在广安渠江游泳基地举行,众多游泳爱好者和市民以水上运动的方式喜迎端午节的到来。比赛前某运动员练习时要匀速横渡一段宽的河,运动员在静水中的速度,水流速度,则( )
A. 该运动员可能垂直河岸到达正对岸
B. 该运动员渡河的时间可能小于
C. 该运动员以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为
D. 该运动员以最短位移渡河时,位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员在静水中的速度小于水流速度,无法抵消水流影响,故无法垂直到达正对岸,故A错误;
B.最短渡河时间为
时间不可能小于70秒,故B错误;
C.以最短时间渡河时,水流方向位移为,故C错误;
D.当游泳方向与合速度垂直时,位移最短,此时
最短位移为 ,故D正确。
故选D。
4. 某同学体验蛋糕制作,对蛋糕“裱花”时,蛋糕绕中心匀速转动,该同学在其边缘每隔点一次奶油,转动一周均匀点上了16滴奶油。已知蛋糕直径为,则转动时蛋糕边缘的线速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】每隔1秒点一次奶油,一周均匀点16滴。从第1滴到第16滴共有15个间隔,每个间隔1秒,故周期为。
线速度,其中半径。
代入计算得
故选A。
5. 如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为和的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,A和B保持相对静止,以加速度a做匀加速直线运动。某时刻突然撤去拉力F,此刻A和B的加速度大小分别为和,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,由牛顿第二定律可得,撤去拉力F前,弹簧的弹力为
某时刻突然撤去拉力F,弹簧弹力瞬间不发生变化,则木块A和B所受合力均为弹簧弹力,由牛顿第二定律有,
解得,
故选B。
6. 足球运动员拿到足球后,就像是拿到了自己心爱的玩具,开始各种表演,其中一项就是用肩膀颠球(如图所示)。假设足球以的初速度离开肩膀竖直上升到最高点后落回地面(不反弹),运动员肩膀距地面的高度为。足球可视为质点,不计空气阻力,取竖直向上为正方向,重力加速度。关于足球的运动,下列说法正确的是( )
A. 足球上升的最大高度为
B. 足球离开肩膀运动时,足球位于肩膀下方的某一位置
C. 经过,足球的速度变化了
D. 从足球离开肩膀开始计时,时足球还在空中运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.足球上升的最大高度为,A错误;
B.足球落回到与肩膀同一高度时的时间为,可知离开肩膀运动时,足球的位移位于肩膀上方的某一位置,B错误;
C.取竖直向上为正方向,经过,足球的速度变化了,C正确;
D.从足球离开肩膀开始计时,则时足球的位移,负号说明位移方向向下,因2.8125m>1.5m,可知足球已经落地,D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量为的包裹轻轻放在最上端的点,包裹从点运动到最下端点的过程中,其加速度随位移变化的图像如图乙所示。取重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. ,且包裹与传送带间的动摩擦因数为
B. 包裹从点运动到最下端点所用的时间为
C. 包裹在运动过程中所受的摩擦力方向一直沿斜面向上
D. 传送带运行的速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律,则包裹开始阶段
与传送带共速后
其中a1=7.5m/s2,a2=2.5m/s2
解得,,A错误;
BD.传送带的速度
包裹到达底端时的速度
可知包裹从点运动到最下端点所用的时间为,B正确,D错误;
C.包裹在运动过程中所受的摩擦力方向先沿斜面向下,共速后沿斜面向上,C错误。
故选B。
二、多选题(每小题6分,选对但选不全得3分,一旦错选不得分,共18分)
8. 关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体速度方向一定时刻变化
B. 曲线运动一定是变速运动,但不可能是匀变速运动
C. 做曲线运动的物体加速度方向一定指向曲线轨迹的凹侧
D. 在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体由于受力方向与速度方向不在同一直线上,速度方向一定时刻改变,故A正确;
B.匀变速运动的加速度不变,曲线运动速度时刻改变,但加速度可能不变,如平抛运动,因此曲线运动可能是匀变速运动,故B错误;
C.做曲线运动的物体所受合外力的方向指向曲线的凹侧,由牛顿第二定律可知,加速度的方向与合外力的方向一致,因此做曲线运动的物体加速度方向一定指向曲线轨迹的凹侧,故C正确;
D.在恒力的作用下,物体也可能做曲线运动,如平抛运动,加速度不变,故D错误。
故选AC。
9. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场,展现出别样的东方美,寓意鱼跃龙门好运连连,如图甲所示。图乙为简化示意图,工作人员A沿水平地面向左运动拉绳时,表演者B在空中升起,绳与水平方向之间的夹角为,则( )
A. A匀速运动时,B加速上升
B. A匀速运动时,B也匀速上升
C. 当时,A与B的速度大小之比为
D. 当时,A与B的速度大小之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由运动的合成和分解可得
A匀速向左运动过程中θ变小,vB增大,因此A匀速运动时,B加速上升,选项A正确,B错误;
CD.根据
可得
可知当时,A与B的速度大小之比为,选项D正确,C错误。
故选AD。
10. 物块A、B叠放在一起静止在粗糙水平地面上,各接触面均水平。物块A、B的质量分别为,,物块A、B之间的动摩擦因数为,物块B与水平地面之间的动摩擦因数为,现对B或A施加水平恒力F作用,分别如图甲、乙所示,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度。考虑A、B分离前的运动,下列说法正确的是( )
A. 甲图中若,A、B之间的摩擦力大小为
B. 甲图中若B的加速度大小为,则
C. 乙图中若,A、B的加速度大小为
D. 乙图中若,B对地面的摩擦力大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.甲图中,物块A的最大加速度为
解得
若,对A、B整体进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
可知A、B没有发生相对运动,则A、B之间的摩擦力大小为
N
若B的加速度大小为
则两物体发生相对滑动,对B进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
N
故A正确,B错误;
C.乙图中,由于
可知,无论恒力F多大,物块B始终处于静止状态,B的加速度始终为0,故C错误;
D.乙图中若,由于
A相对于B向右运动,B处于静止,对B进行分析,根据平衡条件有
根据牛顿第三定律可知,B对地面的摩擦力大小为,故D正确。
故选AD。
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中
(1)下列所示的器材中需要的是________;
A. B.
C. D.
(2)本实验需要用到带细绳套的橡皮筋,图甲中最合适的是________;
(3)某次用弹簧秤拉橡皮筋时弹簧秤的指针位置如图乙所示,弹簧秤示数为________N;
(4)关于此实验的操作,下列说法正确的是________;
A. 实验过程中,弹簧测力计外壳不能与木板有接触
B. 重复实验再次探究时,“结点”的位置可以与前一次不同
C. 只有一把弹簧测力计也可以完成此实验
D. 用两个弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差尽可能大
【答案】(1)AC (2)C
(3)3.8 (4)BC
【解析】
【小问1详解】
实验中需要用刻度尺作图,需要用弹簧测力计测量力的大小,不需要天平和打点计时器,故选AC;
【小问2详解】
本实验需要用到带细绳套的橡皮筋,为减小误差,细绳的长度尽量长一些,则图甲中最合适的是C;
【小问3详解】
弹簧秤的最小刻度为0.2N,则示数为3.8N;
【小问4详解】
A.实验过程中,弹簧测力计外壳与木板有接触对实验无影响,A错误;
B.重复实验再次探究时,“结点”的位置与前一次可以不相同,这样可以探究在不同的拉力效果情况下力的合成规律,B正确;
C.只有一把弹簧测力计也可以完成此实验;先固定Ob方向,让弹簧测力计沿Oa方向拉,把橡皮筋结点拉到O位置,记下此时弹簧测力计的读数;然后固定Oa方向,让弹簧测力计沿Ob方向拉,把橡皮筋结点拉到O位置,记下此时弹簧测力计的读数;最后用弹簧测力计把橡皮筋拉到结点O位置,记录此时弹簧测力计的读数,然后根据平行四边形定则求出理论上的合力与实际拉力比较即可,故C正确。
D.用两个弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数都应该大一些,但不是示数之差尽可能大,D错误。
故选BC。
12. 某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律,部分实验步骤如下:
(1)将两光电门安装在长直轨道上,选择宽度为d的遮光片固定在小车上,调整轨道倾角,用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用d=________cm(选填“5.00”或“1.00”)的遮光片,可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度;
(2)将小车自轨道右端由静止释放,从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度为以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t=1.00s,计算小车的加速度a=_______m/s2(结果保留2位有效数字);
(3)为探究加速度a与质量m的关系,某小组依据实验数据绘制的a-m图像如下图所示,很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系,以下选项可以直观判断的有______(多选,填正确答案标号);
m/kg
0.2
0.793
0.33
0.482
0.40
0.403
0.50
0.327
1.00
0.159
A. 图像 B. 图像
C. am-m图像 D. 图像
(4)为探究加速度与力的关系,在改变作用力时,甲同学将放置在实验桌上的砝码依次放在托盘上;乙同学将事先放置在小车上的砝码依次移到托盘上,在其他实验操作相同的情况下,______(选填“甲”或“乙”)同学的方法可以更好地减小误差。
【答案】(1)1.00
(2)0.41 (3)AC
(4)乙
【解析】
【小问1详解】
实验用遮光片通过光电门的平均速度代替瞬时速度,遮光片宽度越小,误差越小,故为较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度,选择宽度较小的的遮光片。
【小问2详解】
根据加速度的定义式可得
【小问3详解】
A.作出图像,可以将图像“化曲为直”,便于判断,与是否成反比关系,故A正确;
B.作出图像,无法体现与是否成反比关系,故B错误;
C.作出图像,由于,若与是成反比关系,即为定值,则图像是一条平行于横轴的直线,可间接判断与是否成反比关系,故C正确;
D.作出图像,无法体现与是否成反比关系,故D错误。
故选AC。
【小问4详解】
设小车质量为,砝码质量为,砝码总个数为,小车上砝码个数为个。对于甲同学方法来说,则有
随着增大,不满足条件,拉力与偏差增大,误差变大;
对于乙同学的方法来说,则有
随着小车上的砝码移到砝码盘上,总质量不变,随着增大,则
故
拉力更接近理论值,系统误差更小,故乙同学方法更好。
四、解答题(第13题10分,第14题12分,第15题16分,共38分)
13. 如图(a)所示为便利的运输工具——双轮小车。送水员用双轮小车运送19kg的桶装矿泉水,图(b)为小车装水后的截面示意图,在拉运过程中,图示角度保持不变,不计桶与小车之间摩擦力的影响。若送水员拉动小车使矿泉水桶和小车一起水平向右匀速运动时,分别求出小车、侧面对桶的支持力大小。
【答案】152N,114N
【解析】
【详解】对矿泉水桶进行受力分析,如下图所示
由于矿泉水桶和小车一起水平向右匀速运动,因此矿泉水桶受力平衡,对FP、FQ进行正交分解,根据受力平衡可得FPcos37°+FQcos53°=mg、FPsin37°=FQsin53°
代入数据联立解得FP=152N、FQ=114N
14. 很多景区有滑草游戏。如图所示,一小朋友坐在滑草托盘上从坡顶由静止滑下,可视为匀加速直线运动。已知小孩M=40kg,托盘m=10kg,坡道长L=100m,坡倾角,托盘与坡间的动摩擦因数μ=0.5。重力加速度g不计空气阻力。
(1)求小孩从坡顶滑到坡底的时间;
(2)求在下滑过程中托盘对小孩的作用力大小。
【答案】(1)10s (2)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
对小孩和托盘受力分析,由牛顿第二定律
解得
由
解得
【小问2详解】
在下滑过程中托盘对小孩的作用力为支持力和摩擦力两个力的合力F,由对小孩受力分析知
代入数据解得托盘对小孩的作用力大小为
【点睛】
15. 如图质量为的物体(可视为质点),沿圆弧轨道下滑至最低点时,已知,随后以水平速度飞出,恰好沿传送带方向在点无能量损耗地滑上传送带,传送带与水平方向的夹角,速度为,方向如图。物体与传送带之间的动摩擦因数为,圆弧轨道半径,长度。(取,,)
(1)求物体刚滑上传送带点时的速度大小及、间高度差;
(2)求物体在传送带上滑行的时间及在传送带上的划痕长度。
【答案】(1)5m/s,0.45m
(2)0.6s,0.25m
【解析】
【小问1详解】
物体由B到C做平抛运动,到达C点的速度
竖直方向速度为
所以
【小问2详解】
因,物体m受到的滑动摩擦沿传送带向下,根据牛顿第二定律得
可得
经过与传送带共速,有
解得
对应位移
共速后物体m受到的滑动摩擦沿传送带向上,有
解得
设经到达传送带底端D点,对应位移,
解得
故
第一过程痕迹长
第二过程痕迹长
与部分重合,故痕迹总长为0.25m。
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