精品解析：湖南张家界市桑植县第四中学2025-2026学年高一上学期期末考试物理试题

桑植县第四中学2025～2026学年度上学期期末考试 高一物理 考生注意： 1.满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本卷命题范围：人教版必修一。 一、选择题：本大题共10小题，共43分。第1～7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8～10题，每小题5分，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，有选错或不选的得0分。 1. 北京时间2025年10月31日23时44分，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，飞船与火箭成功分离，神舟二十一号载人飞船入轨后于北京时间2025年11月1日3时22分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约3.5小时，创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录，下列说法正确的是（　　） A. 23时44分是时间间隔 B. 3.5小时是时刻 C. 对接后以空间站为参考系，载人飞船是运动的 D. 研究飞船和空间站对接过程，空间站不能看作质点 2. 为了测量蹦床运动员跃起的高度，在弹性网上安装压力传感器记录弹性网所受的压力，作出图像如图所示。重力加速度取，不计空气阻力，则（　　） A. 时间内，平均速率为零 B. 时间内，速度变化量为零 C. 时间内，速度变化率为零 D. 运动员跃起的最大高度是 3. 如图所示，在轻质弹簧测力计和细线作用下，物体A和B处于静止状态，A的质量为750g，B的质量为400g，不考虑摩擦，重力加速度g取，则弹簧测力计的读数和物体A对地面的压力分别为（　　） A. 3.5N、7.5N B. 4N、3.5N C. 7.5N、3.5N D. 4N、7.5N 4. 在倾角为的光滑斜面上，质量相等的小滑块和之间用轻质弹簧连接，的上端用细线固定，开始时两个小滑块均静止，现在把细线剪断，在剪断细线瞬间和的加速度大小分别是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 5. 如图所示，质量为10kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的原点，某时刻只受到F1、F2和F3作用，且F1=10N，，F3=5N，则物体的加速度（　　） A. 方向沿y轴正方向 B. 方向沿y轴负方向 C. 大小等于1.5m/s2 D. 大小等于10m/s2 6. 雅万高铁是印尼也是整个东南亚第一条高速铁路，是中印尼两国高度关注的共建“一带一路”旗舰项目。如图所示，高铁经过一座直线高架大桥时，由于某种原因高铁做匀减速直线运动。高铁车头前端刚到达桥墩1时速度为v，经过时间T高铁车头前端刚好到达桥墩2，最终停下时，高铁车头前端恰好到达桥墩5（图中未画出），相邻桥墩之间的距离均相等，下列说法正确的是（　　） A. 高铁车头前端从桥墩1，2，3，4分别行驶到桥墩5的时间之比为 B. 高铁车头前端刚到达桥墩1，2，3，4的速度之比为 C. 高铁车头前端刚到达桥墩3时的速度大小为 D. 从高铁车头前端到达桥墩4到列车停止运动的过程，经历的时间为 7. 如图所示，两个质量均为0.6kg的A、B物块依次相邻摆放在倾角为30°的斜面上，已知A与B相互接触且接触面光滑，A、B与斜面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力均为5N，现用一平行于斜面的力F作用在B上，A、B受到的摩擦力大小分别为和，以下说法正确的是（　　） A. 当时，则， B. 当时，则， C. 当时，则， D. 当时，则， 8. 甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动，甲的位移—时间图像和乙的速度—时间图像如图所示，则两物体从原点出发后（ ） A. 甲、乙均在第3s末改变运动方向 B. 在2～4s内，甲、乙的平均速度均为零 C. 0～3s内甲做往返运动，乙做单向直线运动 D. 在2～4s内，甲的加速度为零，乙的加速度为 9. 如图所示，静止于水平地面上的倾角、表面粗糙的斜面顶端安有光滑的轻滑轮，质量分别为、的两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮，P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态，此时斜面与物块Q之间恰好没有摩擦力。现对P施加与水平方向成斜向左上方的外力F，使P缓慢上升，直到滑轮与P之间的轻绳水平，Q与斜面始终保持静止不动，重力加速度为g。在P缓慢上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两物块P、Q的质量满足 B. 轻绳拉力的最小值为 C. Q受到的摩擦力先减小后增大，然后再减小 D. 水平地面对斜面的摩擦力逐渐增大 10. 物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力，时撤去恒力，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中，以下分析正确的是（　　） A. 恒力大小为6N B. 物块b的质量为 C. 内物块a与物块b间的距离一直在增大 D. 2s后两物块将一起做匀速运动 二、非选择题：本大题共5小题，共57分。 11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为标记出的小圆环的位置，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。 （1）本实验主要采用的科学方法是 （ ） A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 D. 建立物理模型法 （2）图乙中的力F和力，一定沿橡皮条AO方向的是__________（选填“F”或“”） （3）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个共点力 和 的合力大小F随着它们的夹角θ变化的关系如图丙所示（的大小均不变，且 ） 则可知a的值为_________N。 12. 某同学使用如图甲所示装置对物块与木板间的动摩擦因数进行测量，他调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板，挂上放有砝码的托盘，接通电源，释放托盘，多次改变砝码的质量，记录传感器的读数F，求出物块的加速度a. 请回答下列问题： （1）实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可得打计数点3时的速度大小为_________；物块的加速度大小为a=________m/s²（（均保留三位有效数字）； （2）该实验需不需要满足砝码和托盘质量远远小于小车质量?________（填“需要”或“不需要”）; （3）以力传感器的示数F为横坐标，物块的加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，同一次实验中，则物块的质量为________，已知重力加速度为g，则物块与长木板间的动摩擦因数为________. 13. 世界上第一个氢气球诞生在1780年，由法国化学家布拉克制成。在一氢气球下悬挂一重物（视为质点），释放后氢气球和重物一起竖直上升，当重物到达离地面的位置时的速度大小为，恰在此时绳子突然断裂，此后重物以大小为的加速度向上做匀减速直线运动。 （1）求重物离地面的最大高度； （2）重物到达最大高度后，将做初速度为零，加速度恒为的竖直向下的匀加速直线运动，求重物从绳子断裂至落到地面的总时间。 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，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，且弹簧伸长量为，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=60°，斜面倾角α=30°，且物块A和斜面间的动摩擦因数，物块A的质量mA=6kg，弹簧的劲度系数k=400N/m，重力加速度g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求物块B的质量mB； （2）求物块A受到的摩擦力f； （3）若给物块A施加一沿斜面向下的力F1，要求物块A仍能保持静止，求F1的最大值Fmax。 15. 自动卸货装置的设计体现劳动人民的智慧，如图所示，A点为货物装载位置，水平直轨道AB段为长度的加速路段，BC段为长度的水平传送带，传送带始终以速率顺时针转动，CD段可视为光滑，轨道右端固定一轻弹簧。在A点工人将货物装入一个质量为的货箱中，并以恒定水平推力推动货箱与货物，使之从A点由静止开始运动到B点。若某次装载货物质量为（未知），到达B点时速度，同时撤去推力，货箱和货物滑离传送带后压缩弹簧，弹簧压缩到最短时立即被锁定，待取走货物后解除弹簧锁定，弹簧把货箱弹回C点，已知货箱两次经过C点的速度大小相等，货箱恰好能返回货物装载位置A点。货箱和货物均可视为质点，货箱与AB轨道之间的动摩擦因数，货箱与传送带间的动摩擦因数，货物在货箱中始终与货箱保持相对静止，传送带与AB、CD轨道在B、C两点平滑相接，取重力加速度，求： （1）货箱所装载货物的质量是多少？ （2）货箱和货物在传送带上从B点运动到C点所需时间是多少？ （3）若工人推力不变，要求货箱恰好回到货物装载位置A点，求货箱所装载货物的最大质量是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 桑植县第四中学2025～2026学年度上学期期末考试 高一物理 考生注意： 1.满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本卷命题范围：人教版必修一。 一、选择题：本大题共10小题，共43分。第1～7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8～10题，每小题5分，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，有选错或不选的得0分。 1. 北京时间2025年10月31日23时44分，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，飞船与火箭成功分离，神舟二十一号载人飞船入轨后于北京时间2025年11月1日3时22分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约3.5小时，创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录，下列说法正确的是（　　） A. 23时44分是时间间隔 B. 3.5小时是时刻 C. 对接后以空间站为参考系，载人飞船是运动的 D. 研究飞船和空间站对接过程，空间站不能看作质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．23时44分是发射的具体时间点，表示某一瞬时，故是时刻，不是时间间隔，故A错误； B．3.5小时是对接过程所持续的时间长度，表示两个时刻之间的间隔，故是时间间隔，不是时刻，故B错误； C．对接后，载人飞船与空间站连接为一体，相对静止，以空间站为参考系，载人飞船是静止的，故C错误； D．研究对接过程时，需考虑空间站的形状、大小及方位以实现精确对齐，因此空间站不能视为质点，故D正确。 故选D。 2. 为了测量蹦床运动员跃起的高度，在弹性网上安装压力传感器记录弹性网所受的压力，作出图像如图所示。重力加速度取，不计空气阻力，则（　　） A. 时间内，平均速率为零 B. 时间内，速度变化量为零 C. 时间内，速度变化率为零 D. 运动员跃起的最大高度是 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，在内对蹦床的压力为零，即运动员在做竖直上抛运动，且竖直上抛时间为 根据竖直上抛运动的对称性可知，下落时间为 和4.3s，运动员虽然在同一位置，但时间内路程不为零，平均速率也不为零，A错误； B．2.3s和4.3s，速度大小相同，但方向相反，速度变化量不为零，B错误； C．两小球均未落地前，速度变化率相同，为，C错误； D．由运动学知识可知运动员跃起的最大高度为，D正确。 故选D。 3. 如图所示，在轻质弹簧测力计和细线作用下，物体A和B处于静止状态，A的质量为750g，B的质量为400g，不考虑摩擦，重力加速度g取，则弹簧测力计的读数和物体A对地面的压力分别为（　　） A. 3.5N、7.5N B. 4N、3.5N C. 7.5N、3.5N D. 4N、7.5N 【答案】B 【解析】 【详解】物体B静止，由二力平衡可知弹簧测力计的读数等于细线的拉力也等于B的重力； 对物体A受力分析可知物体A受到地面的支持力为 由牛顿第三定律可知物体A对地面的压力大小也为3.5N。 故选B。 4. 在倾角为的光滑斜面上，质量相等的小滑块和之间用轻质弹簧连接，的上端用细线固定，开始时两个小滑块均静止，现在把细线剪断，在剪断细线瞬间和的加速度大小分别是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】设滑块A、B的质量为，剪断细线前，两个小滑块均静止，对滑块B受力分析有 对滑块A受力分析有 剪断细线的瞬间，细线的拉力立刻减为零，因为轻质弹簧不会发生突变，所以弹簧的弹力不变，则滑块B仍受力平衡，其加速度为 对滑块，根据牛顿第二定律有 解得，故选A。 5. 如图所示，质量为10kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的原点，某时刻只受到F1、F2和F3作用，且F1=10N，，F3=5N，则物体的加速度（　　） A. 方向沿y轴正方向 B. 方向沿y轴负方向 C. 大小等于1.5m/s2 D. 大小等于10m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】物体在轴方向上的合力 物体在轴方向上的合力 根据牛顿第二定律得，加速度方向沿轴正方向，大小为，故选C。 6. 雅万高铁是印尼也是整个东南亚第一条高速铁路，是中印尼两国高度关注的共建“一带一路”旗舰项目。如图所示，高铁经过一座直线高架大桥时，由于某种原因高铁做匀减速直线运动。高铁车头前端刚到达桥墩1时速度为v，经过时间T高铁车头前端刚好到达桥墩2，最终停下时，高铁车头前端恰好到达桥墩5（图中未画出），相邻桥墩之间的距离均相等，下列说法正确的是（　　） A. 高铁车头前端从桥墩1，2，3，4分别行驶到桥墩5的时间之比为 B. 高铁车头前端刚到达桥墩1，2，3，4的速度之比为 C. 高铁车头前端刚到达桥墩3时的速度大小为 D. 从高铁车头前端到达桥墩4到列车停止运动的过程，经历的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．高铁过桥时做匀减速直线运动直至最终停下，可以逆向看作初速度为0的匀加速直线运动，则 高铁车头前端从桥墩4，3，2，1分别行驶到桥墩5的时间之比为 则高铁车头前端从桥墩1，2，3，4分别行驶到桥墩5的时间之比为 由可知高铁车头前端刚到达桥墩1，2，3，4的速度之比为 故AB均错误； C．题意可知桥墩3位于桥墩1与桥墩5的中间位置，根据匀变速直线运动推论，中间位置速度 结合题意可知桥墩3点速度为，C错误； D．高铁过桥时做匀减速直线运动直至最终停下，依次通过相邻桥墩1和2、2和3、3和4、4和5所用时间之比 即 则高铁通过桥墩4、5间隔所用时间为，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，两个质量均为0.6kg的A、B物块依次相邻摆放在倾角为30°的斜面上，已知A与B相互接触且接触面光滑，A、B与斜面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力均为5N，现用一平行于斜面的力F作用在B上，A、B受到的摩擦力大小分别为和，以下说法正确的是（　　） A. 当时，则， B. 当时，则， C. 当时，则， D. 当时，则， 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知：当仅有物体时，由其静止可得，轻放物体后，、之间无相互作用，、仅依靠自身与斜面间摩擦力均可静止，。当时，对分析：斜面对仅需提供沿斜面向上的静摩擦力，两力之和与物体自身重力沿斜面向下分力相等，实现平衡，不需对施加弹力，所以，仍为，故A错误； B．当时，刚好不需要斜面提供摩擦力，也不需要提供弹力就能静止，所以，仍为，故B错误； C．当时，需要斜面提供的沿斜面向下的摩擦力为，未达到最大静摩擦力，所以仍不需要施加弹力，故C错误； D．当时，受到斜面向下的摩擦力，斜面提供的沿斜面向下的摩擦力为，小于最大静摩擦力，不需要施加弹力，故D正确。 故选D。 8. 甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动，甲的位移—时间图像和乙的速度—时间图像如图所示，则两物体从原点出发后（ ） A. 甲、乙均在第3s末改变运动方向 B. 在2～4s内，甲、乙的平均速度均为零 C. 0～3s内甲做往返运动，乙做单向直线运动 D. 在2～4s内，甲的加速度为零，乙的加速度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．甲在第2s末和第4s末改变运动方向，乙在第3s末改变运动方向，故A错误； B．在2～4s内，甲的平均速度 负号表示与正方向相反，大小为；在2～4s内，乙的位移为零，所以乙的平均速度为零，故B错误； C．0～2s内甲向正方向运动，2～3s内向反方向运动，所以做往返运动；乙在0～3s内速度一直为正，做单向直线运动，故C正确； D．图像斜率表示速度，在2～4s内，斜率不变，所以甲的加速度为零；图像斜率表示加速度，则乙的加速度为 故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，静止于水平地面上的倾角、表面粗糙的斜面顶端安有光滑的轻滑轮，质量分别为、的两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮，P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态，此时斜面与物块Q之间恰好没有摩擦力。现对P施加与水平方向成斜向左上方的外力F，使P缓慢上升，直到滑轮与P之间的轻绳水平，Q与斜面始终保持静止不动，重力加速度为g。在P缓慢上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两物块P、Q的质量满足 B. 轻绳拉力的最小值为 C. Q受到的摩擦力先减小后增大，然后再减小 D. 水平地面对斜面的摩擦力逐渐增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．开始时，斜面与物块Q之间恰好没有摩擦力，则 解得，故A正确； B．对P受力分析，矢量三角形如图所示 当绳子T与外力F垂直时，轻绳拉力有最小值且为，故B错误； C．由矢量三角形可知，外力一直增大，轻绳的弹力先减小后增大，初始时，斜面与Q之间的摩擦力为零，有 由于轻绳的弹力减小后增大，且末状态时 则摩擦力先增大后减小，然后再增大，故C错误； D．对整体分析可知，地面对斜面的摩擦力大小 由于外力一直增大，则地面对斜面的摩擦力一直增大，故D正确。 故选AD。 10. 物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力，时撤去恒力，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中，以下分析正确的是（　　） A. 恒力大小为6N B. 物块b的质量为 C. 内物块a与物块b间的距离一直在增大 D. 2s后两物块将一起做匀速运动 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．时，弹簧弹力为零，对受力分析，根据牛顿第二定律可得，故A正确； B．时，整体加速度相同，对整体分析，列牛顿第二定律可得 解得，故B正确； C．图线与横轴所围图形的面积表示速度的变化量，由题图乙可看出，（0时刻除外）内的速度一直大于的速度，所以内物块与物块间的距离一直在增大，故C正确； D．图线与横轴所围图形的面积表示速度的变化量，由题图乙可看出，时的速度大于的速度，所以撤去力之后，弹簧在之后的一段时间内会继续伸长，将做减速运动，将做加速运动，并不能一起做匀速运动，故D错误。 故选ABC。 二、非选择题：本大题共5小题，共57分。 11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为标记出的小圆环的位置，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。 （1）本实验主要采用的科学方法是 （ ） A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 D. 建立物理模型法 （2）图乙中的力F和力，一定沿橡皮条AO方向的是__________（选填“F”或“”） （3）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个共点力 和 的合力大小F随着它们的夹角θ变化的关系如图丙所示（的大小均不变，且 ） 则可知a的值为_________N。 【答案】（1）B （2） （3）5N 【解析】 【小问1详解】 本实验的原理是用一个力产生的作用效果与两个力产生的作用相同来进行等效替代。 故选B。 【小问2详解】 用一个弹簧秤拉橡皮条时，力一定沿橡皮条AO方向，图中可以看出，表示一个弹簧测力计表示的力，F表示的是用平行四边形定则作出的两个力的合力，所以一定沿橡皮条AO方向的是。 【小问3详解】 当两个力的角度为0°，有 当两个力的角度为180°时，有 解得N，N 当两个力的夹角为90°时，有 12. 某同学使用如图甲所示装置对物块与木板间的动摩擦因数进行测量，他调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板，挂上放有砝码的托盘，接通电源，释放托盘，多次改变砝码的质量，记录传感器的读数F，求出物块的加速度a. 请回答下列问题： （1）实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可得打计数点3时的速度大小为_________；物块的加速度大小为a=________m/s²（（均保留三位有效数字）； （2）该实验需不需要满足砝码和托盘质量远远小于小车质量?________（填“需要”或“不需要”）; （3）以力传感器的示数F为横坐标，物块的加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，同一次实验中，则物块的质量为________，已知重力加速度为g，则物块与长木板间的动摩擦因数为________. 【答案】（1） ①. 1.00 ②. 1.97 （2）不需要 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由题意可知，相邻计数点的时间间隔 根据匀速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度求打下点3的瞬时速度 根据逐差法 可得加速度为 【小问2详解】 [1]由于拉力传感器测得是真实拉力，不需要满足砝码和托盘质量远远小于小车质量； 【小问3详解】 [1][2]根据牛顿第二定律 F-f=ma 摩擦力为 f=μmg 联立解得 结合图像可知 即 根据横轴截距可得 解得 13. 世界上第一个氢气球诞生在1780年，由法国化学家布拉克制成。在一氢气球下悬挂一重物（视为质点），释放后氢气球和重物一起竖直上升，当重物到达离地面的位置时的速度大小为，恰在此时绳子突然断裂，此后重物以大小为的加速度向上做匀减速直线运动。 （1）求重物离地面的最大高度； （2）重物到达最大高度后，将做初速度为零，加速度恒为的竖直向下的匀加速直线运动，求重物从绳子断裂至落到地面的总时间。 【答案】（1）；（2）。 【解析】 【详解】(1)设绳子断裂瞬间重物的初速度为，加速度为a，上升的时间为 绳子断裂后重物上升的高度为 故重物离地面的最大高度 (2)重物从最高处做初速度为零，加速度大小为的匀加速直线运动 设这个过程的时间为，则 所以从绳子突然断裂到重物落地共需时间 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，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，且弹簧伸长量为，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=60°，斜面倾角α=30°，且物块A和斜面间的动摩擦因数，物块A的质量mA=6kg，弹簧的劲度系数k=400N/m，重力加速度g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求物块B的质量mB； （2）求物块A受到的摩擦力f； （3）若给物块A施加一沿斜面向下的力F1，要求物块A仍能保持静止，求F1的最大值Fmax。 【答案】（1）2kg （2）10N，方向沿斜面向下 （3）40N 【解析】 【小问1详解】 对点受力分析，如图甲所示，并正交分解， 据平衡条件有，方向 方向 解得 【小问2详解】 假设摩擦力沿斜面向下，则对物块A受力分析如图乙所示并正交分解， 据平衡条件有，方向 解得 方向沿斜面向下。 【小问3详解】 当物体受到静摩擦力方向向上且达到最大静摩擦力时，达到最大值； 对于A有， 解得 15. 自动卸货装置的设计体现劳动人民的智慧，如图所示，A点为货物装载位置，水平直轨道AB段为长度的加速路段，BC段为长度的水平传送带，传送带始终以速率顺时针转动，CD段可视为光滑，轨道右端固定一轻弹簧。在A点工人将货物装入一个质量为的货箱中，并以恒定水平推力推动货箱与货物，使之从A点由静止开始运动到B点。若某次装载货物质量为（未知），到达B点时速度，同时撤去推力，货箱和货物滑离传送带后压缩弹簧，弹簧压缩到最短时立即被锁定，待取走货物后解除弹簧锁定，弹簧把货箱弹回C点，已知货箱两次经过C点的速度大小相等，货箱恰好能返回货物装载位置A点。货箱和货物均可视为质点，货箱与AB轨道之间的动摩擦因数，货箱与传送带间的动摩擦因数，货物在货箱中始终与货箱保持相对静止，传送带与AB、CD轨道在B、C两点平滑相接，取重力加速度，求： （1）货箱所装载货物的质量是多少？ （2）货箱和货物在传送带上从B点运动到C点所需时间是多少？ （3）若工人推力不变，要求货箱恰好回到货物装载位置A点，求货箱所装载货物的最大质量是多少？ 【答案】（1）20kg （2）1.65s （3）65kg 【解析】 【小问1详解】 由A到B过程，根据牛顿第二定律 根据运动学规律 解得 【小问2详解】 货箱和货物在传送带上加速过程，运动距离 匀速运动时间 货箱和货物在传送带上从B点运动到C点所需时间 【小问3详解】 根据题意分析，要求货箱恰好回到货物装载位置A点，则到达C点时货物的速度应为10m/s，当货物在传送带上一直加速到C时恰好与传送带共速，为所求临界值； 由B到C过程： 由A到B过程：， 解得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $