高中物理单元测试——第四章运动和力的关系(较易版01)
2026-07-31
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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 | 第四章 运动和力的关系 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.20 MB |
| 发布时间 | 2026-07-31 |
| 更新时间 | 2026-07-31 |
| 作者 | 学科网轻测 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59025690.html |
| 价格 | 10.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本卷为高中物理第四章运动和力的关系较易版单元卷,通过飞盘运动、起重机吊物等生活情境,结合加速度与力关系实验及板块、传送带模型,覆盖牛顿定律、受力分析等核心知识,适配单元复习巩固,注重物理观念与科学思维的基础培养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|7/28|牛顿第一定律、惯性、超重失重|以奔跑绊倒实例强化运动和相互作用观念|
|多选题|3/18|v-t图像、弹簧木块模型|通过图像分析考查科学推理能力|
|实验题|2/15|加速度与力关系、手机传感器|创新使用手机传感器,体现科学探究|
|解答题|3/39|板块模型、斜面连接体、传送带|结合机场传送带场景,渗透科学态度与责任|
内容正文:
高中物理单元测试 —— 第四章 运动和力的关系(较易版01)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)关于牛顿第一定律,下列理解不正确的是( )
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用或外力为零时的运动规律
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果
D.奔跑的运动员由于遇到障碍而被绊倒,这是因为运动员具有惯性
2.(本题4分)飞盘在空中飞行的过程中,上下两侧的受力不同,某同学将飞盘抛出后经过一段时间被对方接住。下列说法正确的是( )
A.飞盘的质量越大,惯性越大 B.飞盘所受阻力越大,惯性越大
C.飞盘在赤道抛出时比在两极抛出时惯性大 D.飞盘抛出瞬间的速度越大,惯性越大
3.(本题4分)下列单位中,都属于国际单位制基本单位的一组是( )
A.m、s、 B.N、kg、m/s C.m、N、 D.、m、
4.(本题4分)为了研究超重和失重现象,某同学站在力传感器上连续做“下蹲”和“站起”的动作,力传感器将采集到的数据输入计算机,绘制出压力随时间变化的图像如图所示,下列关于该同学的受力和运动分析正确的是( )
A.从到的过程,蹲下一次,站起一次
B.从到的过程,在做“下蹲”的动作
C.从到的过程,先超重后失重
D.从到的过程,在处的速度最大
5.(本题4分)起重机将质量为的货物竖直向上匀加速吊起,已知起重机钢索提供的拉力为,重力加速度,不计空气阻力,则货物上升的加速度大小为( )
A. B. C. D.
6.(本题4分)如图所示,光滑斜面固定在水平地面上,可视为质点的滑块和从斜面顶端同时开始运动,自由下落,从静止开始沿斜面下滑,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.物块先到达地面
B.物块先到达地面
C.、同时到达地面
D.谁先到达地面取决于、的质量大小
7.(本题4分)如图所示,质量相同的两块砖甲、乙用轻弹簧竖直连接,砖乙下方垫了一块水平木板,整个系统处于静止状态,重力加速度大小为,抽出木板瞬间,下列关于两物体的加速度说法正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.(本题6分)如图甲所示,无人机从地面竖直起飞,运动一段时间后因动力系统发生故障,最终到达某一高度处后速度为零。图乙是无人机从地面上升至最高点过程中的图像,已知无人机飞行时所受的阻力大小恒为4N,取重力加速度。则( )
A.无人机从地面上升至最高点,位移大小为18m
B.无人机从地面上升至最高点,位移大小为24m
C.无人机的质量为2kg
D.无人机的质量为4kg
9.(本题6分)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定,将木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。设木块的速度为v,所受合外力为F,运动时间为t,下落的高度为h。忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内,取竖直向下为正方向。对于木块从释放到最低点的过程,其F-h图像或v-t图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
10.(本题6分)如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A叠放在C上,A、B、C的质量分别为m、2m和3m物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为FT。现用水平拉力F拉物体B,使三个物体以同一加速度向右运动,则( )
A.此过程中物体C受五个力作用
B.轻绳刚好被拉断时C的加速度为
C.当F逐渐增大到1.5FT时,轻绳刚好被拉断
D.若水平面光滑,则绳刚断时,A、C间的摩擦力为
三、实验题
11.(本题6分)如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统,获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g。
(1)下列说法正确的是___________。
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作a-图像
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a-F图像,他可能作出图2中___________(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是___________。
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.钩码质量太大
D.所用小车的质量太大
12.(本题9分)某软件能够调用手机内置加速度传感器,实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机(其坐标轴如图1所示)探究加速度与力、质量的关系,实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。
(1)分别称量出小桶的质量m0和手机的质量M0。
(2)开始时,整个实验装置处于静止状态,小桶里没有装砝码。
(3)用手突然向上托起小桶,使得绳子松弛,此瞬间手机受到的合力为_________(用题目所给字母表示),读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值。
(4)往小桶中增加砝码,重复步骤(3),测得实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
小桶和砝码的重力(N)
0.245
0.445
0.645
0.845
1.045
1.245
手机加速度a(m/s2)
1.76
2.58
3.39
4.20
4.98
根据图3软件截图,上表中空白处的数据约为_________m/s2(保留两位有效数字)。利用数据作出a − F图像,在图4中描出第一组数据的点并连线_________。
(5)由a − F图可知手机质量约为_________kg。(保留两位有效数字)。上述实验可以得到结论是:__________________。
(6)保持小桶和砝码的质量不变,用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面,重复步骤(3),测得实验数据并作出图像,得出结论:当合外力一定,加速度与物体质量成反比。
(7)从图3软件截图可以看出,即使整个实验装置处于静止状态,手机依然显示有加速度扰动,为了减少该扰动造成的相对误差,请提出一条可行的办法是_________。
四、解答题
13.(本题10分)如图所示,质量为M(大小未知)的长木板静止在粗糙水平地面上,一个质量的物块(可视为质点)在某一时刻以的水平初速度从木板左端滑上木板,经时间后物块与木板恰好达到共同速度,且在此时对木板施加方向水平向右的恒力作用,物块又经t2(大小未知)时间后从木板的左端滑出。已知物块与木板间的动摩擦因数,木板与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)物块滑上长木板达到共速前,物块与长木板各自的加速度大小;
(2)长木板的质量M以及两者达到共速的瞬间,物块到木板左端间的距离d。
14.(本题13分)如图所示,质量为物块A置于倾角为的斜面上,轻绳绕过固定在斜面顶端的光滑轻质定滑轮,一端连接在物块A上,另一端吊着质量为的物块B,A、B均处于静止,物块A刚好不下滑,已知重力加速度g取。斜面上方的轻绳始终与斜面平行,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物块A与斜面间的动摩擦因数;
(2)若改装物块B的质量,使整个装置向右做匀加速运动的加速度为时,物块A受到的摩擦力恰好为零,此时A、B和斜面体相对静止,悬挂B的轻绳向左偏转与竖直方向成一定的夹角,则改变后物块B的质量为多少。
15.(本题16分)在民航机场,工作人员常用传送带运输行李。如图所示,某倾斜传送带与水平面夹角为两端的距离,以恒定速率沿逆时针方向运行。现将行李(可视为质点)从传送带顶端无初速度释放,行李与传送带间的动摩擦因数为取。求:
(1)行李刚释放时,加速度大小是多少;
(2)行李从传送带顶端点运动到点的时间;
(3)行李在传送带上留下的划痕长度。
试卷第1页,共3页
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高中物理单元测试 —— 第四章 运动和力的关系(较易版01)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)关于牛顿第一定律,下列理解不正确的是( )
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用或外力为零时的运动规律
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果
D.奔跑的运动员由于遇到障碍而被绊倒,这是因为运动员具有惯性
【答案】C
【详解】AB.牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律,即总保持匀速直线运动状态或静止状态,故AB正确,不符合题意;
C.牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于受到摩擦阻力的作用,故C错误,符合题意;
D.奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为运动员具有惯性,故D正确,不符合题意;
本题选择错误选项;故选C。
2.(本题4分)飞盘在空中飞行的过程中,上下两侧的受力不同,某同学将飞盘抛出后经过一段时间被对方接住。下列说法正确的是( )
A.飞盘的质量越大,惯性越大 B.飞盘所受阻力越大,惯性越大
C.飞盘在赤道抛出时比在两极抛出时惯性大 D.飞盘抛出瞬间的速度越大,惯性越大
【答案】A
【详解】质量是惯性唯一的量度,与飞盘的受力情况、地理位置以及速度的大小等外界因素无关。
故选A。
3.(本题4分)下列单位中,都属于国际单位制基本单位的一组是( )
A.m、s、 B.N、kg、m/s C.m、N、 D.、m、
【答案】A
【详解】A.国际单位制(SI)规定了七个基本物理量及其基本单位:长度(米,m)、质量(千克,kg)、时间(秒,s)、电流(安培,A)、热力学温度(开尔文,K)、物质的量(摩尔,mol)和发光强度(坎德拉,cd)。其他单位均为导出单位,由基本单位通过物理公式推导得出。m、s、kg:m是长度的基本单位,s是时间的基本单位,kg是质量的基本单位,三者均为基本单位,故A正确;
B.N、kg、m/s:N(牛顿)是力的单位,由公式推导,单位为kg·m/s²,属于导出单位;kg是基本单位;m/s(米每秒)是速度单位,由公式推导,单位为m/s,属于导出单位,不全为基本单位,故B错误;
C.m、N、kg:m是基本单位,N是导出单位(kg·m/s²),kg是基本单位,不全为基本单位,故C错误;
D.kg、m、N/kg:kg是基本单位,m是基本单位,N/kg(牛顿每千克)是加速度单位,由公式推导,单位为m/s²,属于导出单位。不全为基本单位,故D错误。
故选A。
4.(本题4分)为了研究超重和失重现象,某同学站在力传感器上连续做“下蹲”和“站起”的动作,力传感器将采集到的数据输入计算机,绘制出压力随时间变化的图像如图所示,下列关于该同学的受力和运动分析正确的是( )
A.从到的过程,蹲下一次,站起一次
B.从到的过程,在做“下蹲”的动作
C.从到的过程,先超重后失重
D.从到的过程,在处的速度最大
【答案】B
【详解】AB.该同学在下蹲过程中始末速度均为0,则该同学先向下加速,再向下减速,加速度方向先向下后向上,则该同学先处于失重后处于超重,同理可知,起立过程中先向上加速,再向上减速,即先处于超重后处于失重,结合图像可知,从 a到c的过程,在做“下蹲”的动作,从 d到f过程,在做“站起”的动作,故A错误,B正确;
C.根据图像,结合上述可知,从d到e的过程,该同学处于超重状态,故C错误;
D.从d到f的过程,该同学在做“站起”的动作,从d到e的过程,同学向上加速,从e到f的过程,同学向上减速,则在e处的速度最大,故 D错误。
故选B。
5.(本题4分)起重机将质量为的货物竖直向上匀加速吊起,已知起重机钢索提供的拉力为,重力加速度,不计空气阻力,则货物上升的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】对货物根据牛顿第二定律可得
可得
故选C。
6.(本题4分)如图所示,光滑斜面固定在水平地面上,可视为质点的滑块和从斜面顶端同时开始运动,自由下落,从静止开始沿斜面下滑,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.物块先到达地面
B.物块先到达地面
C.、同时到达地面
D.谁先到达地面取决于、的质量大小
【答案】A
【详解】设斜面倾角为,斜面高度为,对于滑块有
可得
对于滑块有
可得
则有,即物块先到达地面。
故选A。
7.(本题4分)如图所示,质量相同的两块砖甲、乙用轻弹簧竖直连接,砖乙下方垫了一块水平木板,整个系统处于静止状态,重力加速度大小为,抽出木板瞬间,下列关于两物体的加速度说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设甲、乙质量均为m,抽出木板前,对甲受力分析有
在抽出木板的瞬间,弹簧对甲的支持力和对乙的压力大小并未改变,对甲有
可得甲的加速度为零;
对乙,根据牛顿第二定律可得
解得乙的加速度大小,故选D。
二、多选题
8.(本题6分)如图甲所示,无人机从地面竖直起飞,运动一段时间后因动力系统发生故障,最终到达某一高度处后速度为零。图乙是无人机从地面上升至最高点过程中的图像,已知无人机飞行时所受的阻力大小恒为4N,取重力加速度。则( )
A.无人机从地面上升至最高点,位移大小为18m
B.无人机从地面上升至最高点,位移大小为24m
C.无人机的质量为2kg
D.无人机的质量为4kg
【答案】BC
【详解】AB.因图像与坐标横轴围成的面积表示位移的大小,由图乙可知无人机从地面上升至最高点,位移大小
故A错误,B正确;
CD.因图像的斜率表示加速度,所以无人机在加速过程中的加速度大小
减速过程中的加速度大小
失去升力后无人机在重力和阻力的作用下减速上升,根据牛顿第二定律,有
解得无人机的质量
故C正确,D错误。
故选BC。
9.(本题6分)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定,将木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。设木块的速度为v,所受合外力为F,运动时间为t,下落的高度为h。忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内,取竖直向下为正方向。对于木块从释放到最低点的过程,其F-h图像或v-t图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【详解】AB.在木块下落高度之前,木块所受合外力为木块的重力保持不变,即
当木块接触弹簧后,弹簧弹力向上,则木块的合力
到合力为零前,随着增大,减小;当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点,故A错误,B正确;
CD.在木块下落高度之前,木块做自由落体运动,根据
速度逐渐增大, 图像斜率不变,当木块接触弹簧后到合力为零前,根据牛顿第二定律
木块的速度继续增大,做加速度减小的加速运动,所以图像斜率逐渐减小,当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中
木块所受合外力向上,木块做加速度增大的减速运动,所以图斜率增大且为负,到达最低点,故C正确,D错误。
故选BC。
10.(本题6分)如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A叠放在C上,A、B、C的质量分别为m、2m和3m物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为FT。现用水平拉力F拉物体B,使三个物体以同一加速度向右运动,则( )
A.此过程中物体C受五个力作用
B.轻绳刚好被拉断时C的加速度为
C.当F逐渐增大到1.5FT时,轻绳刚好被拉断
D.若水平面光滑,则绳刚断时,A、C间的摩擦力为
【答案】BC
【详解】A.对A受力分析,A受重力、支持力和向右的静摩擦力作用,由此可以知道C受重力、A对C的压力、地面的支持力、绳子的拉力、A对C的摩擦力以及地面的摩擦力六个力作用,故A错误;
BC.对整体分析,根据牛顿第二定律
解得,整体的加速度为
隔离对A、C分析,根据牛顿第二定律得
计算得出,
当时,轻绳刚好被拉断,故BC正确;
D.若水平面光滑,绳刚断时,对A、C分析,根据牛顿第二定律
解得
隔离对A分析,A受到的摩擦力,故D错误。
故选BC。
三、实验题
11.(本题6分)如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统,获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g。
(1)下列说法正确的是___________。
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作a-图像
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a-F图像,他可能作出图2中___________(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是___________。
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.钩码质量太大
D.所用小车的质量太大
【答案】(1)D
(2) 丙 C
【详解】(1)A.平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有f=mgsinθ=μmgcosθ
m约掉了,每次在小车上加减砝码时,故不需要重新平衡摩擦力,故A错误;
B.实验时应先接通电源后释放小车,故B错误;
C.让小车的质量m2远远大于钩码的质量m1,因为实际上绳子的拉力
而实验中用小盘和重物的重力代替拉力,则应该是,故C错误;
D.由牛顿第二定律F=ma,所以,所以在用图像探究小车的加速度与质量的关系时,通常作图像,故D正确。
故选D。
(2)[1][2]遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况,故可能作出图2中丙。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是钩码的总质量太大,没有远小于小车和砝码的质量。
故选C。
12.(本题9分)某软件能够调用手机内置加速度传感器,实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机(其坐标轴如图1所示)探究加速度与力、质量的关系,实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。
(1)分别称量出小桶的质量m0和手机的质量M0。
(2)开始时,整个实验装置处于静止状态,小桶里没有装砝码。
(3)用手突然向上托起小桶,使得绳子松弛,此瞬间手机受到的合力为_________(用题目所给字母表示),读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值。
(4)往小桶中增加砝码,重复步骤(3),测得实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
小桶和砝码的重力(N)
0.245
0.445
0.645
0.845
1.045
1.245
手机加速度a(m/s2)
1.76
2.58
3.39
4.20
4.98
根据图3软件截图,上表中空白处的数据约为_________m/s2(保留两位有效数字)。利用数据作出a − F图像,在图4中描出第一组数据的点并连线_________。
(5)由a − F图可知手机质量约为_________kg。(保留两位有效数字)。上述实验可以得到结论是:__________________。
(6)保持小桶和砝码的质量不变,用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面,重复步骤(3),测得实验数据并作出图像,得出结论:当合外力一定,加速度与物体质量成反比。
(7)从图3软件截图可以看出,即使整个实验装置处于静止状态,手机依然显示有加速度扰动,为了减少该扰动造成的相对误差,请提出一条可行的办法是_________。
【答案】 m0g 0.96/0.97/0.98 0.24/0.25/0.26 当手机的质量一定时,手机的加速度与手机所受合外力成正比 使用质量更大的砝码组(不超过弹簧弹性限度)
【详解】(3)[1]静止时根据平衡条件可得弹簧的弹力
当将小桶突然托起时,弹簧的弹力大小不变,此瞬间手机受到的合外力
(4)[2]根据图3可读得手机的加速度大小约为0.98 m/s2,因此上表中空白处的数据应为0.98。
[3]作图时应用平滑的直线将各点迹连接起来,且应尽可能多的让点迹落在图线上,不能落在图线上的点迹应让其均匀的分布在图线的两侧,明显有误差的点迹应直接舍去。描点作图如图所示
(5)[4]由a − F图可知手机质量
[5]上述实验可以得到结论是:当手机的质量一定时,手机的加速度与手机所受合外力成正比。
(7)[6]为了减少该扰动造成的相对误差,可以使用质量更大的砝码组(不超过弹簧弹性限度)。
四、解答题
13.(本题10分)如图所示,质量为M(大小未知)的长木板静止在粗糙水平地面上,一个质量的物块(可视为质点)在某一时刻以的水平初速度从木板左端滑上木板,经时间后物块与木板恰好达到共同速度,且在此时对木板施加方向水平向右的恒力作用,物块又经t2(大小未知)时间后从木板的左端滑出。已知物块与木板间的动摩擦因数,木板与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)物块滑上长木板达到共速前,物块与长木板各自的加速度大小;
(2)长木板的质量M以及两者达到共速的瞬间,物块到木板左端间的距离d。
【答案】(1);
(2)2kg;6m
【详解】(1)设物块的加速度大小为a1,由牛顿第二定律有
解得
因为2s时达到共速,此时速度大小
长木板由静止做匀加速直线运动,加速度大小
(2)对长木板由牛顿第二定律有
解得
2s内物块对地位移大小为
2s内长木板对地位移大小为
则时物块到长木板左端的距离为
14.(本题13分)如图所示,质量为物块A置于倾角为的斜面上,轻绳绕过固定在斜面顶端的光滑轻质定滑轮,一端连接在物块A上,另一端吊着质量为的物块B,A、B均处于静止,物块A刚好不下滑,已知重力加速度g取。斜面上方的轻绳始终与斜面平行,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物块A与斜面间的动摩擦因数;
(2)若改装物块B的质量,使整个装置向右做匀加速运动的加速度为时,物块A受到的摩擦力恰好为零,此时A、B和斜面体相对静止,悬挂B的轻绳向左偏转与竖直方向成一定的夹角,则改变后物块B的质量为多少。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)对物块A研究,根据力的平衡
解得
(2)设加速度为a,轻绳拉力为T,斜面对A支持力为N,对物块A研究
设物块B的质量为,对物块B研究
解得
15.(本题16分)在民航机场,工作人员常用传送带运输行李。如图所示,某倾斜传送带与水平面夹角为两端的距离,以恒定速率沿逆时针方向运行。现将行李(可视为质点)从传送带顶端无初速度释放,行李与传送带间的动摩擦因数为取。求:
(1)行李刚释放时,加速度大小是多少;
(2)行李从传送带顶端点运动到点的时间;
(3)行李在传送带上留下的划痕长度。
【答案】(1)8m/s2
(2)1.25s
(3)1m
【详解】(1)行李刚释放时,根据牛顿第二定律得
解得
(2)运动到与传送带共速的时间
在传送带上滑动的距离为
故行李与传送带共速后继续加速下滑,此时由牛顿第二定律得
解得a2=2m/s2
x2=L-x1=3.25m-0.25m=3m
第二段匀加速过程
解得t2=1s或-3s(舍去)
故行李通过传送带所需要的时间为t=t1+t2=0.25s+1s=1.25s
(3)第一段加速阶段的划痕长
第二段加速阶段的划痕长
两部分有叠加,则划痕长为
试卷第1页,共3页
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