内容正文:
云南省易门县2025-2026学年上学期期末检测
高一物理 试卷
满分 100 分,考试时间 75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(本题共10题,其中1-7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,8-10题,每小题6分,共18分,每小题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)
1. 关于动量,以下说法正确的是( )
A. 速度大的物体动量一定大
B. 物体的动量发生改变,其动能也一定发生改变
C. 两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相同
D. 两个物体的速度相同,那么质量大的物体动量一定大
2. 下列关于速度的说法正确的是( )
A. 由v=可知,v与Δx成正比,与Δt成反比
B. 速度大小不变的运动是匀速直线运动
C. 因为2>-3,所以2 m/s>-3 m/s
D. 速度的方向与物体运动的方向一致
3. 一辆汽车由静止开始做匀变速直线运动,在第8 s末开始刹车,经4 s停下来,汽车刹车过程中也在做匀变速直线运动,那么前后两段加速度的大小之比是( )
A. 1∶4 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 4∶1
4. 将一铁块 A 放在水平放置的磁板 B 上,A 被 B 吸住并处于静止状态(如图所示),关于铁块 A 的受力情况,下列叙述正确的是( )
A. 铁块共受三个力的作用,其中有两个力的施力物体是磁板
B. 铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力
C. 磁板所受铁块的压力等于铁块的重力
D. 磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力,大小相等方向相反,是一对平衡力
5. 如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平桌面上处于静止状态,那么以下说法正确的是( )
A. 物体A对C有向下的压力作用
B. 物体A和B对地面都有压力作用
C. 地面对C的支持力是由于地面发生形变产生的
D. 物体A对B的压力是由于B物体发生形变产生的
6. 如图所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间,B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细线相连,当系统静止后,突然剪断A,B间的细线,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)( )
A. -g、2g、0 B. -2g、2g、0
C. -2g、2g、g D. -2g、g、g
7. 一个物体以v0=16 m/s的初速度冲上一光滑斜面,加速度的大小为8 m/s2,到达最高点之后,又以相同的加速度沿斜面向下运动,则( )
A. 1 s末的速度大小为8 m/s B. 3 s末的速度为零
C. 2 s末速度大小为8 m/s D. 4 s末的速度大小为16 m/s
8. 一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出,鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下,关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向( )
A. 桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左
B. 桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右
C. 鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左
D. 鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右
9. 甲、乙两个质点沿同一直线运动,其中质点甲以v0=6m/s的速度做匀速直线运动,质点乙做初速度为零的匀变速直线运动,它们的位置x随时间t的变化关系如图所示。已知t1=3s时,甲、乙图线的斜率相等。下列判断正确的是( )
A. 最初的一段时间内,甲、乙的运动方向相反 B. t1=3s时,乙的位置坐标为-11m
C. 图t2=9s时,两车相遇 D. 乙经过原点的速度大小为2m/s
10. 如图甲所示,A、B两物体叠放在光滑水平面上,对B物体施加一水平变力F,F-t关系图象如图乙所示.两物体在变力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,则( )
A. t0时刻,两物体之间的摩擦力为零
B. t0时刻,两物体的速度方向开始改变
C. t0~2t0时间内,两物体之间的摩擦力逐渐减小
D. t0~2t0时间内,物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同
二、非选择题(本题共5个大题,共54分)
11. 如图甲为用等效代替法“验证力的平行四边形定则”的实验装置图.
(1)本实验中“等效代替”的含义是________.
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)请将下面实验的主要步骤补充完整.
①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;
②沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,记录____,并记录两个拉力的大小及方向;
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点,记录_____.
(3)如图2所示,是某同学根据实验数据按照一定的标度(标度未画出)画出的力的图示.F1、F2、F、 中不是由弹簧测力计测得的力是_____(填字母).
(4)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,下列操作必要的是_____.
A.实验前,将两个弹簧测力计相互钩住,水平反向拉伸,检查读数是否相同
B.实验时,应保持绳套与纸面平行
C.实验时,为便于计算,拉力F1和F2必须相互垂直
D.确定拉力的方向时,应使两个点的距离尽量远一些.
12. 某实验小组用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)(单选)探究加速度与力的关系时,木块质量M和槽码质量m分别选取下列四组值:
A.M=500g,m分别为70g、100g、125g
B.M=500g,m分别为20g、30g、40g、50g
C.M=200g,m分别为70g、75g、100g、125g
D.M=200g,m分别为30g、40g、50g、60g
在其它操作都相同且正确的情况下,选用______组进行实验误差较小。
(2)(单选)下列操作正确的是______。
A.在平衡木块受到的滑动摩擦力时,应将槽码通过细绳拴在木块上
B.实验时,要先放开木块,再接通打点计时器的电源
C.平衡摩擦力的目的是使木块所受的合力等于所挂槽码通过细绳对木块施加的拉力
D.保持槽码质量不变,只改变木块的质量进行研究,可以得到加速度、力、质量三者的关系
(3)某小组同学顺利地完成了实验,下图是在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可算出木块的加速度a=______m/s2(结果保留两位有效数字)。
(4)甲、乙两同学在用以上实验装置研究加速度a与拉力F的关系时,在木块上不放重物也没有平衡摩擦力的情况下,根据得到的实验数据,用图象法处理数据时得到了图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为M甲、M乙,木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,M甲______M乙,μ甲______μ乙(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
13. 汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标,一辆汽车以54km/h的速度匀速行驶。
(1)若汽车以1.5m/s2的加速度加速,求8s末汽车的速度大小。
(2)若汽车以1.5m/s2的加速度刹车,求刹车8s时和12s时的速度大小。
(3)若汽车经过5s停下,求汽车加速度。
14. 如图所示质量为5.0 kg的重物A静止在斜面C上。质量为1.2 kg的重物B通过水平细绳与重物A相连于O点,O点通过另一根细绳悬挂于天花板上的D点,绳子与竖直方向夹角以及斜面倾角均为37°,取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)细绳OD的拉力大小;
(2)重物A对斜面C的压力大小;
(3)C受到地面的摩擦力大小及方向。
15. 如图所示,为皮带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角θ=37°,A、B两端相距5.0 m,质量为m=10 kg的物体以v0=6.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为0.5.传送带顺时针运转的速度v=4.0 m/s,(g取10 m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8)求:
(1)物体从A点到达B点所需的时间;
(2)若传送带顺时针运转的速度可以调节,物体从A点到达B点的最短时间是多少?
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云南省易门县2025-2026学年上学期期末检测
高一物理 试卷
满分 100 分,考试时间 75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(本题共10题,其中1-7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,8-10题,每小题6分,共18分,每小题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)
1. 关于动量,以下说法正确的是( )
A. 速度大的物体动量一定大
B. 物体的动量发生改变,其动能也一定发生改变
C. 两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相同
D. 两个物体的速度相同,那么质量大的物体动量一定大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由动量公式,得动量大小还与质量有关,所以速度大的物体动量不一定大,A错误;
B.物体的动量发生改变时,可能是速度方向发生变化,大小没变,所以动能可能不变,B错误;
C.动量是矢量,速度大小相等时,方向不同,动量也不相同,C错误;
D.动量是质量与速度的乘积,所以速度相同时,质量大的物体动量一定大,D正确。
故选D。
2. 下列关于速度的说法正确的是( )
A. 由v=可知,v与Δx成正比,与Δt成反比
B. 速度大小不变的运动是匀速直线运动
C. 因为2>-3,所以2 m/s>-3 m/s
D. 速度的方向与物体运动的方向一致
【答案】D
【解析】
【详解】A.速度是运用比值定义的物理量,与位移和时间无关,A错误;
B.速度大小和方向不变的运动是匀速直线运动,B错误;
C.速度大小是速度的绝对值,则
C错误;
D.速度方向即为物体的运动方向,D正确。
故选D。
3. 一辆汽车由静止开始做匀变速直线运动,在第8 s末开始刹车,经4 s停下来,汽车刹车过程中也在做匀变速直线运动,那么前后两段加速度的大小之比是( )
A. 1∶4 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 4∶1
【答案】B
【解析】
【详解】设汽车开始刹车时的速度大小为,前、后两段运动的时间分别为、,加速度大小分别为,。由加速度的定义得,
所以
故选B。
4. 将一铁块 A 放在水平放置的磁板 B 上,A 被 B 吸住并处于静止状态(如图所示),关于铁块 A 的受力情况,下列叙述正确的是( )
A. 铁块共受三个力的作用,其中有两个力的施力物体是磁板
B. 铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力
C. 磁板所受铁块的压力等于铁块的重力
D. 磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力,大小相等方向相反,是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】铁块受重力、支持力、吸引力,三力平衡;其中支持力、吸引力的施力物体是磁板,故A正确;铁块受重力、支持力、吸引力,三力平衡,故重力小于支持力,故B错误;根据牛顿第三定律,压力等于支持力;而支持力等于重力与吸引力的矢量和,故压力小于重力,故C错误;磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力是相互作用力,根据牛顿第三定律,大小相等、方向相反;故D错误;故选A.
【点睛】本题关键明确相互作用力是等值、反向、共线,同性质且作用在两个物体上;平衡力是作用在一个物体上,可以是不同性质的力,且合力为零,基础问题.
5. 如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平桌面上处于静止状态,那么以下说法正确的是( )
A. 物体A对C有向下的压力作用
B. 物体A和B对地面都有压力作用
C. 地面对C的支持力是由于地面发生形变产生的
D. 物体A对B的压力是由于B物体发生形变产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A. 物体A对C没有压力作用,因为A和C不接触,A错误;
B. 物体A和B对地面都没有压力作用,物体A和B都没有接触地面,B错误;
C. 弹力都是施力物体形变产生的,所以地面对C的支持力是由于地面发生形变产生的,C正确;
D. 物体A对B的压力是由于A物体发生形变产生的,D错误。
故选C。
6. 如图所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间,B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细线相连,当系统静止后,突然剪断A,B间的细线,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)( )
A. -g、2g、0 B. -2g、2g、0
C. -2g、2g、g D. -2g、g、g
【答案】B
【解析】
【详解】设A、B、C的质量均为m,剪断细线前,对B、C整体受力分析,受到总重力和细线的拉力而平衡,故细线的拉力大小
再对物块A受力分析,受到重力、细线拉力和弹簧的拉力。剪断细线后,重力和弹簧的弹力不变,细线的拉力减为零,故物块B受到的合力等于2mg,向下,物块A受到的合力为2mg,向上,物块C受到的力不变,合力为零,故物块B有2g的向下的加速度,物块A具有2g的向上的加速度,物块C的加速度为零,
故选B。
7. 一个物体以v0=16 m/s的初速度冲上一光滑斜面,加速度的大小为8 m/s2,到达最高点之后,又以相同的加速度沿斜面向下运动,则( )
A. 1 s末的速度大小为8 m/s B. 3 s末的速度为零
C. 2 s末速度大小为8 m/s D. 4 s末的速度大小为16 m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.开始一段时间内,物体做匀减速直线运动,根据
可知在1 s末的速度大小为8 m/s,2 s末速度大小为0,A正确,C错误;
BD.2 s后物体从最高点向下做匀加速直线运动,受力情况不变,加速度不变。3 s末的速度大小
在4 s末速度,B错误,D正确。
故选AD。
8. 一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出,鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下,关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向( )
A. 桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左
B. 桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右
C. 鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左
D. 鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右
【答案】BC
【解析】
【详解】桌布从鱼缸下向右拉出,则桌布受到鱼缸所给向左的摩擦力,力是相互的所以鱼缸受到桌布给的向右的摩擦力。
故选BC。
9. 甲、乙两个质点沿同一直线运动,其中质点甲以v0=6m/s的速度做匀速直线运动,质点乙做初速度为零的匀变速直线运动,它们的位置x随时间t的变化关系如图所示。已知t1=3s时,甲、乙图线的斜率相等。下列判断正确的是( )
A. 最初的一段时间内,甲、乙的运动方向相反 B. t1=3s时,乙的位置坐标为-11m
C. 图t2=9s时,两车相遇 D. 乙经过原点的速度大小为2m/s
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.位移—时间图线的斜率表示速度,交点表示相遇,最初的一段时间内,乙的初始位置坐标为负,但甲、乙的运动方向相同,A错误;
B.质点乙做初速度为零的匀变速直线运动,t=3s时,甲、乙图线的斜率相等,所以t=3s时乙的速度是6m/s,则乙的加速度
则0-3s,质点乙通过的位移
所以t=3s时,乙的位置坐标为
B正确;
C.t=9s时,甲的位置坐标为
乙的位置坐标为
可知在t2=9s时,两车没有相遇,C错误;
D.乙经过原点时,位移为x′=20m,根据
v2=2ax′
解得
m/s
D错误。
故选B。
10. 如图甲所示,A、B两物体叠放在光滑水平面上,对B物体施加一水平变力F,F-t关系图象如图乙所示.两物体在变力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,则( )
A. t0时刻,两物体之间的摩擦力为零
B. t0时刻,两物体的速度方向开始改变
C. t0~2t0时间内,两物体之间的摩擦力逐渐减小
D. t0~2t0时间内,物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.t0时刻F=0,则A、B的加速度为零,因此两物体速度方向不变,且A、B间的摩擦力为零,选项A正确、B错误;
CD.t0~2t0时间内,A、B系统的加速度逐渐增大,以A为研究对象,A的加速度由其受到的摩擦力提供,因此A受到的摩擦力应逐渐增大。A受到的摩擦力与A、B加速度同向,即与F同向,选项C错误,D正确。
故选AD。
二、非选择题(本题共5个大题,共54分)
11. 如图甲为用等效代替法“验证力的平行四边形定则”的实验装置图.
(1)本实验中“等效代替”的含义是________.
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)请将下面实验的主要步骤补充完整.
①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;
②沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,记录____,并记录两个拉力的大小及方向;
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点,记录_____.
(3)如图2所示,是某同学根据实验数据按照一定的标度(标度未画出)画出的力的图示.F1、F2、F、 中不是由弹簧测力计测得的力是_____(填字母).
(4)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,下列操作必要的是_____.
A.实验前,将两个弹簧测力计相互钩住,水平反向拉伸,检查读数是否相同
B.实验时,应保持绳套与纸面平行
C.实验时,为便于计算,拉力F1和F2必须相互垂直
D.确定拉力的方向时,应使两个点的距离尽量远一些.
【答案】 ①. D ②. 结点O的位置 ③. 拉力的大小及方向 ④. ⑤. ABD
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]该实验采用了“等效法”,即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的,即要求橡皮筋的形变量相同,故D正确,ABC错误;
(2)②[2]沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,记录结点O的位置,并记录两个拉力的大小及方向;
③[3]再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点,记录拉力的大小及方向;
(3)[4]F′是根据平行四边形法则得到的两个分力的合力,故F1、F2、F、 中不是由弹簧测力计测得的力是;
(4)[5]A.实验前,将两个弹簧测力计相互钩住,水平反向拉伸,检查读数是否相同,选项A正确;
B.实验时,应保持绳套与纸面平行,以减小试验的误差,选项B正确;
C.实验时,拉力F1和F2没有必要必须相互垂直,选项 C错误;
D.确定拉力的方向时,应使两个点的距离尽量远一些,以减小试验的误差,选项D正确.
12. 某实验小组用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)(单选)探究加速度与力的关系时,木块质量M和槽码质量m分别选取下列四组值:
A.M=500g,m分别为70g、100g、125g
B.M=500g,m分别为20g、30g、40g、50g
C.M=200g,m分别为70g、75g、100g、125g
D.M=200g,m分别为30g、40g、50g、60g
在其它操作都相同且正确的情况下,选用______组进行实验误差较小。
(2)(单选)下列操作正确的是______。
A.在平衡木块受到的滑动摩擦力时,应将槽码通过细绳拴在木块上
B.实验时,要先放开木块,再接通打点计时器的电源
C.平衡摩擦力的目的是使木块所受的合力等于所挂槽码通过细绳对木块施加的拉力
D.保持槽码质量不变,只改变木块的质量进行研究,可以得到加速度、力、质量三者的关系
(3)某小组同学顺利地完成了实验,下图是在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可算出木块的加速度a=______m/s2(结果保留两位有效数字)。
(4)甲、乙两同学在用以上实验装置研究加速度a与拉力F的关系时,在木块上不放重物也没有平衡摩擦力的情况下,根据得到的实验数据,用图象法处理数据时得到了图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为M甲、M乙,木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,M甲______M乙,μ甲______μ乙(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. B ②. C ③. 0.39 ④. 大于 ⑤. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]探究加速度与力的关系时,木块质量M必须远大于槽码质量m。
故选B。
(2)[2]A.在平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应将槽码通过细绳拴在木块上,A错误;
B.实验时,先通打点计时器的电源,再放开木块,B错误;
C.平衡摩擦力的目的是使木块所受的合力等于所挂槽码通过细绳对木块施加的拉力,C正确;
D.木块为研究对象,保持木块的质量不变,只改变槽码的质量来进行研究,可以得到加速度与力的关系,D错误。
故选C。
(3)[3]木块的加速度为
(4)[4][5]根据牛顿第二定律
整理得
根据图像
解得
13. 汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标,一辆汽车以54km/h的速度匀速行驶。
(1)若汽车以1.5m/s2的加速度加速,求8s末汽车的速度大小。
(2)若汽车以1.5m/s2的加速度刹车,求刹车8s时和12s时的速度大小。
(3)若汽车经过5s停下,求汽车加速度。
【答案】(1)27m/s;(2) 3m/s,0;(3)大小为3m/s2,方向为初速度方向的反方向
【解析】
【详解】令初速度方向为正方向,已知v0=54km/h=15m/s,
(1)若汽车以1.5m/s2的加速度加速,设汽车加速8s速度为v1,a1=1.5m/s2,t1=8s,则有:
v1=v0+a1t1=15+1.5×8=27m/s
(2)设a2=-1.5m/s2,汽车刹车到停止的时间为:
因刹车t2=8s<t0,则速度大小为:
v2=v0+a2t2=15-1.5×8=3m/s
因刹车t3=12s>t0,表示车已停止,则速度大小为:
v3=0
(3)设汽车刹车加速度为a3,对刹停过程加速度为:
故加速度大小为3m/s2,方向为初速度方向的反方向。
14. 如图所示质量为5.0 kg的重物A静止在斜面C上。质量为1.2 kg的重物B通过水平细绳与重物A相连于O点,O点通过另一根细绳悬挂于天花板上的D点,绳子与竖直方向夹角以及斜面倾角均为37°,取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)细绳OD的拉力大小;
(2)重物A对斜面C的压力大小;
(3)C受到地面的摩擦力大小及方向。
【答案】(1)
(2)
(3);方向水平向右
【解析】
【小问1详解】
物体静止,竖直绳的拉力大小为
对结点受力分析,由竖直方向平衡得
解得
【小问2详解】
由结点水平方向平衡得
对物体受力分析,设斜面对物体的支持力大小为,由垂直斜面方向平衡得
解得
由牛顿第三定律,物体对斜面的压力大小为
【小问3详解】
以物体和斜面为整体,水平方向上整体受细绳向左的拉力和地面摩擦力作用,由水平方向平衡得,方向水平向右。
15. 如图所示,为皮带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角θ=37°,A、B两端相距5.0 m,质量为m=10 kg的物体以v0=6.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为0.5.传送带顺时针运转的速度v=4.0 m/s,(g取10 m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8)求:
(1)物体从A点到达B点所需的时间;
(2)若传送带顺时针运转的速度可以调节,物体从A点到达B点的最短时间是多少?
【答案】(1)2.2 s;(2)1 s
【解析】
【详解】(1)重力沿斜面方向的分力
摩擦力大小
开始时物体所受摩擦力沿斜面向下,根据牛顿第二定律
得
达到与传送带速度相等需要的时间
这段时间内的位移为
之后,物块所受沿斜面向上的摩擦力小于重力的分力,则加速度为
以此加速度减速上滑:有
即
,正好此时物块速度减小到0;则物体从A点到达B点所需的时间
(2)若传送带的速度较大,沿AB上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,则所用时间最短,此种情况加速度一直为运动到B点的时间最短
代入数据整理可以得到得
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