精品解析：贵州贵阳市贵州师范大学附属中学2025-2026学年高一上学期12月阶段检测物理试卷

2025-2026学年度贵州师范大学附属中学高2025级高一上12月月考 物理学科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 （将试卷上的答案作答在答题卡上，否则答案无效！） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 图1中，物体在时间段通过的位移为 B. 图2中，阴影面积表示时刻物体的速度大小 C. 图3中，物体在时间内的平均速度等于 D. 图4中，内物体的速度变化量是 2. 甲、乙同时从A处由静止出发，沿直线AB运动，甲先以加速度a1做匀加速运动，经一段时间后，改以加速度a2做匀加速运动，到达B的速度为v0，乙一直以加速度a做匀加速运动，到达B的速度也为v0。已知a1＞a，则（　 ） A. a2＝a B. 从A到B，甲、乙平均速度相等 C. 经过AB间任一点时甲的速度一定大于乙的速度 D. 经过AB间某一点时，甲的速度可能小于乙的速度 3. 有一辆汽车在一个沙尘暴天气中匀速行驶，司机突然模糊的看到正前方十字路口有一路障，他立即采取刹车，未发生事故。已知该汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律式为∶（x的单位是m，t的单位是s）。则关于该汽车的运动，下列判断中正确的是（　　） A. 刹车过程中的加速度大小为 B. 刹车后内的位移 C. 刹车后，汽车第一个内，第二个内，第三个内，第四个内位移之比为 D. 刹车全过程的平均速度为 4. 如图所示，光滑定滑轮固定在天花板上，轻绳绕过定滑轮，一端竖直悬挂质量为2m的小球P，另一端连接质量为m的圆环Q，圆环Q套在粗糙水平杆上。一水平向左的力F作用在圆环上，使轻绳和杆之间夹角为30°，整个系统保持静止状态。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 杆对圆环Q摩擦力的方向一定向右 B. 杆对圆环Q摩擦力的方向可能向左 C. 定滑轮对轻绳作用力的方向竖直向上 D. 定滑轮对轻绳作用力的大小为 5. 如图所示，质量均匀的钢管处于静止状态，一端在水平地面上，另一端被细绳悬挂，下列分析正确的是（ ） A. 地面对钢管的支持力可能等于钢管的重力 B. 地面对钢管的支持力大于它对地面压力 C. 钢管一定受到向左的静摩擦力 D. 钢管对地的作用力斜向左下方 6. 一木块沿一与水平面夹角为的表面粗糙的传送带运动，其图像如图所示，已知传送带以速率逆时针转动，传送带足够长，木块与传送带间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是（　　） A. 开始木块是从传送带底端向上运动的 B. 从图像可知木块的初速度大于 C. 从图像可知木块与传送带间的动摩擦因数 D. 从图像可以得出木块运动过程中的速度一定没有等于的时刻 7. 如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为θ的固定斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面向上的恒力F推A，使它们沿斜面向上匀加速运动，为了增大A、B间的压力，可行的办法是（　　） A. 增大推力F B. 减小倾角θ C. 减小B的质量 D. 增加A的质量 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，三个可视为质点的小球1、2、3放在固定的光滑斜面上，初始时小球1与下方的A点及相邻小球之间的距离均为L。三小球同时由静止释放，到达A点的速率依次为v1、v2、v3，小球1、2到达A点的时间间隔为，小球2、3到达A点的时间间隔为。下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，倾角的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中，则 A. 物体所受摩擦力方向平行于斜面沿虚线向上 B. 物体与斜面间的动摩擦因数 C. 物体所受摩擦力方向与水平推力垂直且平行斜面向上 D. 物体与斜面间的动摩擦因数 10. 如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度的二次方v2随坐标x的变化图像如图乙所示。其中OA段为直线，ABCD是平滑的曲线，AB段与OA相切于A点，C点与A点关于BE对称，空气阻力不计，重力加速度为g。关于小球在A、B、C、D各点对应的位置坐标xA、xB、xC、xD及加速度大小aA、aB、aC、aD的判断正确的是（ ） A. ，，此时小球处于失重状态 B. ， C. ，，此时小球处于失重状态 D. ，，此时小球处于超重状态 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 如图所示，利用一颗苹果下落的频闪照片来研究自由落体运动。设频闪光源的频率为f，竖直下落距离、和均已知。 （1）若图中A点的速度恰好为零，则__________，苹果下落加速度的表达式为__________。（用、和f表示） （2）苹果通过C点的瞬时速度的表达式为__________（用、和f表示） 12. 某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。 （1）利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车___________。（选填正确答案标号） a.能在轨道上保持静止 b.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 c.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 （2）利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器上，箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力和物体的加速度a，并将数据实时传送到计算机。 ①图丙是根据某次实验采集的数据生成的和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。时，物体处于___________（选填“超重”或“失重”）状态；以为横轴、a为纵轴，根据实验数据拟合得到的图像为图丁中的图线a、 ②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其图像为图丁中的图线___________。（选填“b”“c”或“d”） 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，木块从光滑的斜面上的A点以的加速度由静止开始下滑，与此同时小球在距C点的正上方处自由落下，木块以不变的速率途经斜面底端B点后，继续在粗糙程度相同的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球相遇，若斜面AB段长，水平BC段长，不计空气阻力，试求：（） （1）m2下落到地面的时间； （2）求m1在BC段的加速度大小； （3）求m1经过C点后还能运动多长时间？ 14. 如图所示，质量均为m的半圆环A、B紧靠着静置于水平地面上，圆心分别为，；在A、B正上方静止放置质量为的光滑圆环C，圆心为；已知A、B、C的半径均为R，重力加速度大小为g。 （1）若给C施加一个过水平向右的力F，使C与B恰好分离，此时A仍静止，求F的大小及A受到地面的摩擦力大小； （2）若用水平向右的力拉A，使A缓慢向右移动，C刚要接触地面时，B恰好滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求B与地面间的动摩擦因数。 15. 三明钢铁厂某分厂用传送带把工件传送到高处，图甲为该装置示意图。传送带与水平面的夹角θ=37°，A、B两端相距L1=7m。一可视为质点、质量为m=40kg的工件从A端无初速度释放后运送至B端。已知工件与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）若传送带以v=2m/s的速度顺时针运转，求工件从A端运送至B端所用的时间； （2）2021年秋冬季开始，因节能减排限时供电，传送带停止运转。为了不影响工作进度，如图乙，工人将工件置于木板最上端，拉动连接木板且与传送带平行的轻绳，完成运送工作。已知木板质量M=10kg，工件与木板之间的动摩擦因数μ2=0.8，木板与传送带之间的动摩擦因数=0.25，木板上端到传送带上端的距离为L2=5.25m，不计轻绳与定滑轮间的摩擦力与空气阻力 （i）为避免工件与木板相对滑动，求工人所用拉力的最大值； （ii）若工人用（i）中的最大拉力将工件与木板由静止开始拉动，一段时间后撤去拉力，工件恰好能运动到B端，求拉力的作用时间. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度贵州师范大学附属中学高2025级高一上12月月考 物理学科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 （将试卷上的答案作答在答题卡上，否则答案无效！） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 图1中，物体在时间段通过的位移为 B. 图2中，阴影面积表示时刻物体的速度大小 C. 图3中，物体在时间内的平均速度等于 D. 图4中，内物体的速度变化量是 【答案】D 【解析】 【详解】A．图1中，初始时刻时物体的位置坐标不为0，时物体的位置坐标为，所以物体时间段通过的位移为，故A错误； B．图2中，图像中，图像与时间轴所围的面积表示速度的变化量。时间内物体速度的变化量，而不是时刻物体的速度大小，因为不知道初速度，所以无法确定时刻物体的速度大小，故B错误； C．在图像中，若物体做匀变速直线运动，其平均速度为 且图像为倾斜直线。图3中物体图像是曲线，说明物体做的不是匀变速直线运动，所以物体在时间内的平均速度不等于，故C错误； D．由运动学公式 解得 图像的斜率 图4中图像斜率为 则加速度 根据 内物体的速度变化量为 故D正确。 故选D。 2. 甲、乙同时从A处由静止出发，沿直线AB运动，甲先以加速度a1做匀加速运动，经一段时间后，改以加速度a2做匀加速运动，到达B的速度为v0，乙一直以加速度a做匀加速运动，到达B的速度也为v0。已知a1＞a，则（　 ） A. a2＝a B. 从A到B，甲、乙平均速度相等 C. 经过AB间任一点时甲的速度一定大于乙的速度 D. 经过AB间某一点时，甲的速度可能小于乙的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由匀变速直线运动公式 图像斜率为 甲前一段斜率 （因） 若，甲的图像全程在乙上方，末速度将大于，与题意矛盾，故 ，A错误； C．对AB间任意位移 ①若在甲第一段加速阶段， 即 ②若在甲第二段加速阶段，结合全程末速度相等推导可得 因且，差值为正，仍有 故AB间任一点甲的速度一定大于乙，C正确； B．AB间任一点甲的速度一定大于乙，可知甲的平均速度大于乙，B错误； D．由C的推导可知，不存在甲速度小于乙的位置，D错误。 故选C。 3. 有一辆汽车在一个沙尘暴天气中匀速行驶，司机突然模糊的看到正前方十字路口有一路障，他立即采取刹车，未发生事故。已知该汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律式为∶（x的单位是m，t的单位是s）。则关于该汽车的运动，下列判断中正确的是（　　） A. 刹车过程中的加速度大小为 B. 刹车后内的位移 C. 刹车后，汽车第一个内，第二个内，第三个内，第四个内位移之比为 D. 刹车全过程的平均速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可知，汽车的初速度，加速度，故A错误； B．汽车刹车所需的时间为 故汽车在5s末已经停止，故6s内的位移 故B错误； C．刹车后，汽车5s内停下，则逆向思维，根据第1s内、第2s内、第3s内…位移之比为：1∶3∶5∶7∶9，那么刹车后，汽车第一个1s内，第二个1s内，第三个1s内，第四个1s内位移之比为9∶7∶5∶3，故C正确； D．刹车后5s末汽车已停止，故刹车后5s内的平均速度为 故D错误。 故选C。 4. 如图所示，光滑定滑轮固定在天花板上，轻绳绕过定滑轮，一端竖直悬挂质量为2m的小球P，另一端连接质量为m的圆环Q，圆环Q套在粗糙水平杆上。一水平向左的力F作用在圆环上，使轻绳和杆之间夹角为30°，整个系统保持静止状态。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 杆对圆环Q摩擦力的方向一定向右 B. 杆对圆环Q摩擦力的方向可能向左 C. 定滑轮对轻绳作用力的方向竖直向上 D. 定滑轮对轻绳作用力的大小为 【答案】D 【解析】 【详解】小球P静止，由平衡条件知，绳子拉力大小为 由于 则圆环Q不受杆的支持力作用，可见杆对圆环Q没有摩擦力，由力的合成知，轻绳对动滑轮的作用力大小 方向与竖直方向成30°角斜向左下方，由牛顿第三定律知，定滑轮对轻绳作用力的方向与竖直方向成30°角斜向右上方，大小为 故选D。 5. 如图所示，质量均匀的钢管处于静止状态，一端在水平地面上，另一端被细绳悬挂，下列分析正确的是（ ） A. 地面对钢管的支持力可能等于钢管的重力 B. 地面对钢管的支持力大于它对地面压力 C. 钢管一定受到向左的静摩擦力 D. 钢管对地的作用力斜向左下方 【答案】C 【解析】 【详解】A．设细绳与水平面的夹角为，细绳拉力的竖直分量向上，由竖直方向平衡有，可得，所以地面对钢管的支持力小于钢管的重力，故A错误； B．地面对钢管的支持力与钢管对地面的压力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，故B错误； C．细绳拉力有水平向右的分力，钢管静止时水平方向合力为零，因此地面对钢管的静摩擦力一定水平向左，故C正确； D．钢管受到地面的静摩擦力向左，则钢管对地面的静摩擦力向右。钢管对地面还有向下的压力，所以钢管对地的作用力合成后斜向右下方，故D错误。 故选C。 6. 一木块沿一与水平面夹角为的表面粗糙的传送带运动，其图像如图所示，已知传送带以速率逆时针转动，传送带足够长，木块与传送带间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是（　　） A. 开始木块是从传送带底端向上运动的 B. 从图像可知木块的初速度大于 C. 从图像可知木块与传送带间的动摩擦因数 D. 从图像可以得出木块运动过程中的速度一定没有等于的时刻 【答案】C 【解析】 【详解】A．若木块以一定的初速度从传送带的底端开始向上的运动，木块一定先减速向上后加速向下，而图像表示的是运动方向不变，且一直做加速运动，所以木块的初速度一定向下，故A错误； B．木块的初速度一定沿斜面向下的，图像的斜率先大后小，所以木块的加速度也先大后小，木块的合力先大后小，木块的所受的摩擦力先向下后向上，只有木块的初速度小于时摩擦力的方向才能先向下，故B错误； C．木块的初速度小于，摩擦力沿斜面向下，木块向下做匀加速直线运动，其加速度为 当木块的速度等于时，若木块与传送带间的动摩擦因数，则 木块将随着传送带一起以的速度匀速运动，不能继续加速运动，所以木块与传送带间的动摩擦因数，故C正确； D．当木块的速度等于时，且，木块无法与传送带相对静止，继续向下加速运动，摩擦力的方向沿斜面向上，其加速度为 木块运动过程中的速度一定有等于的时刻，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为θ的固定斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面向上的恒力F推A，使它们沿斜面向上匀加速运动，为了增大A、B间的压力，可行的办法是（　　） A. 增大推力F B. 减小倾角θ C. 减小B的质量 D. 增加A的质量 【答案】A 【解析】 【详解】设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，对A、B整体受力分析，有 对B受力分析，有 由以上两式可得 为了增大A、B间的压力，即FAB增大，应增大推力F或减小A的质量，增大B的质量。 故选A。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，三个可视为质点的小球1、2、3放在固定的光滑斜面上，初始时小球1与下方的A点及相邻小球之间的距离均为L。三小球同时由静止释放，到达A点的速率依次为v1、v2、v3，小球1、2到达A点的时间间隔为，小球2、3到达A点的时间间隔为。下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据速度位移关系 可得 故A正确，B错误； CD．小球1、2到达A点的时间间隔为 小球2、3到达A点的时间间隔为 所以 故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，倾角的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中，则 A. 物体所受摩擦力方向平行于斜面沿虚线向上 B. 物体与斜面间的动摩擦因数 C. 物体所受摩擦力方向与水平推力垂直且平行斜面向上 D. 物体与斜面间的动摩擦因数 【答案】AD 【解析】 【详解】对物块进行受力分析，如图所示： 物块在重力G、斜面的支持力N、推力F、沿虚线方向上的摩擦力共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动，因为G，N，F三力的合力方向向下，故摩擦力方向沿斜面虚线向上，故A正确； 现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边（也垂直于推力F）的下滑力、垂直与斜面的力，如图所示： 其中恰好把N平衡掉了，这样可视为物体在推力F、下滑力、摩擦力三个力作用下沿斜面上的虚线匀速运动， 根据三力平衡特点，F与的合力必沿斜面向下，同时摩擦力只能沿斜面向上，故选项A对BC错；根据几何关系，F与的合力，即，故物体与斜面间的动摩擦因数，故选项D正确． 【点睛】本题意在考查动态平衡问题，考查学生利用平衡条件求力的能力及空间想象能力，解答的关键是把空间的受力关系能转化为平面内的受力关系． 10. 如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度的二次方v2随坐标x的变化图像如图乙所示。其中OA段为直线，ABCD是平滑的曲线，AB段与OA相切于A点，C点与A点关于BE对称，空气阻力不计，重力加速度为g。关于小球在A、B、C、D各点对应的位置坐标xA、xB、xC、xD及加速度大小aA、aB、aC、aD的判断正确的是（ ） A. ，，此时小球处于失重状态 B. ， C. ，，此时小球处于失重状态 D. ，，此时小球处于超重状态 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图乙所示图像中，OA段是直线，小球从O运动到A过程加速度不变，小球做自由落体运动，小球到达A时，下落高度为h，小球的加速度为g，此时小球处于失重状态，故A正确； B．由图示所示图像可知，在B点小球速度最大，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度为 在B点，重力和弹力平衡，则 可得 故B错误； C．由于C点与A点关于BE对称，则 在C点的弹簧弹力竖直向上，大小为 小球在C点由牛顿第二定律 解得 此时小球处于超重状态，故C错误； D．小球到达D点时速度为零，则D点在C点的下方，小球到达D点时形变量 小球在D点由牛顿第二定律 可得加速度 此时小球处于超重状态，故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 如图所示，利用一颗苹果下落的频闪照片来研究自由落体运动。设频闪光源的频率为f，竖直下落距离、和均已知。 （1）若图中A点的速度恰好为零，则__________，苹果下落加速度的表达式为__________。（用、和f表示） （2）苹果通过C点的瞬时速度的表达式为__________（用、和f表示） 【答案】（1） ①. 1：5## ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]若图中A点的速度恰好为零，根据 可得 则有 所以 [2]根据匀变速直线推论可得 可得苹果下落加速度的表达式为 【小问2详解】 根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则苹果通过C点的瞬时速度的表达式为 12. 某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。 （1）利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车___________。（选填正确答案标号） a.能在轨道上保持静止 b.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 c.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 （2）利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器上，箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力和物体的加速度a，并将数据实时传送到计算机。 ①图丙是根据某次实验采集的数据生成的和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。时，物体处于___________（选填“超重”或“失重”）状态；以为横轴、a为纵轴，根据实验数据拟合得到的图像为图丁中的图线a、 ②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其图像为图丁中的图线___________。（选填“b”“c”或“d”） 【答案】（1）c （2） ①. 失重 ②. d 【解析】 【小问1详解】 平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动。 故选c。 【小问2详解】 [1]根据图像可知时，加速度方向竖直向下，故处于失重状态； [2]对物体根据牛顿第二定律 整理得 可知图像的斜率为，故将物体质量增大一倍，图像斜率变小，纵轴截距不变，其图像为图丁中的图线d。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，木块从光滑的斜面上的A点以的加速度由静止开始下滑，与此同时小球在距C点的正上方处自由落下，木块以不变的速率途经斜面底端B点后，继续在粗糙程度相同的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球相遇，若斜面AB段长，水平BC段长，不计空气阻力，试求：（） （1）m2下落到地面的时间； （2）求m1在BC段的加速度大小； （3）求m1经过C点后还能运动多长时间？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设下落到地面的时间为t，根据自由落体运动公式可得 解得 【小问2详解】 木块在AB段，根据匀变速直线运动的规律有 解得 运动到B点所用时间为 则在BC段运动的时间为 由匀变速直线运动位移与时间的关系有 解得在BC段的加速度大小为 【小问3详解】 到达C点时的速度大小为 则经过C点后还能运动的时间为 14. 如图所示，质量均为m的半圆环A、B紧靠着静置于水平地面上，圆心分别为，；在A、B正上方静止放置质量为的光滑圆环C，圆心为；已知A、B、C的半径均为R，重力加速度大小为g。 （1）若给C施加一个过水平向右的力F，使C与B恰好分离，此时A仍静止，求F的大小及A受到地面的摩擦力大小； （2）若用水平向右的力拉A，使A缓慢向右移动，C刚要接触地面时，B恰好滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求B与地面间的动摩擦因数。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 对C受力分析，根据受力平衡得 解得 对A、C整体受力分析，根据受力平衡得 解得 【小问2详解】 当C刚要接触地面时，对C受力分析，根据受力平衡得 解得 对B受力分析，根据受力平衡得， 解得 15. 三明钢铁厂某分厂用传送带把工件传送到高处，图甲为该装置示意图。传送带与水平面的夹角θ=37°，A、B两端相距L1=7m。一可视为质点、质量为m=40kg的工件从A端无初速度释放后运送至B端。已知工件与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）若传送带以v=2m/s的速度顺时针运转，求工件从A端运送至B端所用的时间； （2）2021年秋冬季开始，因节能减排限时供电，传送带停止运转。为了不影响工作进度，如图乙，工人将工件置于木板最上端，拉动连接木板且与传送带平行的轻绳，完成运送工作。已知木板质量M=10kg，工件与木板之间的动摩擦因数μ2=0.8，木板与传送带之间的动摩擦因数=0.25，木板上端到传送带上端的距离为L2=5.25m，不计轻绳与定滑轮间的摩擦力与空气阻力 （i）为避免工件与木板相对滑动，求工人所用拉力的最大值； （ii）若工人用（i）中的最大拉力将工件与木板由静止开始拉动，一段时间后撤去拉力，工件恰好能运动到B端，求拉力的作用时间. 【答案】（1）6s；（2）(i)420N；(ii)5s 【解析】 【详解】（1）工件轻放上传送带时,设工件的加速度大小为，加速到与传送带速度相等用时，沿传送带方向的位移大小为，对工件，由牛顿第二定律得 得 由匀变速直线运动速度公式有 = v 由题意可得,工件与传送带共速后匀速运动到B端,设匀速过程用时,位移大小为, =-=v 得 = 1s 工件从A点运送到B点所用的时间 t =+ = 6s （2）(i)当工件受到的静摩擦力取最大值时,拉力取最大值,对工件,由牛顿第二定律有 μ2mgcosθ- mgsinθ= 对木板和工件,由牛顿第二定律有 - μ3(M + m)gcosθ -(M + m)gsin θ=(M+m) 联立解得工件的最大拉力 Fm=420N (ii)设工人施加拉力的时间,向上运动过程中,由题意可知工件与木板之间不打滑,在拉力作用下,工件与木板一起匀加速直线运动,撤去力之后一起匀减速直线运动,工件运动到B端时速度为零，对工件和木板,设匀加速直线运动位移大小为,匀减速直线运动过程中加速度大小为，位移大小为，由牛顿第二定律有 μ3(M + m)gcosθ +(M + m)gsinθ=(M+m) 得 =8m/ 由匀变速直线运动速度公式有 = = =+ 联立解得 =5s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $