内容正文:
高一物理练习
(试卷满分:100分,考试时间:90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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。
1. 如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( )
A. Q受到重力、弹力、摩擦力三个力
B. Q静止不动
C. P所受的合外力增大
D. P与斜面间的静摩擦力不变
2. 我们在初中已经学过,如果一个物体在力的作用下沿着力的方向移动了一段距离,那么这个力对物体做的功,功的单位是焦耳(),由此导出焦耳与力学基本单位米(),千克()、秒()之间的关系,下面关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,则火箭在初始内的加速度大小约为( )(重力加速度g取)
A. B. C. D.
4. 某智能物流系统中,质量为的分拣机器人沿水平直线轨道运动,受到的合力沿轨道方向,合力F随时间t的变化如图所示,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A. 甲对木箱的摩擦力方向向左 B. 地面对木箱的支持力逐渐增大
C. 甲运动的加速度大小为 D. 乙受到绳子的拉力大小为
6. 蹦极是一项极限体育项目,运动员身拴弹性绳从高处跳下,在弹性绳被拉直前做自由落体运动。当弹性绳被拉直后,运动员继续下降,到达最低点后再向上运动。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员下降过程中,在弹性绳被拉直后,一直处于失重状态
B. 运动员下降过程中,在弹性绳被拉直后,先处于超重状态后处于失重状态
C. 运动员上升过程中,在弹性绳恢复原长前,一直处于超重状态
D. 运动员上升过程中,在弹性绳恢复原长前,先处于超重状态后处于失重状态
7. 如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为
A. B. C. D.
8. 如图所示,足球从水平地面上位置被踢出后落在位置,在空中达到的最高点为。足球运动过程受到的空气阻力与其速度大小成正比,则足球( )
A. 在点加速度为零
B. 在点的速度方向水平向右
C. 做匀变速曲线运动
D. 受到的合力始终竖直向下
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 为了测量自行车骑行者启动时的加速度,在笔直公路旁插上4个间距相等的标杆,并用秒表测量骑行者(视为质点)通过标杆的时刻。骑行者从1号标杆开始骑行,时间记t=0,以后通过2号标杆、3号标杆、4号标杆的时刻分别是t1、t2、t3,如果相邻标杆之间的距离均为S,假设骑行者在到达4号标杆前的运动视为初速度为零的匀加速运动。则下列说法正确的是( )
A. 骑行者通过3号标杆的瞬时速度是
B. 骑行者到达4号标杆的过程的平均速度是
C. 骑行者到达2号标杆时的速度
D. 骑行者到达3号标杆时的速度,其中v2和v4分别是骑行者到达2号和4号标杆时的速度
10. 下列关于物体惯性的说法中,正确的是( )
A. 汽车速度越大,刹车后越难停下来,表明物体的速度越大,其惯性越大
B. 汽车转弯后前进方向发生了改变,表明物体速度方向改变,其惯性也随之改变
C. 被抛出的小球,尽管速度的大小和方向都改变了,但惯性不变
D. 要使速度相同的沙袋在相同时间内停下来,对大沙袋用力比对小沙袋用力大,表明质量大的物体惯性大
11. 如图,两个质量相同的小球1和2之间用轻弹簧连接,然后用细绳悬挂起来。剪断细绳的瞬间,小球1、2的加速度a1、a2的大小分别为( )
A. a1=2g B. a1=0
C. a2=0 D. a2=g
12. 如图所示,足够长的水平传送带顺时针匀速转动。时刻一小物块从传送带最右端的P点以速度滑上传送带,它在传送带上运动的v-t图像如图乙所示,,则( )
A. 传送带的速度为2m/s B. 物块与传送带间的摩擦系数为
C. 物块距传送带右端最远距离为1m D. 物块在传送带上共运动了2.25s
三、非选择题:本题共6小题,共60分
13. 小包同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉,OB和OC为细绳。
(1)本实验中两次拉橡皮条的过程,主要体现的科学方法是_____。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)根据实验数据,该同学画出如图乙所示的图,、、、四个力中,其中力_____不是由弹簧测力计直接测得的。
(3)小李同学用如图丙所示的装置来做实验。从水平开始,保持弹簧测力计和细线的夹角不变,使弹簧测力计和均顺时针缓慢转动至弹簧测力计竖直。在此过程中,弹簧测力计的示数_____,弹簧测力计的示数_____。(均选填“不断减小”“不断增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”)
14. 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________(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、,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,计算小车的加速度________(结果保留2位有效数字)。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像,如图乙所示。若要得到一条过原点的直线,实验中应________(填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)图乙中直线斜率的单位为________(填“”或“”)。
15. 跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以大小为14.3 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时的速度为5 m/s,取g=10 m/s2。问:
(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(2)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面?(结果保留三位有效数字)
16. 用水平力将木块压在竖直墙上,如图所示。已知木块重,木块与墙壁之间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)当时,木块受到的摩擦力为多大?
(2)若力方向改为斜向上与竖直方向夹角为,如图中虚线所示,要使木块保持静止,的大小应满足什么条件?(,)。
17. 一质量的电动汽车沿斜坡的斜坡匀减速下坡。从减速至用时。若这内系统完全使用再生制动,且该车在行驶过程中受到的除制动力以外的其余阻力大小为,求这内该车的位移大小和再生制动提供的制动力大小。(重力加速度)
18. 质量为M=2.5kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.50。这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示),木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2。求:
(1)木块对铁箱的压力;
(2)水平拉力F的大小。
(3)减小拉力F,经过一段时间,木块落底后不反弹,某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力,经1s时间木块从左侧到达右侧,则铁箱长度是多少?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高一物理练习
(试卷满分:100分,考试时间:90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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。
1. 如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( )
A. Q受到重力、弹力、摩擦力三个力
B. Q静止不动
C. P所受的合外力增大
D. P与斜面间的静摩擦力不变
【答案】B
【解析】
【详解】B.物体P静止于固定的斜面上,在没有放物体Q时,对物体P受力分析,受重力、支持力和斜面的摩擦力,设斜面的倾斜角为θ,物体P与斜面间的滑动摩擦因数为μ,由平衡条件可得
由于物体P静止,则有
可得
把物体Q轻轻地叠放在P上,相当于增大了物体P的重力,则有物体P仍静止不动,则Q静止不动,B正确;
A.把物体Q轻轻地叠放在P上,物体P仍静止不动,则Q静止不动,可知Q只受到重力、弹力的作用,A错误;
C.物体P保持静止不动,则物体P所受合外力是零,C错误;
D.把物体Q轻轻地叠放在P上,相当于增大了物体P的重力,因此P与斜面间的静摩擦力也增大,D错误。
故选B。
2. 我们在初中已经学过,如果一个物体在力的作用下沿着力的方向移动了一段距离,那么这个力对物体做的功,功的单位是焦耳(),由此导出焦耳与力学基本单位米(),千克()、秒()之间的关系,下面关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,由公式有
故选D。
3. 2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,则火箭在初始内的加速度大小约为( )(重力加速度g取)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,由牛顿第二定律有
代入数据解得
故选A。
4. 某智能物流系统中,质量为的分拣机器人沿水平直线轨道运动,受到的合力沿轨道方向,合力F随时间t的变化如图所示,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据合力F随时间t的变化图像,可知在内分拣机器人所受合力为
根据牛顿第二定律有
解得
故在内分拣机器人做匀加速直线运动,经的时间加速,速度的变化量为
在内分拣机器人所受合力为,根据牛顿第二定律有
解得
故在内分拣机器人沿同一方向继续做匀速直线运动;
在内分拣机器人所受合力为
根据牛顿第二定律有
解得
故在内分拣机器人沿同一方向继续做匀减速直线运动,经的时间减速,速度的变化量为
根据图像的斜率表示加速度,以及速度变化量的大小变化情况,可知D图符合题意。
故选D。
5. 如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取,则在乙下落的过程中( )
A. 甲对木箱的摩擦力方向向左 B. 地面对木箱的支持力逐渐增大
C. 甲运动的加速度大小为 D. 乙受到绳子的拉力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为物块甲向右运动,木箱静止,根据相对运动,甲对木箱的摩擦力方向向右,A错误;
B.设乙运动的加速度为,只有乙有竖直向下的恒定加速度,
对甲、乙和木箱,由整体法,竖直方向受力分析有
则地面对木箱的支持力大小不变,B错误;
CD.设绳子的弹力大小为,对甲受力分析有
对乙受力分析有
联立解得,
C正确,D错误。
故选C。
6. 蹦极是一项极限体育项目,运动员身拴弹性绳从高处跳下,在弹性绳被拉直前做自由落体运动。当弹性绳被拉直后,运动员继续下降,到达最低点后再向上运动。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员下降过程中,在弹性绳被拉直后,一直处于失重状态
B. 运动员下降过程中,在弹性绳被拉直后,先处于超重状态后处于失重状态
C. 运动员上升过程中,在弹性绳恢复原长前,一直处于超重状态
D. 运动员上升过程中,在弹性绳恢复原长前,先处于超重状态后处于失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】AB.运动员下降过程中,在弹性绳被拉直后,一开始弹力小于重力,运动员继续向下加速运动,加速度方向向下,运动员处于失重状态;当弹力大于重力时,运动员向下减速运动,加速度方向向上,运动员处于超重状态,故AB错误;
CD.运动员上升过程中,在弹性绳恢复原长前,一开始弹力大于重力,运动员向上加速运动,加速度方向向上,运动员处于超重状态;当弹力小于重力时,运动员向上减速运动,加速度方向向下,运动员处于失重状态,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以相机为研究对象,对相机受力分析,先将各支架的作用力沿着水平和竖直方向正交分解,由共点力的平衡条件可得出各支架的受力.
【详解】对照相机受力分析,受重力、和三个支架的支持力,根据平衡条件,三根支架的支持力的合力应等于重力,即:,解得,D正确;
【点睛】本题因是立体图,无法将所有力画出,因三根支架受力相等,故可以由一根支架的受力得出所有支架的合力.
8. 如图所示,足球从水平地面上位置被踢出后落在位置,在空中达到的最高点为。足球运动过程受到的空气阻力与其速度大小成正比,则足球( )
A. 在点加速度为零
B. 在点的速度方向水平向右
C. 做匀变速曲线运动
D. 受到的合力始终竖直向下
【答案】B
【解析】
【详解】A.在点受水平向后的阻力和竖直向下的重力作用,则合力不为零,加速度不为零,选项A错误;
B.点为最高点,则在点的速度方向水平向右,选项B正确;
C.因足球受阻力大小方向不断变化,可知足球受合力不断变化,加速度不断变化,足球的运动不是匀变速曲线运动,选项C错误;
D.因足球受与速度方向相反的阻力作用,所以受到的合力不是始终竖直向下,选项D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 为了测量自行车骑行者启动时的加速度,在笔直公路旁插上4个间距相等的标杆,并用秒表测量骑行者(视为质点)通过标杆的时刻。骑行者从1号标杆开始骑行,时间记t=0,以后通过2号标杆、3号标杆、4号标杆的时刻分别是t1、t2、t3,如果相邻标杆之间的距离均为S,假设骑行者在到达4号标杆前的运动视为初速度为零的匀加速运动。则下列说法正确的是( )
A. 骑行者通过3号标杆的瞬时速度是
B. 骑行者到达4号标杆的过程的平均速度是
C. 骑行者到达2号标杆时的速度
D. 骑行者到达3号标杆时的速度,其中v2和v4分别是骑行者到达2号和4号标杆时的速度
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设骑行者通过3号标杆的瞬时速度为v3,则由运动学公式有
解得
故A正确;
B.根据平均速度的定义可得,骑行者到达4号标杆时平均速度为
故B错误;
C.骑行者到达2号标杆时的速度即为骑行者从1号标杆开始骑行到3号标杆过程中间位移处的瞬时速度,即
根据匀变速直线运动某段时间内平均速度等于中间时刻瞬时速度可得骑行者从1号标杆到达3号标杆中间时刻的瞬时速度为
对比可得
即
故C正确;
D.由C选项分析可知,骑行者到达3号标杆时的速度即为骑行者从2号杆骑到4号杆中间位移处的瞬时速度,而为骑行者从2号杆骑到4号杆中间时刻的瞬时速度,二者不相等,故D错误。
故选AC。
10. 下列关于物体惯性的说法中,正确的是( )
A. 汽车速度越大,刹车后越难停下来,表明物体的速度越大,其惯性越大
B. 汽车转弯后前进方向发生了改变,表明物体速度方向改变,其惯性也随之改变
C. 被抛出的小球,尽管速度的大小和方向都改变了,但惯性不变
D. 要使速度相同的沙袋在相同时间内停下来,对大沙袋用力比对小沙袋用力大,表明质量大的物体惯性大
【答案】CD
【解析】
【详解】由于物体的惯性大小只和物体的质量有关,所以物体的速度越大,其惯性不一定越大,物体速度方向改变,惯性不变。
故选CD。
11. 如图,两个质量相同的小球1和2之间用轻弹簧连接,然后用细绳悬挂起来。剪断细绳的瞬间,小球1、2的加速度a1、a2的大小分别为( )
A. a1=2g B. a1=0
C. a2=0 D. a2=g
【答案】AC
【解析】
【分析】考查牛顿第二定律的瞬时性,剪断绳子绳上的力突变为零,弹簧弹力不会突变。
【详解】AB.当细绳未剪断时,设绳子的拉力为对,两球的质量均为,对A球
对B球
当细绳剪断瞬间,绳子上的力突变为零,则对A球有
解得
故A正确,B错误;
CD.对B球,弹簧弹力不会突变,则受力平衡,则
故C正确,D错误。
故选AC。
12. 如图所示,足够长的水平传送带顺时针匀速转动。时刻一小物块从传送带最右端的P点以速度滑上传送带,它在传送带上运动的v-t图像如图乙所示,,则( )
A. 传送带的速度为2m/s B. 物块与传送带间的摩擦系数为
C. 物块距传送带右端最远距离为1m D. 物块在传送带上共运动了2.25s
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由图可知,小物块最后向右匀速运动,速度为1m/s,则传送带的速度为1m/s,故A错误;
B.由图像的斜率可知
根据牛顿第二定律有
解得
故B正确;
C.当物块的速度减为0时,物块距传送带右端最远,根据图像与坐标轴围成的面积可知m=1m
故C正确;
D.物块向右加速的时间为s
加速的位移为m
匀速的时间为s
物块在传送带上共运动了2.25s
故D正确;
故选BCD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分
13. 小包同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉,OB和OC为细绳。
(1)本实验中两次拉橡皮条的过程,主要体现的科学方法是_____。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)根据实验数据,该同学画出如图乙所示的图,、、、四个力中,其中力_____不是由弹簧测力计直接测得的。
(3)小李同学用如图丙所示的装置来做实验。从水平开始,保持弹簧测力计和细线的夹角不变,使弹簧测力计和均顺时针缓慢转动至弹簧测力计竖直。在此过程中,弹簧测力计的示数_____,弹簧测力计的示数_____。(均选填“不断减小”“不断增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”)
【答案】(1)B (2)
(3) ①. 不断减小 ②. 先增大后减小
【解析】
【小问1详解】
本实验中两次拉橡皮条的过程,作用效果相同,主要体现的科学方法是等效替代法。故选B。
【小问2详解】
由图乙可知,是通过、作平行四边形得到的合力理论值,所以、、、四个力中,力不是由弹簧测力计直接测得的。
【小问3详解】
从水平开始,保持弹簧测力计和细线的夹角不变,使弹簧测力计和均顺时针缓慢转动至弹簧测力计竖直。如图所示
由图可知,在此过程中,弹簧测力计的示数不断减小,弹簧测力计的示数先增大后减小。
14. 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________(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、,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,计算小车的加速度________(结果保留2位有效数字)。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像,如图乙所示。若要得到一条过原点的直线,实验中应________(填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)图乙中直线斜率的单位为________(填“”或“”)。
【答案】(1)1.00
(2)
(3)增大 (4)
【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,代替时的误差越小,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】
根据图像可知当有一定大小的外力F时此时小车的加速度仍为零,可知平衡摩擦力不足,若要得到一条过原点的直线,需要平衡摩擦力,故实验中应增大轨道的倾角;
【小问4详解】
图乙中直线斜率为,根据可知直线斜率的单位为。
15. 跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以大小为14.3 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时的速度为5 m/s,取g=10 m/s2。问:
(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(2)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面?(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)305m
(2)9.85s
【解析】
【小问1详解】
设运动员自由下落的高度为h1,打开伞前瞬间的速度为v1,有
v12=2gh1
打开降落伞后做匀减速运动时满足
v22-v12=2ah2
总高度
H=h1+h2
联立解得
H=305m
【小问2详解】
设第一过程经过的时间是t1,由
h1=gt12 (或v1=gt1)
第二过程经过的时间是
t2=
联立解得总时间
t=t1+t2≈9.85s
16. 用水平力将木块压在竖直墙上,如图所示。已知木块重,木块与墙壁之间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)当时,木块受到的摩擦力为多大?
(2)若力方向改为斜向上与竖直方向夹角为,如图中虚线所示,要使木块保持静止,的大小应满足什么条件?(,)。
【答案】(1)6N (2)
【解析】
【小问1详解】
当时,木块的最大静摩擦力
故物体静止不动,根据平衡条件可得木块受到的摩擦力为。
【小问2详解】
物体刚好不下滑时,如图所示
根据平衡条件得
解得
物体刚好不上滑,如图所示
根据平衡条件得
解得
故的范围为,即。
17. 一质量的电动汽车沿斜坡的斜坡匀减速下坡。从减速至用时。若这内系统完全使用再生制动,且该车在行驶过程中受到的除制动力以外的其余阻力大小为,求这内该车的位移大小和再生制动提供的制动力大小。(重力加速度)
【答案】,
【解析】
【详解】汽车的位移
汽车的加速度,方向沿斜面向上;
根据牛顿第二定律
解得
18. 质量为M=2.5kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.50。这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示),木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2。求:
(1)木块对铁箱的压力;
(2)水平拉力F的大小。
(3)减小拉力F,经过一段时间,木块落底后不反弹,某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力,经1s时间木块从左侧到达右侧,则铁箱长度是多少?
【答案】(1)20N,方向水平向左;(2)135N;(3)1.5m
【解析】
【详解】解:(1)对木块:
在竖直方向:由相对静止得
mg=Ff=μ2FN
FN==N=20N
由牛顿第三定律得:木块对铁箱的压力FN′=-FN=-20N,方向水平向左
(2)对木块:在水平方向
FN=ma
a==40m/s2
对铁箱和木块整体
F-μ1(M+m)g=(M+m)a
故水平拉力
F=(M+m)(a+μ1g)=135N
(3)撤去拉力F时,箱和木块的速度均为
v=6m/s,
因μ1>μ2,以后木块相对箱滑动。
木块加速度
a2=μ2g=2.5m/s2
又铁箱加速度
a1==5.5m/s2
铁箱减速时间为
t0==1.1s>1s
故木块到达箱右端时,箱未能停止。
则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。即有
L=(vt-a2t2)-(vt-a1t2)=(a1-a2)t2
解得
L=1.5m
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$