精品解析：江苏省扬州市江都、邗江、高邮、仪征四校2025-2026学年高一上学期12月联考物理试题

高一年级12月联考 物 理 试 题 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 关于牛顿运动定律和惯性，以下说法中正确的是（ ） A. 牛顿第一定律可以在实验室中用实验验证 B. 安全带的作用是防止汽车刹车时人由于惯性仍向前运动而发生危险 C. 飞机投弹时，当飞机飞至轰炸目标正上方时投下炸弹，炸弹能击中目标 D. 跳高时，运动员能跳离地面，是因为人对地面的压力大于地面对人的支持力 2. 如图所示，竖直墙面上有一只壁虎从A点沿水平直线减速运动到B点，此过程中壁虎受到摩擦力的方向是（ ） A. 水平向右 B. 竖直向上 C. 斜向右上方 D. 斜向左上方 3. 汽车向前行驶时，会受到空气阻力的作用，空气阻力的大小与空气的密度ρ、汽车的行驶速度v、迎风面积S以及风阻系数等因素有关。已知风阻系数无单位，则下列表达式中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 在儿童蹦极游戏中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳，质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为2mg。若此时小明左侧橡皮绳断裂，则此时小明的（ ） A. 加速度为零，速度为零 B. 加速度a＝2g，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C. 加速度a＝，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 D. 加速度a＝g，方向竖直向下 5. “神舟十六号”返回舱载着三名航天员于10月31日返回地面，图甲是返回舱降落的场景，从引导伞、主伞依次打开到返回舱即将落地，返回舱的简化v-t图如图乙所示。舱内航天员的超重感觉最明显的时段是（　　） A. 从到 B. 从到 C. 从到 D. 从到 6. 在航空领域，作用在飞行器竖直方向的气动力（升力）与重力的比值称为飞行器的过载，常用g的倍数表示。能承受足够大的过载，是对航天员身体素质的基本要求。小明在收看神舟十四号发射直播时，分别在火箭点火前、点火6s时截图，如图甲、乙所示。已知火箭最大起飞总质量约500吨，直立时箭高约58m。在点火后的6s内，航天员承受的过载约为（ ） A. 0.13g B. 1.3g C. 2.6g D. 4g 7. 甲图中材料相同的A、B两物块紧挨放在水平面上，轻弹簧两端与墙壁和物块A连接，在水平力F作用下A、B处于静止状态。乙图中A、B两物块叠放在轻弹簧上，轻弹簧两端与地面和物块A连接，在竖直向下的力F作用下A、B处于静止状态，以下说法正确的是（　　） A. 若甲中地面光滑，撤去F后，A、B分离时弹簧处于压缩状态 B. 若甲中地面粗糙，撤去F后，A、B分离时弹簧处于伸长状态 C. 乙图中撤去F后，A、B分离时弹簧处于原长状态 D. 乙图中撤去F后，A、B分离时弹簧处于压缩状态 8. 如图所示，三角形传送带以3m/s的速度逆时针匀速转动，两侧的传送带长都是4m，且与水平方向的夹角均为37°。现有两个质量均为2kg的小物块A、B从传送带顶端均以3m/s的初速度沿传送带向下运动，A、B与传送带间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。下列说法正确的是（ ） A. A到达传送带底端的时间等于s B. A和B到达传送带底端的时间相等 C. 刚开始A和B运动的加速度大小分别是10m/s2和2m/s2 D. A、B在传送带上留下的划痕长度均为4m 9. 如图甲所示，倾角为的足够长的光滑斜面体放置在光滑水平面上，上端有垂直斜面的挡板，与斜面平行的轻弹簧上端固定在挡板上，下端连接质量为的物块（可视为质点）。现对斜面体施加一水平向右的推力F，测得推力F的大小随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示（取弹簧伸长为正，压缩为负）。若弹簧始终在弹性限度内，重力加速度，，，则斜面体的质量和轻弹簧的劲度系数分别为（　　） A. 1kg 20N/m B. 1kg 40N/m C. 2kg 20N/m D. 2kg 40N/m 10. 如图所示，光滑水平面上放置一长为0.4m的木板C，一大小不计的支架B放置在木板C上，一段细线上端固定在支架上，下端连接小球A。已知小球A、支架B、木板C质量分别为1kg、2kg、3kg，支架B与木板C之间的动摩擦因数μ＝0.75，现对木板施加水平向右的拉力F，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin53°＝cos37°＝0.8，cos53°＝sin37°＝0.6，重力加速度g取10m/s2，下列说法不正确的是（ ） A. 细线与竖直方向的最大偏角为37° B. 当拉力F＝30N时，细线对A的拉力大小为 C. 当支架B与木板C间发生滑动时，拉力F最小值为22.5N D. 当F＝60N时，B经0.4s从木板C的左端离开 二、非选择题:共5题，共60分。其中第11题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 学习小组进行“探究小车加速度a与质量M、受力F的关系”的实验，实验装置如图甲所示： （1）关于平衡摩擦力的观点，下列说法正确的是______； A. 小车放在倾斜长木板上，在不挂砝码和砝码盘的情况下，轻推小车使其能在纸带上打出均匀点迹 B. 在每次改变小车质量之后需要重新平衡摩擦力 C. 平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小 D. 平衡摩擦力的目的是使细绳拉力的大小等于砝码盘和砝码总重力的大小 （2）若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系，则应作出a随______的变化图像（选填“M”或“”）； （3）图乙是按正确的实验步骤得到一条纸带，实验中打点计时器连接的电源周期为0.02s，每两个相邻计数点之间还有4个点没有画出，小车的加速度______m/s2（结果保留三位有效数字）； （4）某同学在做“保持小车质量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比”的实验时，根据测得的数据作出如图丙所示的a—F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是______； （5）该小组又对实验方案进行了改进，来研究小车加速度a与F的关系，装置如图丁所示。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，并缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚好能匀速运动为止，记下小车匀速运动时传感器的示数F0。再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1，释放小车，实时记录小车运动时传感器的示数F2，改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据描绘小车加速度a与F的关系如图戊所示。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的______（单选）。 A. F1 B. F2 C. D. 12. 现有劲度系数k＝400N/m的轻弹簧，质量分别为mA＝5.0kg、mB＝6.0kg的木块A和B，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。已知弹簧在下列过程中均未超过弹性限度。 （1）如图甲所示，在水平向右的拉力F1作用下，弹簧伸长量x1＝2.0cm，求此时A受到的摩擦力fA的大小。 （2）如图乙所示，弹簧左、右两端分别与A、B连接，对B施加水平向右的拉力F2，使两木块均做加速度a＝1m/s2的匀加速直线运动，求F2的大小和弹簧的形变量x2。 13. 高空跳伞是一项极限运动。某跳伞运动员于时刻从高空静止跳出的图像如图所示，可将其运动视作竖直方向的直线运动。运动员（含降落伞）所受空气阻力f的方向与速度v的方向相反，f的大小与成正比，但开伞前、后的正比例系数不同。已知开伞前运动员匀速飞行时的速度大小为；运动员在时刻打开降落伞，开伞后运动员匀速飞行时的速度大小为。重力加速度大小为g，不计空气浮力。 （1）求时刻运动员的加速度的大小； （2）若某时刻运动员的加速度大小为，求该时刻运动员的速度大小。 14. 如图所示，水平平台的右端安装有滑轮，质量为M=5.0kg的物块放在与滑轮相距L＝2.5m的平台上，物块与平台间的动摩擦因数为μ＝0.2。现有一轻绳跨过定滑轮，左端与物块连接，右端挂质量为m的小球，绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，要求： （1）取m＝3.0kg，放开小球，系统运动，求小球做匀加速运动时的加速度大小a以及此时绳子的拉力大小T； （2）取m＝3.0kg，放开小球，系统运动，要使物块M刚好能运动到右端滑轮处，则小球静止时距地面的高度h至少为多大？（设小球着地后立即停止运动） （3）取h＝0.5m，要使物块M能够向右运动且撞不到定滑轮，求小球质量m的取值范围。（设小球着地后立即停止运动） 15. 如图所示，固定斜面与水平面夹角θ=37°，斜面下端的挡板与斜面垂直。斜面上放一质量m1=2kg的足够长的木板A，木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5，木板的下端距挡板x=6.5m。在木板的顶端放一质量m2=1kg小物块B，小物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.25。将木板和小物块从静止释放，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。 （1）求释放后瞬间小物块B的加速度大小a； （2）求木板A第一次与挡板相碰时的速度大小v； （3）若木板A与挡板相碰后立即原速率反弹，求从静止释放到木板第一次反弹到最高点的时间内，小物块的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一年级12月联考 物 理 试 题 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 关于牛顿运动定律和惯性，以下说法中正确的是（ ） A. 牛顿第一定律可以在实验室中用实验验证 B. 安全带的作用是防止汽车刹车时人由于惯性仍向前运动而发生危险 C. 飞机投弹时，当飞机飞至轰炸目标正上方时投下炸弹，炸弹能击中目标 D. 跳高时，运动员能跳离地面，是因为人对地面的压力大于地面对人的支持力 【答案】B 【解析】 【详解】A．牛顿第一定律（惯性定律）描述物体在不受外力作用时保持静止或匀速直线运动状态，但现实中无法完全消除外力（如摩擦力），因此无法在实验室中通过实验严格验证，故A错误； B．汽车刹车时，车减速，但人由于惯性会保持原有速度向前运动，安全带提供约束力防止人向前碰撞而发生危险，这符合牛顿第一定律对惯性的描述，故B正确； C．飞机投弹时，炸弹具有与飞机相同的水平速度，当飞机在目标正上方投弹，炸弹在重力作用下下落，但水平方向因惯性保持运动，因此炸弹会落在目标前方，不能击中目标（除非飞机静止），故C错误； D．根据牛顿第三定律，人对地面的压力与地面对人的支持力是一对作用力与反作用力，大小始终相等；运动员跳离地面是因支持力大于重力产生加速度，而非压力大于支持力，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，竖直墙面上有一只壁虎从A点沿水平直线减速运动到B点，此过程中壁虎受到摩擦力的方向是（ ） A. 水平向右 B. 竖直向上 C. 斜向右上方 D. 斜向左上方 【答案】C 【解析】 【详解】由于壁虎从A点沿水平直线减速运动到B点，即壁虎所受合力水平向右，在竖直平面内壁虎受重力和摩擦力作用，由平行四边形定则可知，摩擦力方向斜向右上方，C正确。 故选C。 3. 汽车向前行驶时，会受到空气阻力的作用，空气阻力的大小与空气的密度ρ、汽车的行驶速度v、迎风面积S以及风阻系数等因素有关。已知风阻系数无单位，则下列表达式中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】单位为N，由牛顿第二定律可知，力的单位为。ρ单位为，行驶速度v单位为，迎风面积S单位为，风阻系数无单位，对A选项，单位为，化简结果为，与单位相同，A正确； 同理可推导其他选项等式两边单位不相等。BCD错误。 故选A。 4. 在儿童蹦极游戏中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳，质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为2mg。若此时小明左侧橡皮绳断裂，则此时小明的（ ） A. 加速度为零，速度为零 B. 加速度a＝2g，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C. 加速度a＝，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 D. 加速度a＝g，方向竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】橡皮绳断裂时，未断裂的橡皮绳对小明的拉力大小不变，则小明所受合力与断裂橡皮绳断裂前对小明的拉力等大反向，即小明所受合力大小为2mg，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下，则小明的加速度大小为 方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下。 故选B。 5. “神舟十六号”返回舱载着三名航天员于10月31日返回地面，图甲是返回舱降落的场景，从引导伞、主伞依次打开到返回舱即将落地，返回舱的简化v-t图如图乙所示。舱内航天员的超重感觉最明显的时段是（　　） A. 从到 B. 从到 C. 从到 D. 从到 【答案】B 【解析】 【详解】v-t图像中斜率的绝对值表示加速度大小，由图可知，到时间内向上的加速度最大，可知这个阶段宇航员超重感觉最明显。 故选B。 6. 在航空领域，作用在飞行器竖直方向的气动力（升力）与重力的比值称为飞行器的过载，常用g的倍数表示。能承受足够大的过载，是对航天员身体素质的基本要求。小明在收看神舟十四号发射直播时，分别在火箭点火前、点火6s时截图，如图甲、乙所示。已知火箭最大起飞总质量约500吨，直立时箭高约58m。在点火后的6s内，航天员承受的过载约为（ ） A. 0.13g B. 1.3g C. 2.6g D. 4g 【答案】B 【解析】 【详解】对比甲乙可知，6s内火箭运动距离约为50m，根据 可得 对火箭有 联立解得作用在飞行器竖直方向的气动力 则航天员承受的过载约 故选B。 7. 甲图中材料相同的A、B两物块紧挨放在水平面上，轻弹簧两端与墙壁和物块A连接，在水平力F作用下A、B处于静止状态。乙图中A、B两物块叠放在轻弹簧上，轻弹簧两端与地面和物块A连接，在竖直向下的力F作用下A、B处于静止状态，以下说法正确的是（　　） A. 若甲中地面光滑，撤去F后，A、B分离时弹簧处于压缩状态 B. 若甲中地面粗糙，撤去F后，A、B分离时弹簧处于伸长状态 C. 乙图中撤去F后，A、B分离时弹簧处于原长状态 D. 乙图中撤去F后，A、B分离时弹簧处于压缩状态 【答案】C 【解析】 【详解】若甲中地面光滑，撤去后，A、B分离时两者加速度为零，所以弹簧处于原长状态；若甲中地面粗糙，撤去后，A、B分离时两者加速度为，所以弹簧处于原长状态；乙图中撤去后，A、B分离时两者加速度为，所以弹簧处于原长状态。 故选C。 8. 如图所示，三角形传送带以3m/s的速度逆时针匀速转动，两侧的传送带长都是4m，且与水平方向的夹角均为37°。现有两个质量均为2kg的小物块A、B从传送带顶端均以3m/s的初速度沿传送带向下运动，A、B与传送带间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。下列说法正确的是（ ） A. A到达传送带底端的时间等于s B. A和B到达传送带底端的时间相等 C. 刚开始A和B运动的加速度大小分别是10m/s2和2m/s2 D. A、B在传送带上留下的划痕长度均为4m 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．因 故 则A、B都将受到沿传送带向上的滑动摩擦力，二者沿传送带向下匀加速运动的加速度相等，到达传送带底端所用时间也相等，根据牛顿第二定律有 解得 又 代入数据并解得，故AC错误，B正确； D．A、B在传送带上留下的划痕长度分别为，，故D错误。 故选B。 9. 如图甲所示，倾角为的足够长的光滑斜面体放置在光滑水平面上，上端有垂直斜面的挡板，与斜面平行的轻弹簧上端固定在挡板上，下端连接质量为的物块（可视为质点）。现对斜面体施加一水平向右的推力F，测得推力F的大小随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示（取弹簧伸长为正，压缩为负）。若弹簧始终在弹性限度内，重力加速度，，，则斜面体的质量和轻弹簧的劲度系数分别为（　　） A. 1kg 20N/m B. 1kg 40N/m C. 2kg 20N/m D. 2kg 40N/m 【答案】B 【解析】 【详解】当推力为0时，根据受力平衡结合胡克定律可知 可得轻弹簧的劲度系数为 当弹簧处于原长时，对物块根据牛顿第二定律可得 以物块和斜面为整体，根据牛顿第二定律可得 由图可知，联立解得斜面体的质量为 故选B。 10. 如图所示，光滑水平面上放置一长为0.4m的木板C，一大小不计的支架B放置在木板C上，一段细线上端固定在支架上，下端连接小球A。已知小球A、支架B、木板C质量分别为1kg、2kg、3kg，支架B与木板C之间的动摩擦因数μ＝0.75，现对木板施加水平向右的拉力F，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin53°＝cos37°＝0.8，cos53°＝sin37°＝0.6，重力加速度g取10m/s2，下列说法不正确的是（ ） A. 细线与竖直方向的最大偏角为37° B. 当拉力F＝30N时，细线对A的拉力大小为 C. 当支架B与木板C间发生滑动时，拉力F最小值为22.5N D. 当F＝60N时，B经0.4s从木板C的左端离开 【答案】C 【解析】 【详解】A．支架B与木板C之间的静摩擦力达到最大静摩擦力时，支架B的加速度最大，细线与竖直方向的偏角也最大，设为，此时对小球A与支架B组成的整体，根据牛顿第二定律有 解得 对小球A，根据牛顿第二定律有 解得 即，故A正确； C．支架B与木板C之间的静摩擦力达到最大静摩擦力时，对小球A、支架B、木板C组成的整体，根据牛顿第二定律有，故C错误； B．当拉力F＝30N时，三者具有共同的加速度，对三者组成的整体，根据牛顿第二定律有 解得 小球A的受力如图所示 则，故B正确； D．当时，支架B的加速度大小为 设木板C的加速度大小为，对木板C，根据牛顿第二定律有 解得 支架B从木板C左端离开，则有 解得，故D正确。 由于本题选择错误的，故选C。 二、非选择题:共5题，共60分。其中第11题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 学习小组进行“探究小车加速度a与质量M、受力F的关系”的实验，实验装置如图甲所示： （1）关于平衡摩擦力的观点，下列说法正确的是______； A. 小车放在倾斜长木板上，在不挂砝码和砝码盘的情况下，轻推小车使其能在纸带上打出均匀点迹 B. 在每次改变小车质量之后需要重新平衡摩擦力 C. 平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小 D. 平衡摩擦力的目的是使细绳拉力的大小等于砝码盘和砝码总重力的大小 （2）若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系，则应作出a随______的变化图像（选填“M”或“”）； （3）图乙是按正确的实验步骤得到一条纸带，实验中打点计时器连接的电源周期为0.02s，每两个相邻计数点之间还有4个点没有画出，小车的加速度______m/s2（结果保留三位有效数字）； （4）某同学在做“保持小车质量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比”的实验时，根据测得的数据作出如图丙所示的a—F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是______； （5）该小组又对实验方案进行了改进，来研究小车加速度a与F的关系，装置如图丁所示。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，并缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚好能匀速运动为止，记下小车匀速运动时传感器的示数F0。再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1，释放小车，实时记录小车运动时传感器的示数F2，改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据描绘小车加速度a与F的关系如图戊所示。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的______（单选）。 A. F1 B. F2 C. D. 【答案】（1）AC （2） （3）6.22 （4）见解析 （5）D 【解析】 【小问1详解】 A．在平衡摩擦力时，在不挂砝码和砝码盘的情况下，轻推小车，若小车能匀速运动，即能在纸带上打出均匀点迹说明小车已经平衡摩擦力了，A正确； B．设木板的倾角为θ，小车质量为M，根据平衡条件有，所以与小车的质量无关，故B错误； CD．平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小，故C正确。D错误。 故选AC。 【小问2详解】 根据 整理得 可知a与成正比，若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系，则应作出a随的变化图像； 【小问3详解】 两个相邻计数点之间都有4个点没有画出，则计数点时间间隔 由逐差法可得加速度 代入图中数据，解得 【小问4详解】 由图可知，当合外力较小时，小车的加速度为零，说明平衡摩擦力不足，木板右端所垫物体较低，木板的倾角偏小；图线不是直线，是由于随着砝码和砝码盘的总质量的增大，不满足远小于小车质量，绳子拉力不能近似等于砝码和砝码盘的重力。 【小问5详解】 图像是过原点的一条直线，已经平衡摩擦力，则F为小车受到的合外力，即 故选D。 12. 现有劲度系数k＝400N/m的轻弹簧，质量分别为mA＝5.0kg、mB＝6.0kg的木块A和B，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。已知弹簧在下列过程中均未超过弹性限度。 （1）如图甲所示，在水平向右的拉力F1作用下，弹簧伸长量x1＝2.0cm，求此时A受到的摩擦力fA的大小。 （2）如图乙所示，弹簧左、右两端分别与A、B连接，对B施加水平向右的拉力F2，使两木块均做加速度a＝1m/s2的匀加速直线运动，求F2的大小和弹簧的形变量x2。 【答案】（1）8N （2）33N，0.0375m 【解析】 【小问1详解】 A与水平地面间的最大静摩擦力为 因为，所以A静止不动，则A受到的摩擦力大小为 【小问2详解】 以整体为研究对象，根据牛顿第二定律 解得 研究A，根据牛顿第二定律 解得 13. 高空跳伞是一项极限运动。某跳伞运动员于时刻从高空静止跳出的图像如图所示，可将其运动视作竖直方向的直线运动。运动员（含降落伞）所受空气阻力f的方向与速度v的方向相反，f的大小与成正比，但开伞前、后的正比例系数不同。已知开伞前运动员匀速飞行时的速度大小为；运动员在时刻打开降落伞，开伞后运动员匀速飞行时的速度大小为。重力加速度大小为g，不计空气浮力。 （1）求时刻运动员的加速度的大小； （2）若某时刻运动员的加速度大小为，求该时刻运动员的速度大小。 【答案】（1）；（2）或 【解析】 【详解】（1）开伞前运动员匀速飞行时，根据受力平衡有 开伞后运动员匀速飞行时，根据受力平衡有 在时刻运动员打开降落伞瞬间，根据牛顿第二定律有 解得 （2）若开伞前某时刻运动员的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 若开伞后某时刻运动员的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 14. 如图所示，水平平台的右端安装有滑轮，质量为M=5.0kg的物块放在与滑轮相距L＝2.5m的平台上，物块与平台间的动摩擦因数为μ＝0.2。现有一轻绳跨过定滑轮，左端与物块连接，右端挂质量为m的小球，绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，要求： （1）取m＝3.0kg，放开小球，系统运动，求小球做匀加速运动时的加速度大小a以及此时绳子的拉力大小T； （2）取m＝3.0kg，放开小球，系统运动，要使物块M刚好能运动到右端滑轮处，则小球静止时距地面的高度h至少为多大？（设小球着地后立即停止运动） （3）取h＝0.5m，要使物块M能够向右运动且撞不到定滑轮，求小球质量m的取值范围。（设小球着地后立即停止运动） 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以小球为研究对象，根据牛顿第二定律 以物块为研究对象，根据牛顿第二定律 解得， 【小问2详解】 设小球着地时物块的速度为v，小球着地后物块做匀减速运动的加速度大小为 则小球着地后，对物块M，根据牛顿第二定律 对M由运动学公式可知， 解得 【小问3详解】 M能向右运动，小球重力大于物块最大静摩擦力 解得 小球着地时速度 由第一小问的解析可知 小球落地后，物块滑行距离 要使物块M能够向右运动且撞不到定滑轮 联立可得 小球质量m的取值范围 15. 如图所示，固定斜面与水平面夹角θ=37°，斜面下端的挡板与斜面垂直。斜面上放一质量m1=2kg的足够长的木板A，木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5，木板的下端距挡板x=6.5m。在木板的顶端放一质量m2=1kg小物块B，小物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.25。将木板和小物块从静止释放，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。 （1）求释放后瞬间小物块B的加速度大小a； （2）求木板A第一次与挡板相碰时的速度大小v； （3）若木板A与挡板相碰后立即原速率反弹，求从静止释放到木板第一次反弹到最高点的时间内，小物块的位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 假设B相对A向下滑动，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 对木板受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 由于，故假设正确，释放后瞬间小物块B的加速度大小为。 【小问2详解】 由，可得木板A第一次与挡板相碰时的速度大小为 【小问3详解】 木板到达挡板的时间为 之后木板反弹，向上做减速运动，对木板由牛顿第二定律可得 解得 木板减速至速度为零的时间为 从开始运动到木板反弹减速至速度为零，小物块一直做匀加速直线运动，位移为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $