精品解析:新疆维吾尔自治区部分学校2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试卷
2026-08-28
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内容正文:
2026年秋季学期高三年级
第一次月考考试试卷
(科目:物理)
考试时间:75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.在本卷答题无效请将答案正确填写在答题卡上;
3.卷Ⅰ请用2B铅笔填涂在对应位置中;
4.考试结束后请将答题卡交回即可。
一、 单项选择题 (本题共计7小题,每题4分,共计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。)
1. 在纪念中国人民抗日战争暨世界人民反法西斯战争胜利80周年阅兵式上,空军歼击机梯队依次通过天安门广场。如图所示,一架歼-16D领航,两架歼-20、两架歼-35A组成第一个楔形编队,下列说法正确的是( )
A. 在研究歼击机梯队的飞行高度时,可以将飞机视为质点
B. 在飞行员调整飞机姿态以避免两飞机相撞时,可以将飞机视为质点
C. 在编队飞行保持队形不变时,以歼-16D为参考系,歼-20是运动的
D. 在编队飞行保持队形不变时,以歼-16D为参考系,歼-20内飞行员的速度比歼-16D内飞行员的速度小
2. 利用图像法研究物理量之间的关系是一种常用的数学物理方法。下图为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法正确的是( )
A. 根据甲图可求出物体的加速度为1m/s2
B. 根据乙图可求出物体的加速度为10m/s2
C. 根据丙图可求出物体的加速度为-2m/s2
D. 根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为1.5m/s
3. 关于以下四幅图说法正确的是( )
A. 甲中“8km”为位移,“40km/h”为平均速度
B. 乙中所挂钩码越多,弹簧的劲度系数就越大
C. 丙中伽利略研究落体运动时利用斜面是为了“冲淡”重力,便于测量时间
D. 丁中研究控制平衡车加速的身体动作时,可将人看成质点
4. 如图所示,A同学捏住直尺上端,B同学在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备。A同学放手让直尺下落时,B同学立即捏住直尺。若将直尺上的刻度转换为时间刻度,制作了“反应时间测量仪”,正确标度时间的是( )
A. B. C. D.
5. 某物体做匀加速直线运动,先后经过A、B两点的速度分别为3v和5v,经历的时间为t,下列说法正确的是( )
A. 物体经过AB中点时的速度为4v
B. 物体在时间t内的中间时刻的速度为
C. 物体在后时间所通过的距离比前时间所通过的距离大
D. 物体从B点开始再运动t时间通过的位移为7vt
6. 与砂桶P 连接的质量不计的细绳系在C点,如图所示,在两砂桶中装上一定质量的砂子,砂桶(含砂子)P、Q 的总质量分别为 m1、m2,系统平衡时,∠ACB=90°,∠CAB=60°,,忽略滑轮的大小以及摩擦。则下列说法正确的是( )
A. m1:m2=1:1
B. m1:m2=1:2
C. 若在两桶内增加相同质量的砂子,C点的位置下降
D. 若在两桶内增加相同质量的砂子,C点的位置上升
7. 铲车在基建中发挥了一定作用,其铲斗结构简易图如图乙所示,铲斗DC和BA边延长线夹角为45°,由于运输需要铲斗逆时针缓慢转动,当AB边与水平夹角θ从15°转到90°的过程中,AB和CD边分别对石头的作用力F1和F2,下列说法正确的是( )
A. F1一直增大 B. F1先减小后增大 C. F2先增大后减小 D. F2一直增大
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 傍晚,小明在学校校园里散步,他从宿舍楼(A处)出发,先向南走了60 m到达食堂(B处),再向东走了80 m到达实验室(C处),最后又向北走了12 m到达校门口(D处)。下列说法正确的是( )
A. 小明散步的位移是152 m
B. 小明散步的路程是152 m
C. 要比较确切地表示小明散步的最终位置,应该用位移
D. 要比较确切地表示小明散步的最终位置,应该用路程
9. 图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时,通过手机上的加速度传感器,记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况,近似处理后得到如图乙所示图像(以向上为正方向)。电梯总质量,忽略一切阻力,重力加速度g取,下列说法中正确的是( )
A. 电梯在第1s末的速率为
B. 电梯在第11s末速度达到最大
C. 电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为
D. 电梯在上升过程中受到的最小拉力为
10. 一小物块向左冲上水平向右运动的木板,二者速度大小分别为,此后木板的速度v随时间t变化的图像如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板足够长。整个运动过程中( )
A. 物块的运动方向不变 B. 物块的加速度方向不变
C. 物块相对木板的运动方向不变 D. 物块与木板的加速度大小相等
三、 非选择题 (本题共计5小题,共计54分)
11. 在“验证牛顿第二定律实验”中,小明同学利用如图甲所示的实验装置,将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上,小车置于长木板上,并用细绳跨过定滑轮与钩码相连,小车右端连一条纸带,通过电火花打点计时器记录其运动情况。已知打点计时器使用的交流电周期为,单个钩码质量为,小车质量为,重力加速度为。
(1)本实验的器材有钩码、细线、带滑轮的长木板、小车、电火花计时器、纸带、垫块、导线,除上述器材外还必须使用的有( )
A. 刻度尺 B. 秒表 C. 交流电源
(2)小明在左侧绳上挂1个钩码,在车上放置5个钩码,释放小车后打出的纸带如图乙所示,、、为先后连续打出的点,距离为距离为,由纸带可求出打纸带上点时小车的瞬时速度______________________,小车的加速度______________________。(用题中所给的物理量表示)
(3)小明将车上的钩码逐个取下挂在左侧绳上,记录所挂钩码为个时,小车加速度为,合力。完成实验后,小明做出与的图像如图丙所示,若不计阻力,此图像理论上的斜率应为______________即可证明牛顿第二定律成立。
(4)在本实验中,下列做法正确的是( )
A. 应调节滑轮,使牵引小车的细绳与长木板平行
B. 实验时,应先释放小车再给打点计时器通电
C. 实验时需要左侧所挂钩码的质量远小于小车质量
D. 为补偿阻力,可以将长木板的左侧适当垫高
12. 某兴趣小组看到一种由两根弹簧嵌套并联组成的减振器,如图(a)所示。他们讨论得出劲度系数分别为、的两根弹簧并联时,等效劲度系数。为了验证该结论,小组选用两根原长相等、粗细不同的弹簧A、B,设计实验进行验证。如图(b),弹簧上端固定,毫米刻度尺固定在弹簧一侧。逐一增挂钩码,记下每次指针稳定后所指的刻度尺示数x和对应钩码的总质量m,并计算弹簧弹力F(取重力加速度大小)。
依次用弹簧A、弹簧B和A、B嵌套并联弹簧进行实验,相关数据如下表所示:
钩码数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m(g)
50
100
150
200
250
300
弹簧弹力F(N)
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
(cm)
11.09
12.19
13.26
14.32
15.40
—
(cm)
10.62
11.24
11.87
12.50
13.13
—
(cm)
10.41
10.81
☆
11.62
12.02
12.42
以刻度尺读数x为横坐标,弹簧弹力F为纵坐标,利用表中数据,作出图像,如图(c)所示。回答以下问题:
(1)根据图(b),读出数据___________cm。
(2)在图(c)坐标纸上作出弹簧A、B的图线,计算可得劲度系数分别为,。在图(c)坐标纸上,补齐读出的数据点,并作出并联弹簧AB的图线_______:由作出的图线可得=___________N/m(结果保留至整数)。
13. 如图所示,某运动员做低空跳伞表演,他在离地面某高度处,由静止开始做自由落体运动。一段时间后,立即打开降落伞,以7.5m/s2的平均加速度匀减速下降了165m落至地面,落地速度是5m/s。(g取10m/s2)求:
(1)运动员展开伞时的瞬时速度大小;
(2)从开始下落至打开降落伞的时间。
14. 如图所示,光滑水平地面上有一质量为3m的小车在水平推力F的作用下加速运动。车厢内有质量均为m的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为μ,杆与竖直方向的夹角为θ,杆与车厢始终保持相对静止,杆的弹力沿杆,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求B球对车厢水平底面的压力;
(2)若B球受到的摩擦力为零,求F的大小和方向;
15. 如图所示,传送带顺时针转动的速度,水平部分的长度。将一质量的小滑块,无初速地轻放到A点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数,取,不计空气阻力。
(1)求滑块从A点运动到B点的时间t;
(2)若传送带改为逆时针方向运行,速度v大小保持不变,底部涂有墨汁的滑块在A处以的速度水平向右滑上传送带,求:
①滑块在传送带上运动的时间;
②传送带上留有墨迹的长度s。
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2026年秋季学期高三年级
第一次月考考试试卷
(科目:物理)
考试时间:75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.在本卷答题无效请将答案正确填写在答题卡上;
3.卷Ⅰ请用2B铅笔填涂在对应位置中;
4.考试结束后请将答题卡交回即可。
一、 单项选择题 (本题共计7小题,每题4分,共计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。)
1. 在纪念中国人民抗日战争暨世界人民反法西斯战争胜利80周年阅兵式上,空军歼击机梯队依次通过天安门广场。如图所示,一架歼-16D领航,两架歼-20、两架歼-35A组成第一个楔形编队,下列说法正确的是( )
A. 在研究歼击机梯队的飞行高度时,可以将飞机视为质点
B. 在飞行员调整飞机姿态以避免两飞机相撞时,可以将飞机视为质点
C. 在编队飞行保持队形不变时,以歼-16D为参考系,歼-20是运动的
D. 在编队飞行保持队形不变时,以歼-16D为参考系,歼-20内飞行员的速度比歼-16D内飞行员的速度小
【答案】A
【解析】
【详解】A.研究歼击机梯队的飞行高度时,飞机的大小和形状对研究的问题影响可忽略,能将飞机视为质点,故A正确;
B.飞行员调整飞机姿态避免相撞时,飞机的姿态(大小、形状等)是研究关键,不能视为质点,故B错误;
CD.编队飞行保持队形不变时,以歼 - 16D 为参考系,歼 - 20 相对歼 - 16D 位置不变,是静止的,即二者速度相同,故CD错误。
故选A。
2. 利用图像法研究物理量之间的关系是一种常用的数学物理方法。下图为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法正确的是( )
A. 根据甲图可求出物体的加速度为1m/s2
B. 根据乙图可求出物体的加速度为10m/s2
C. 根据丙图可求出物体的加速度为-2m/s2
D. 根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为1.5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据
则甲图可求出物体的加速度为
可得a=2m/s2,A错误;
B.根据
则乙图可求出物体的加速度为
解得a=5m/s2,B错误;
C.根据
可得
可得
即物体的加速度为a=-2m/s2,C正确;
D.根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为,D错误。
故选C。
3. 关于以下四幅图说法正确的是( )
A. 甲中“8km”为位移,“40km/h”为平均速度
B. 乙中所挂钩码越多,弹簧的劲度系数就越大
C. 丙中伽利略研究落体运动时利用斜面是为了“冲淡”重力,便于测量时间
D. 丁中研究控制平衡车加速的身体动作时,可将人看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.“8km”所指为路程,限速牌上的“40km/h”所指为瞬时速度,故A错误;
B.在弹性限度内,弹簧的劲度系数仅与弹簧本身有关,与所挂的重物多少无关,故B错误;
C.伽利略研究落体运动规律时利用斜面是为了“冲淡”重力的影响,便于测量运动时间,故C正确;
D.研究控制平衡车加速的身体动作时,人的体形不能忽略不计,不可以将人看成质点,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,A同学捏住直尺上端,B同学在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备。A同学放手让直尺下落时,B同学立即捏住直尺。若将直尺上的刻度转换为时间刻度,制作了“反应时间测量仪”,正确标度时间的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,手的位置在开始时放在0刻度处,所以0刻度要在下边,直尺做自由落体运动的位移
位移与时间的二次方成正比,所以随时间的增大,刻度尺的间距增大。
故选D。
5. 某物体做匀加速直线运动,先后经过A、B两点的速度分别为3v和5v,经历的时间为t,下列说法正确的是( )
A. 物体经过AB中点时的速度为4v
B. 物体在时间t内的中间时刻的速度为
C. 物体在后时间所通过的距离比前时间所通过的距离大
D. 物体从B点开始再运动t时间通过的位移为7vt
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据匀变速直线运动位移中点速度公式可得,物体经过AB中点时的速度,故A错误。
B. 根据匀变速直线运动时间中点速度公式可得,物体在时间t内的中间时刻的速度,故B错误。
C. 物体在时的速度,则物体在前时间所通过的距离
物体在后时间所通过的距离
则物体在后时间所通过的距离比前时间所通过的距离大,故C正确;
D. 物体运动的加速度
物体从B点开始再运动t时间通过的位移,故D错误。
故选C。
6. 与砂桶P 连接的质量不计的细绳系在C点,如图所示,在两砂桶中装上一定质量的砂子,砂桶(含砂子)P、Q 的总质量分别为 m1、m2,系统平衡时,∠ACB=90°,∠CAB=60°,,忽略滑轮的大小以及摩擦。则下列说法正确的是( )
A. m1:m2=1:1
B. m1:m2=1:2
C. 若在两桶内增加相同质量的砂子,C点的位置下降
D. 若在两桶内增加相同质量的砂子,C点的位置上升
【答案】D
【解析】
【详解】AB.以结点C为研究对象,受力分析如图所示
其中
由力的平衡条件可知
由几何关系可知
整理解得
m1:m2=2:1
故AB错误;
CD.由以上分析可知当砂桶(含砂子)P、Q的总质量的比值为2时,AC与BC保持垂直状态,C点的位置保持不变,而若在两桶内增加相同质量的砂子,则两砂桶(含砂子)质量的比值会小于2,则桶Q向下移动,C点的位置上升,故C错误,D正确。
故选D。
7. 铲车在基建中发挥了一定作用,其铲斗结构简易图如图乙所示,铲斗DC和BA边延长线夹角为45°,由于运输需要铲斗逆时针缓慢转动,当AB边与水平夹角θ从15°转到90°的过程中,AB和CD边分别对石头的作用力F1和F2,下列说法正确的是( )
A. F1一直增大 B. F1先减小后增大 C. F2先增大后减小 D. F2一直增大
【答案】D
【解析】
【详解】由于和的夹角恒定不变为,重力恒定,则可作出如下辅助圆(力圆):
根据题意可知,开始与竖直方向夹角为15°(即1位置),当AB边与水平夹角θ从15°转到90°的过程中,、和圆交点逆时针旋转,可得先增大后减小,一直增大,故ABC错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 傍晚,小明在学校校园里散步,他从宿舍楼(A处)出发,先向南走了60 m到达食堂(B处),再向东走了80 m到达实验室(C处),最后又向北走了12 m到达校门口(D处)。下列说法正确的是( )
A. 小明散步的位移是152 m
B. 小明散步的路程是152 m
C. 要比较确切地表示小明散步的最终位置,应该用位移
D. 要比较确切地表示小明散步的最终位置,应该用路程
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.路程是物体运动轨迹的长度,是标量,直接将各段运动的长度相加即可,总路程为
小明不是单向直线运动,则位移大小一定比路程小,故A错误,B正确;
CD.位移描述的是初末位置的空间位置变化,可以精准指明相对于出发点的最终位置;而路程仅表示运动路径的总长度,无法反映末位置相对于初位置的方位和具体位置,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时,通过手机上的加速度传感器,记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况,近似处理后得到如图乙所示图像(以向上为正方向)。电梯总质量,忽略一切阻力,重力加速度g取,下列说法中正确的是( )
A. 电梯在第1s末的速率为
B. 电梯在第11s末速度达到最大
C. 电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为
D. 电梯在上升过程中受到的最小拉力为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.图像与时间轴所包围的面积表示速度变化量,电梯的初速度为零,所以电梯在第1s末的速率为,故A正确;
B.电梯在内向上加速运动,内向上匀速运动,内向上减速运动,所以电梯在第11s末速度达到最大,故B正确;
C.电梯在11s到30s内向上做匀速运动,由于初速度为零,所以其速率等于内的速度变化量,即,故C正确;
D.电梯在以最大加速度减速上升过程中受到的拉力最小,减速上升的最大加速度为
根据牛顿第二定律有
求得,故D错误。
故选ABC。
10. 一小物块向左冲上水平向右运动的木板,二者速度大小分别为,此后木板的速度v随时间t变化的图像如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板足够长。整个运动过程中( )
A. 物块的运动方向不变 B. 物块的加速度方向不变
C. 物块相对木板的运动方向不变 D. 物块与木板的加速度大小相等
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据图像可知木板的速度方向没有发生改变,木板和物块达到共速,然后一起减速到0,所以物块的运动方向先向左再向右,故A错误;
B.物块在向左减速和向右加速阶段加速度方向水平向右,一起共同减速阶段加速度方向水平向左,方向改变,故B错误;
C.物块在向左减速和向右加速阶段相对木板都向左运动,共同减速阶段无相对运动,即物块相对木板运动方向不变,故C正确;
D.由图像可知在有相对运动阶段木板的加速度大小为
物块的加速度大小为
即木板和物块加速度大小相等,故D正确。
故选CD。
三、 非选择题 (本题共计5小题,共计54分)
11. 在“验证牛顿第二定律实验”中,小明同学利用如图甲所示的实验装置,将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上,小车置于长木板上,并用细绳跨过定滑轮与钩码相连,小车右端连一条纸带,通过电火花打点计时器记录其运动情况。已知打点计时器使用的交流电周期为,单个钩码质量为,小车质量为,重力加速度为。
(1)本实验的器材有钩码、细线、带滑轮的长木板、小车、电火花计时器、纸带、垫块、导线,除上述器材外还必须使用的有( )
A. 刻度尺 B. 秒表 C. 交流电源
(2)小明在左侧绳上挂1个钩码,在车上放置5个钩码,释放小车后打出的纸带如图乙所示,、、为先后连续打出的点,距离为距离为,由纸带可求出打纸带上点时小车的瞬时速度______________________,小车的加速度______________________。(用题中所给的物理量表示)
(3)小明将车上的钩码逐个取下挂在左侧绳上,记录所挂钩码为个时,小车加速度为,合力。完成实验后,小明做出与的图像如图丙所示,若不计阻力,此图像理论上的斜率应为______________即可证明牛顿第二定律成立。
(4)在本实验中,下列做法正确的是( )
A. 应调节滑轮,使牵引小车的细绳与长木板平行
B. 实验时,应先释放小车再给打点计时器通电
C. 实验时需要左侧所挂钩码的质量远小于小车质量
D. 为补偿阻力,可以将长木板的左侧适当垫高
【答案】(1)A (2) ①. ②.
(3)
(4)A
【解析】
【小问1详解】
实验时还需要刻度尺测量纸带;打点计时器本身就是计时仪器,则不需要秒表;电火花计时器不需要交流电源。故选A。
【小问2详解】
[1]由纸带可求出打纸带上点时小车的瞬时速度
[2]小车的加速度
【小问3详解】
对钩码受力分析,由牛顿第二定律
对小车和剩余钩码整体受力分析,由牛顿第二定律
联立可得
即
化简可得
则若不计阻力,此图像理论上的斜率应为
即可证明牛顿第二定律成立。
【小问4详解】
A.应调节滑轮,使牵引小车的细绳与长木板平行,选项A正确;
B.实验时,应先给打点计时器通电再释放小车,选项B错误;
C.实验时因对钩码和小车整体为研究对象,可知不需要左侧所挂钩码的质量远小于小车质量,选项C错误;
D.为补偿阻力,可以将长木板的右侧适当垫高,选项D错误。
故选A。
12. 某兴趣小组看到一种由两根弹簧嵌套并联组成的减振器,如图(a)所示。他们讨论得出劲度系数分别为、的两根弹簧并联时,等效劲度系数。为了验证该结论,小组选用两根原长相等、粗细不同的弹簧A、B,设计实验进行验证。如图(b),弹簧上端固定,毫米刻度尺固定在弹簧一侧。逐一增挂钩码,记下每次指针稳定后所指的刻度尺示数x和对应钩码的总质量m,并计算弹簧弹力F(取重力加速度大小)。
依次用弹簧A、弹簧B和A、B嵌套并联弹簧进行实验,相关数据如下表所示:
钩码数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m(g)
50
100
150
200
250
300
弹簧弹力F(N)
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
(cm)
11.09
12.19
13.26
14.32
15.40
—
(cm)
10.62
11.24
11.87
12.50
13.13
—
(cm)
10.41
10.81
☆
11.62
12.02
12.42
以刻度尺读数x为横坐标,弹簧弹力F为纵坐标,利用表中数据,作出图像,如图(c)所示。回答以下问题:
(1)根据图(b),读出数据___________cm。
(2)在图(c)坐标纸上作出弹簧A、B的图线,计算可得劲度系数分别为,。在图(c)坐标纸上,补齐读出的数据点,并作出并联弹簧AB的图线_______:由作出的图线可得=___________N/m(结果保留至整数)。
【答案】(1)11.21
(2) ①. ②. 125
【解析】
【小问1详解】
刻度尺读数估读到最小刻度的下一位,由图可知表格中数据为
【小问2详解】
[1]作图如图所示
[2]根据胡克定律,弹簧的图线的斜率就是等效劲度系数
13. 如图所示,某运动员做低空跳伞表演,他在离地面某高度处,由静止开始做自由落体运动。一段时间后,立即打开降落伞,以7.5m/s2的平均加速度匀减速下降了165m落至地面,落地速度是5m/s。(g取10m/s2)求:
(1)运动员展开伞时的瞬时速度大小;
(2)从开始下落至打开降落伞的时间。
【答案】(1)50m/s;(2)5s
【解析】
【详解】(1)设运动员展开伞时的瞬时速度大小为,则根据题意可知,落至地面时落地速度为5m/s,打开降落伞后的加速度为,减速下落的距离h为165m,故根据匀变速直线运动规律有
解得,运动员展开伞时的瞬时速度大小为
(2)根据自由落体运动规律有
可得,从开始下落至打开降落伞的时间为
14. 如图所示,光滑水平地面上有一质量为3m的小车在水平推力F的作用下加速运动。车厢内有质量均为m的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为μ,杆与竖直方向的夹角为θ,杆与车厢始终保持相对静止,杆的弹力沿杆,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求B球对车厢水平底面的压力;
(2)若B球受到的摩擦力为零,求F的大小和方向;
【答案】(1)2mg,方向向下
(2)5mgtanθ,方向向右
【解析】
【小问1详解】
AB整体:竖直方向合力为零,底面对B球的支持力N=2mg
根据牛顿第三定律,B球对车厢水平底面的压力N'=2mg
方向竖直向下;
【小问2详解】
若B球受到的摩擦力为零,则地面只对B有竖直向上的弹力,设杆的弹力为N,对小球A:竖直方向受力平衡,则杆水平方向的分力与竖直方向的分力满足
竖直方向Ny=mg
则
同理可得,杆对小球B水平方向的分立也为,由牛顿第二定律可得小球B的加速度
对小球A、B和小车整体:根据牛顿第二定律
方向向右。
15. 如图所示,传送带顺时针转动的速度,水平部分的长度。将一质量的小滑块,无初速地轻放到A点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数,取,不计空气阻力。
(1)求滑块从A点运动到B点的时间t;
(2)若传送带改为逆时针方向运行,速度v大小保持不变,底部涂有墨汁的滑块在A处以的速度水平向右滑上传送带,求:
①滑块在传送带上运动的时间;
②传送带上留有墨迹的长度s。
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【小问1详解】
滑块受到滑动摩擦力,做匀加速运动,由牛顿第二定律有
解得
加速时间
加速位移
滑块继续匀速运动,位移
匀速时间
从A到B总时间
【小问2详解】
①滑块受到滑动摩擦力,做匀减速运动,由牛顿第二定律有
解得
减速时间
减速位移
滑块继续向左先加速,再匀速,加速时间
加速位移
匀速时间
滑块在传送带上运动的时间
②减速阶段墨迹长度
加速阶段墨迹长度
墨迹总长度
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