精品解析:江苏徐州市邳州市运河中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题
2026-09-01
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内容正文:
高三年级学期调研
物理
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A. 2.0m/s2,向下 B. 8.0m/s2,向上
C. 10.0m/s2,向下 D. 18m/s2,向上
2. 甲、乙两车在平直的公路上从同一地点同向行驶,两车的速度v随时间t的变化关系如图,其中两阴影部分的面积S1=S2,则( )
A. 在t1时刻,甲、乙两车相遇
B. 在t1时刻,甲车的加速度大于乙车的加速度
C. 在0~t2时间内,甲、乙两车的平均速度相等
D. 在0~t2时间内,甲车的平均速度
3. 如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量均为,A、B间的距离,B、C间的距离。则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
4. 两辆汽车A、B从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动,它们的速度的平方(v2)随位置(x)的变化图像如图所示,下列判断正确的是( )
A. 汽车A的加速度大小为4m/s2
B. 停止前,汽车A速度大小为2m/s时两车间的距离最大
C. 汽车A、B在x=9m处相遇
D. 汽车A、B在x=8m处相遇
5. 如图所示,A、两物体叠放在一起,让它们靠在竖直墙边,然后由静止释放,它们同时沿粗糙的墙面向下运动,已知,空气阻力不计,则物体在运动过程中( )
A. 只受重力
B. 受到重力和摩擦力
C. 受到重力、弹力和摩擦力
D. 受到重力、摩擦力和两个弹力
6. 如图1所示,某同学站在力传感器上做下蹲、起跳的动作,图2是根据力传感器采集到的数据画出的力随时间变化的图像,图像中各点均对应人的不同状态,根据图像可知( )
A. 此人在点下蹲至最低点
B. 此人在点向上的速度达到最大
C. 此人运动中的最大加速度约为
D. 图像中点位置对应人处于失重状态
7. 如图所示,轻绳的一端固定在A点,另一端点B由手拉住,将悬挂着重物的动滑轮挂在轻绳上保持静止,随后,用手牵动端点B分别沿a、b、c、d四个方向缓慢移动,假设不计一切摩擦且轻绳不可伸长,则端点B经下列操作,能使轻绳上的拉力大小保持不变的是( )
A. 沿a方向缓慢移动 B. 沿b方向缓慢移动
C. 沿c方向缓慢移动 D. 沿d方向缓慢移动
8. 如图,质量相等的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
9. 如图所示,质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。现用大小等于mg的恒力F竖直向上拉B,B向上运动h时与A分离,则下列说法正确的是( )
A. B和A刚分离时,弹簧为原长 B. B和A刚分离时,它们的加速度为g
C. 在B与A分离之前,它们做匀加速运动 D. 弹簧的劲度系数等于
10. 如图所示,质量均为2m的A、B两物块静止在光滑水平面上,质量为m的物块C放在物块A上,物块C与A间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B间用水平细线连接,水平细线能承受的最大拉力很大,重力加速度为g,给物块B施加一个水平向右的拉力F,逐渐增大拉力F,要使物块C与A间不发生相对滑动,拉力F的最大值等于( )
A. mg B. 1.5mg C. 2.5mg D. 3mg
11. 如图所示,时刻,长直管在其底端离地高处自由下落,此时在直管正下方的地面上有一小球以的初速度竖直上抛。已知小球的直径小于直管的直径,小球穿过直管时互不影响,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 时,直管刚好落地
B. 时,小球刚好穿过直管
C. 小球在直管中的运动时间为
D. 直管落地时,小球的速度方向向下
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16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。
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块上有两个宽度均为d的遮光片,滑块与遮光片总质量为M,两遮光片中心间的距离为L。
(1)用游标卡尺测量一个遮光片的宽度d,结果如图乙所示,则遮光片的宽度d=___________cm。
(2)将滑块置于光电门右侧的气垫导轨上,打开气泵电源,轻推滑块,遮光片1、2通过光电门的挡光时间分别为和,发现,为了将气垫导轨调至水平,应将支脚A适当调______(填“高”或“低”)。
(3)气垫导轨调至水平后,将细线一端拴在滑块上,另一端依次跨过光滑轻质定滑轮和光滑动滑轮后悬挂在O点,调节气垫导轨左端的定滑轮,使定滑轮和滑块之间的细线与气垫导轨平行,调整O点的位置,使动滑轮两侧的细线竖直,将沙桶悬挂在动滑轮上。将滑块在光电门右侧释放,光电门记录遮光片1、2通过时的挡光时间分别为和,则滑块的加速度大小为a=_____________。(用题目中的物理量符号表示)
(4)多次改变沙桶和桶内细沙的总质量,并记录遮光片1、2的挡光时间,计算相应的加速度a,根据计算的数据描绘加速度a与沙桶和桶内细沙的总重力mg之间的关系图像如图丙所示,则图像的斜率k=__________(用题目中的物理量符号表示),图像没有过原点的原因是______________________。
13. 如图所示,小球P用两段等长且不可伸长的细线悬挂在车厢的顶部,两段细线与水平方向的夹角均为45°,已知小球P的质量为,重力加速度g取。(绳子均不会被拉断)
(1)若车厢处于静止状态,求左、右两细线的拉力大小;
(2)若车厢以大小为的加速度水平向右做匀减速运动,求左、右两细线的拉力大小。
14. 如图所示,倾角为的足够长的传送带以速度顺时针匀速转动。一物块以的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数,传送带足够长,取,,,求:
(1)小物块向上滑行的最远距离;
(2)小物块在传送带上留下的痕迹长度。
15. 疲劳后继续驾驶车辆,会感到困倦,容易打瞌睡,极易发生道路交通事故。轿车在平直公路上以大小的速度匀速行驶,货车在轿车前方以大小的速度匀速行驶,轿车司机疲劳驾驶打盹的时间,醒来时发现险情紧急刹车,从轿车司机醒来到轿车开始以大小的加速度匀减速行驶的时间。认为两车恰好接触不是相撞。
(1)若前方没有其他汽车,求轿车匀减速行驶到停止的过程中通过的距离;
(2)要使两车不相撞,求轿车司机开始打盹时两车间的距离应满足的条件;
(3)若轿车司机疲劳驾驶开始打盹时,两车间的距离,从此时起,货车匀加速行驶,且当轿车开始匀减速行驶时,货车再次匀速行驶,要使两车不相撞,求货车再次匀速行驶的速度大小应满足的条件。
16. 如图所示,一弹簧一端固定在倾角为的足够长的光滑固定斜面的底端,另一端拴住质量为m1=8 kg的物体P,Q为一质量为m2=10kg的物体,弹簧的质量不计,劲度系数k=600 N/m,系统处于静止状态.现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,已知在前0.2s时间内,F为变力,0.2s以后F为恒力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求:
(1)系统处于静止状态时,弹簧的压缩量;
(2)物体从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小;
(3)力的最大值与最小值。
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高三年级学期调研
物理
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A. 2.0m/s2,向下 B. 8.0m/s2,向上
C. 10.0m/s2,向下 D. 18m/s2,向上
【答案】D
【解析】
【详解】以竖直向上为正方向,初速度(向下),末速度(向上),加速度为
加速度大小为,方向竖直向上。
故选D。
2. 甲、乙两车在平直的公路上从同一地点同向行驶,两车的速度v随时间t的变化关系如图,其中两阴影部分的面积S1=S2,则( )
A. 在t1时刻,甲、乙两车相遇
B. 在t1时刻,甲车的加速度大于乙车的加速度
C. 在0~t2时间内,甲、乙两车的平均速度相等
D. 在0~t2时间内,甲车的平均速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲、乙两车从同一地点同向运动,根据速度—时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,可知0-t1时间内甲车的位移比乙车的大,则在t1时刻,甲、乙两车没有相遇,故A错误;
B.由图象切线的斜率表示加速度,知在t1时刻,乙的斜率大于甲的斜率,即乙的加速度大于甲的加速度,故B错误;
C.两阴影部分的面积S1=S2,则知在0-t2时间内,甲车运动的位移等于乙车运动的位移,所用时间也相等,则甲、乙两车的平均速度相等,故C正确;
D.乙车做匀加速直线运动,在0~t2时间内,乙车的平均速度,而0~t2时间内,两车的平均速度相等,所以在0~t2时间内,甲车的平均速度,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量均为,A、B间的距离,B、C间的距离。则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】已知从A到B和从B到C速度的增加量相同,可得从A到B和从B到C的时间相同,设为T,根据匀变速直线运动规律可知B点的速度
根据匀变速直线运动的位移与速度的关系、速度与时间的关系以及加速度的公式可知,,
解得,,故A正确。
4. 两辆汽车A、B从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动,它们的速度的平方(v2)随位置(x)的变化图像如图所示,下列判断正确的是( )
A. 汽车A的加速度大小为4m/s2
B. 停止前,汽车A速度大小为2m/s时两车间的距离最大
C. 汽车A、B在x=9m处相遇
D. 汽车A、B在x=8m处相遇
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动的规律可知,
整理可得
v2﹣x图像的斜率表示2a,由图像可得汽车A的加速度大小为
汽车B的加速度大小为,故A错误;
B.由选项A分析,有v02=36m2/s2,可得汽车A的初速度为v0=6m/s
汽车A、B速度相同时,相距最远,即vA=v0﹣aAt=aBt
解得vA=2m/s,故B错误;
CD.由图可知,汽车B做初速度为零的匀加速直线运动,汽车A做初速度为6m/s的匀减速直线运动,设汽车A经过t0时间速度减为零,由运动学公式可得v0=aAt0
代入数据可得t0=3s
该段时间内汽车B的位移为
由图像可得该段时间内汽车A的位移为x=9m
故汽车A、B在x=9m处相遇,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,A、两物体叠放在一起,让它们靠在竖直墙边,然后由静止释放,它们同时沿粗糙的墙面向下运动,已知,空气阻力不计,则物体在运动过程中( )
A. 只受重力
B. 受到重力和摩擦力
C. 受到重力、弹力和摩擦力
D. 受到重力、摩擦力和两个弹力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A、B整体同时沿竖直墙面下滑,受到总重力,墙壁对其没有支持力,如果有,将会向右加速运动,因为没有弹力,故也不受墙壁的摩擦力,即只受重力,做自由落体运动;由于整体做自由落体运动,故A、B间无弹力,再对物体B受力分析,只受重力,故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 如图1所示,某同学站在力传感器上做下蹲、起跳的动作,图2是根据力传感器采集到的数据画出的力随时间变化的图像,图像中各点均对应人的不同状态,根据图像可知( )
A. 此人在点下蹲至最低点
B. 此人在点向上的速度达到最大
C. 此人运动中的最大加速度约为
D. 图像中点位置对应人处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,人的重力,则质量
A.在点,加速度为零。在b点之前,支持力小于重力,加速度向下,人向下加速,因此b点对应人向下运动速度最大的时刻,而非最低点(最低点速度为零),故A错误;
B.在点,最大,根据牛顿第二定律
此时向上的加速度最大。在点之后,虽然减小,但在点及之后一段时间内仍大于(点),人继续向上加速。直到减小到等于时,速度才达到最大,故B错误;
C.由图可知,最大支持力。根据牛顿第二定律,最大加速度,故C正确;
D.图像中点位置,加速度向上,人处于超重状态,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,轻绳的一端固定在A点,另一端点B由手拉住,将悬挂着重物的动滑轮挂在轻绳上保持静止,随后,用手牵动端点B分别沿a、b、c、d四个方向缓慢移动,假设不计一切摩擦且轻绳不可伸长,则端点B经下列操作,能使轻绳上的拉力大小保持不变的是( )
A. 沿a方向缓慢移动 B. 沿b方向缓慢移动
C. 沿c方向缓慢移动 D. 沿d方向缓慢移动
【答案】B
【解析】
【详解】将动滑轮和重物看成一个整体,设整体的质量为m,轻绳与水平方向的夹角为θ,设轻绳的总长为L,A、B两点的水平距离为d,整体的受力如图所示,由平衡条件可知,
由几何关系可知
当端点B沿虚线a向左缓慢移动时,d减小,减小,θ增大,轻绳的拉力减小,选项A错误;
当端点B沿虚线b向上缓慢移动时,d不变,θ不变,轻绳的拉力不变,选项B正确;
当端点B沿c向右上移动或沿虚线d向右移动时,d增大,θ减小,轻绳的拉力增大,选项CD错误。
故选B。
8. 如图,质量相等的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】剪断前,对B、C、D整体分析,A、B间弹簧弹力
对D分析,C、D间弹簧弹力
剪断后,对B分析,由牛顿第二定律可得
解得,方向竖直向上;
对C分析,由牛顿第二定律可得
解得,方向竖直向下。
故选C。
9. 如图所示,质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。现用大小等于mg的恒力F竖直向上拉B,B向上运动h时与A分离,则下列说法正确的是( )
A. B和A刚分离时,弹簧为原长 B. B和A刚分离时,它们的加速度为g
C. 在B与A分离之前,它们做匀加速运动 D. 弹簧的劲度系数等于
【答案】D
【解析】
【详解】AB.分离瞬间,物体与间的支持力为零。对物体由牛顿第二定律得
代入,整理得。分离前两物体共同运动,故此时;对物体由牛顿第二定律得
结合,整理得
弹簧弹力不为零,仍处于压缩状态,并非原长,故AB错误;
CD.分离前取物体,整体为研究对象,由牛顿第二定律得
随着整体上移,弹簧压缩量减小,逐渐减小,合力和加速度也逐渐减小,因此不是匀加速运动;初始平衡时弹簧弹力等于两物体总重,即为;分离时由前述受力分析知为,所以弹簧弹力减小量为,压缩量减小量等于共同上移距离。由胡克定律
整理得,故C错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示,质量均为2m的A、B两物块静止在光滑水平面上,质量为m的物块C放在物块A上,物块C与A间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B间用水平细线连接,水平细线能承受的最大拉力很大,重力加速度为g,给物块B施加一个水平向右的拉力F,逐渐增大拉力F,要使物块C与A间不发生相对滑动,拉力F的最大值等于( )
A. mg B. 1.5mg C. 2.5mg D. 3mg
【答案】C
【解析】
【详解】在F增大的过程中,若C与A恰好发生相对滑动时,对C进行分析,根据牛顿第二定律有
此时拉力达到最大,对A、B、C整体进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
故选C。
11. 如图所示,时刻,长直管在其底端离地高处自由下落,此时在直管正下方的地面上有一小球以的初速度竖直上抛。已知小球的直径小于直管的直径,小球穿过直管时互不影响,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 时,直管刚好落地
B. 时,小球刚好穿过直管
C. 小球在直管中的运动时间为
D. 直管落地时,小球的速度方向向下
【答案】B
【解析】
【详解】A.直管做自由落体运动,直管底端离地,由自由落体位移公式可得
解得直管刚好落地,故A错误;
B.当小球刚进入直管,小球与管底端相遇,则
解得进入时间
当小球刚好穿出直管,小球与管顶端相遇,则
解得穿出时间,故B正确;
C.小球在直管中的运动时间,故C错误;
D.直管底端落地时,小球的速度,速度为零,方向不向下,故D错误。
故选B。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16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。
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块上有两个宽度均为d的遮光片,滑块与遮光片总质量为M,两遮光片中心间的距离为L。
(1)用游标卡尺测量一个遮光片的宽度d,结果如图乙所示,则遮光片的宽度d=___________cm。
(2)将滑块置于光电门右侧的气垫导轨上,打开气泵电源,轻推滑块,遮光片1、2通过光电门的挡光时间分别为和,发现,为了将气垫导轨调至水平,应将支脚A适当调______(填“高”或“低”)。
(3)气垫导轨调至水平后,将细线一端拴在滑块上,另一端依次跨过光滑轻质定滑轮和光滑动滑轮后悬挂在O点,调节气垫导轨左端的定滑轮,使定滑轮和滑块之间的细线与气垫导轨平行,调整O点的位置,使动滑轮两侧的细线竖直,将沙桶悬挂在动滑轮上。将滑块在光电门右侧释放,光电门记录遮光片1、2通过时的挡光时间分别为和,则滑块的加速度大小为a=_____________。(用题目中的物理量符号表示)
(4)多次改变沙桶和桶内细沙的总质量,并记录遮光片1、2的挡光时间,计算相应的加速度a,根据计算的数据描绘加速度a与沙桶和桶内细沙的总重力mg之间的关系图像如图丙所示,则图像的斜率k=__________(用题目中的物理量符号表示),图像没有过原点的原因是______________________。
【答案】(1)0.660
(2)高 (3)
(4) ①. ②. 气垫导轨没有调水平,右端高了
【解析】
【小问1详解】
图乙可知游标卡尺精度为0.05mm,则遮光片的宽度
【小问2详解】
轻推滑块,遮光片1、2通过光电门的挡光时间分别为和,发现,说明滑块做加速运动,即导轨左低右高,所以为了将气垫导轨调至水平,应将支脚A适当调高。
【小问3详解】
根据速度位移关系可得
其中
联立可得
【小问4详解】
[1][2]由图可知,当沙和沙桶的重力为零时,滑块已经具有加速度,说明气垫导轨不水平,右端高了,设导轨与水平面夹角为,设绳子拉力为F,对M,由牛顿第二定律有
对m,由牛顿第二定律有
联立整理得
由于m远小于M,则
可知
13. 如图所示,小球P用两段等长且不可伸长的细线悬挂在车厢的顶部,两段细线与水平方向的夹角均为45°,已知小球P的质量为,重力加速度g取。(绳子均不会被拉断)
(1)若车厢处于静止状态,求左、右两细线的拉力大小;
(2)若车厢以大小为的加速度水平向右做匀减速运动,求左、右两细线的拉力大小。
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
如图所示,建立坐标系
根据平衡条件,在轴方向
在轴方向
解得
【小问2详解】
在轴方向,根据牛顿第二定律可得
在轴方向,根据平衡条件可得
解得,
14. 如图所示,倾角为的足够长的传送带以速度顺时针匀速转动。一物块以的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数,传送带足够长,取,,,求:
(1)小物块向上滑行的最远距离;
(2)小物块在传送带上留下的痕迹长度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
物块与传送带共速前,物块受到滑动摩擦力方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律可得
解得
物块与传送带共速后,物块受到滑动摩擦力方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律可得
解得
设上升的两个阶段运动时间分别为,则
解得
又有
解得
两段过程物块运动的位移分别为,
小物块向上滑行的最远距离为
【小问2详解】
上升的第一个阶段,物块与传送带的相对位移为
物块由最高点下滑到底端时根据
可得t3=2s
上升的第二个阶段与下降阶段,物块相对传送带一直向下运动,物块与传送带的相对位移为
两段痕迹有重合,所以痕迹长度为。
15. 疲劳后继续驾驶车辆,会感到困倦,容易打瞌睡,极易发生道路交通事故。轿车在平直公路上以大小的速度匀速行驶,货车在轿车前方以大小的速度匀速行驶,轿车司机疲劳驾驶打盹的时间,醒来时发现险情紧急刹车,从轿车司机醒来到轿车开始以大小的加速度匀减速行驶的时间。认为两车恰好接触不是相撞。
(1)若前方没有其他汽车,求轿车匀减速行驶到停止的过程中通过的距离;
(2)要使两车不相撞,求轿车司机开始打盹时两车间的距离应满足的条件;
(3)若轿车司机疲劳驾驶开始打盹时,两车间的距离,从此时起,货车匀加速行驶,且当轿车开始匀减速行驶时,货车再次匀速行驶,要使两车不相撞,求货车再次匀速行驶的速度大小应满足的条件。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据匀变速直线运动的规律有
代入数据解得
【小问2详解】
轿车匀速行驶通过的距离
解得
设在两车恰好接触的情况下,从轿车开始减速行驶到两车速度相同的时间为,有
解得
从轿车开始减速行驶到两车的速度相同,轿车通过的距离
解得
从轿车司机开始打盹到两车的速度相同,货车通过的距离
解得
设此种情况下轿车司机开始打盹时两车间的距离为,根据几何关系有
解得
则轿车司机开始打盹时两车间的距离应满足的条件为
【小问3详解】
设在两车恰好接触的情况下,货车再次匀速行驶的速度大小为,货车匀加速行驶通过的距离
设从轿车开始减速行驶到两车速度相同的时间为,有
从轿车开始减速行驶到两车的速度相同,货车通过的距离
轿车减速行驶通过的距离
根据几何关系有
解得
(另一解不符合题意,舍去)
则货车再次匀速行驶的速度大小应满足的条件为
16. 如图所示,一弹簧一端固定在倾角为的足够长的光滑固定斜面的底端,另一端拴住质量为m1=8 kg的物体P,Q为一质量为m2=10kg的物体,弹簧的质量不计,劲度系数k=600 N/m,系统处于静止状态.现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,已知在前0.2s时间内,F为变力,0.2s以后F为恒力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求:
(1)系统处于静止状态时,弹簧的压缩量;
(2)物体从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小;
(3)力的最大值与最小值。
【答案】(1)0.18 m
(2)3 m/s2 (3)90N,54N
【解析】
【小问1详解】
设开始时弹簧的压缩量为,对、整体受力分析,平行斜面方向有
解得
【小问2详解】
前0.2s时间内为变力,之后为恒力,则0.2s时刻两物体分离,此时、之间的弹力为零且加速度大小相等,设此时弹簧的压缩量为,对物体,由牛顿第二定律得
前0.2s时间内两物体的位移
联立解得
【小问3详解】
对两物体受力分析知,开始运动时最小,分离时最大,则
对应用牛顿第二定律得
解得
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