精品解析：天津市第一中学2025-2026学年第一学期高一期末形成性阶段检测物理试卷

天津一中2025-2026-1高一年级期末形成性阶段检测物理试卷 本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第I卷1至2页，第II卷3至4页。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。 I卷（选择题） 一、单选题（每小题只有一个答案正确） 1. 关于下列四幅插图，说法正确的是（　　） A. 图甲中，可以利用悬挂法确定薄板重心，是由于悬线的拉力跟薄板的重力平衡 B. 图乙中，通过平面镜观察桌面的微小形变，利用了控制变量的物理方法 C. 图丙中，人用平行于地面的力推沙发，沙发静止不动是由于推力小于静摩擦力 D. 图丁中，探究作用力与反作用力关系实验时，传感器必须处于静止或匀速直线运动状态 2. 小球在液体中运动时会受到液体的摩擦阻力，这种阻力称为粘滞力．如果液体的粘滞性较大，小球的半径较小，则小球受到的粘滞力，式中称为液体的粘滞系数，r为小球半径，v为小球运动的速度。若采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为（　　） A. B. C. D. 为常数，没有物理单位 3. 如图所示，一根不可伸长的轻质细绳，一端固定于天花板上的B点，另一端固定在竖直墙壁上的A点，一轻滑轮放置在细绳上，滑轮下面挂着质量为m的重物，重力加速度为g，连接B点的细绳与竖直方向所成夹角为。不计一切摩擦。保持重物静止，则下列说法正确的是（　　） A. 连接点的细绳与竖直方向的夹角 B. 细绳中的拉力大小为 C. 若缓缓向左移动端使增大，细绳中的拉力将减小 D. 若缓缓向右移动端使减小，细绳中的拉力将减小 4. 在太空，物体完全失重，无法用天平测量质量，航天员用动力学的方法测质量。如图为我国航天员在“天宫一号”空间实验室测量自己的质量：航天员可以把自己固定在支架的一端，另一位航天员把支架拉开到与初始位置（舱壁）相距s的位置；松手后，支架能够产生一个恒定拉力F，拉着航天员从静止返回到初始位置（舱壁），不计其它外力，仪器记录下这段时间为t。由此可测出航天员的质量为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，斜面体甲放在小车内的水平地板上，物块乙放在斜面体上，两者一起随车向右匀加速运动，关于甲、乙受力的分析正确的是（　　） A. 甲物体受到5个力的作用 B. 甲物体受到车厢向左的摩擦力 C. 乙物体可能受到2个力的作用 D. 车对甲的作用力大小等于甲、乙的重力之和 6. 用两轻绳a、c和轻弹簧b将两个相同的小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球质量均为m，处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为30°，轻绳c水平。下列分析正确的是（ ） A. 此时轻绳c的拉力大小为 B. 此时轻绳c的拉力大小为2mg C. 剪断轻绳c瞬间，小球2的加速度大小为 D. 剪断轻绳c瞬间，小球2的加速度方向斜向左下方 二、多选题（每小题至少有两个答案正确） 7. 如图，静止在光滑水平面上的物体A一端靠着处于自然长度的轻质弹簧，弹簧另一端和墙壁相连。现对物体施加一个水平恒力F，在弹簧被压缩到最短的这一过程中（　　） A. 物体A先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动 B. 物体A的加速度先减小后增大，速度先增大后减小 C. 当弹簧被压缩到最短时，物体A速度为零，加速度也为零 D. 当物体A的加速度为零时，其速度最大 8. 如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角，下列说法正确的是（　　） A. 若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为G B. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动，则球对斜面的压力逐渐增大 C. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动，则球对挡板的压力先减小后增大 D. 若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当时，球对挡板的压力为零 9. 如图甲所示，质量的物体和物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上。用从零开始逐渐增大的水平拉力拉着物体，两个物体间的摩擦力，物体与地面间的摩擦力随水平拉力变化的情况如图乙所示，重力加速度大小取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 、两个物体间的动摩擦因数为 B. 物体的质量 C. 物体与水平地面间的动摩擦因数为 D. 当时，、发生相对运动 10. 在粗糙水平地面上放置一个边长为、质量为的正方体，正方体与地面间的动摩擦因数为，在正方体左侧有一竖直墙壁，如图所示，在墙壁和正方体之间放置一半径为、质量为的光滑球，球的球心为，与竖直方向的夹角为，正方体和球均保持静止，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 将正方体向右推动很小一段距离，其余条件不变，系统仍保持静止，正方体受到的摩擦力不变 B. 仅改变球的质量，其余条件不变，为保证正方体仍处于静止状态，球的质量应小于 C. 改变正方体到墙壁的距离，球与正方体始终处于静止状态且球没有落到地面，则的最大值为 D. 当正方体的左侧面到墙壁的距离小于时，无论球的质量是多少，正方体都不会滑动 第II卷（非选择题） 三、实验题 11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中： （1）采用的科学方法是（　　） 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）下列是某同学在做该实验的一些看法，其中正确的是（　　） A. 实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行 B. 拉橡皮筋结点到某位置时拉力越大越好，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 C. 拉橡皮筋结点到某位置时，两弹簧测力计之间夹角应取90°便于算出合力大小 D. 实验时，既要记录弹簧测力计的示数又要记录拉力的方向 （3）实验中的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为细绳。O为橡皮筋与细绳的结点。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____（填F或）。 12. 某同学利用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。 （1）关于该实验，下列说法正确的有（　　） A. 平衡小车受到的阻力时，应通过细线挂上槽码，小车后面的纸带需穿过限位孔 B. 每次改变小车的质量后，需重新平衡小车受到的阻力 C. 选用器材时，槽码的质量应远小于小车的质量 D. 连接小车和槽码的细线要与长木板保持平行 （2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，则打B点时小车的速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为________m/s2（结果均保留2位有效数字）。 （3）若在某一组实验过程中，保持M（小车质量）不变，通过改变槽码质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。实验中作出如图丙所示的a-F图像，在F较大时，出现图线明显弯曲的现象，造成这一现象的原因是：（　　） A. 没有平衡小车与木板之间的摩擦 B. 木板倾斜角度过大 C. 所用小车的质量过大 D. 所加槽码的总质量过大 （4）另一同学利用如图丁所示的实验装置进行实验，图中上、下两层水平轨道，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止。他测量了上、下小车的位移分别为7.00cm、13.00cm，质量分别为400g、200g，则上、下小车的加速度之比为______。 四、计算题 13. 四旋翼小型多用途无人机能执行多项任务，并能够垂直起降。如图，一架质量m＝2kg的无人机，其动力系统的最大升力F＝36N，运动过程中所受阻力大小恒为f＝4N，g＝10m/s2，求： （1）无人机动力系统能提供竖直向上的最大飞行速度为24m/s，无人机从地面由静止开始加速到最大速度所用的最短时间； （2）无人机悬停在距地面高度H＝45m处突然关闭动力，竖直下落一段高度后，动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，飞行器从开始下落到恢复动力的最长时间t。 14. 如图所示，三段轻绳的结点为P，轻绳PA与轻质弹簧的右端相连，轻质弹簧的左端固定在物块甲上，物块甲放置在水平平台上，轻质弹簧始终与水平台面平行。轻绳PB连接着放置在水平地面上的物块乙，PB与竖直方向的夹角，物块甲、乙恰好不滑动。已知物块甲、乙的质量分别为、，物块甲与水平平台间的动摩擦因数，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数，取重力加速度大小。求： （1）弹簧的形变量大小； （2）轻绳PB上的弹力大小； （3）物块乙与地面间的动摩擦因数。 15. 某工厂输送物件的传送系统由倾角为的传送带和一倾角相同的长木板组成，物件和传送带间的动摩擦因数为，与木板间的动摩擦因数为。传送带以的恒定速度顺时针转动。现将物件P无初速置于传送带点，发现当物件P到达点时刚好相对传送带静止，到达点时速度恰好为零，随即被机械手取走。物件P可以看成质点，传送带与木板间可认为无缝连接，重力加速度。求： （1）传送带的长度； （2）木板的长度以及物件从到所需的时间； （3）假如机械手未能在点及时将物件P取走，导致其重新下滑，若此次“到达点时速度恰好为零”计为第一次向上返回，则第四次向上返回时（在木板上）离点的最大距离是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津一中2025-2026-1高一年级期末形成性阶段检测物理试卷 本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第I卷1至2页，第II卷3至4页。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。 I卷（选择题） 一、单选题（每小题只有一个答案正确） 1. 关于下列四幅插图，说法正确的是（　　） A. 图甲中，可以利用悬挂法确定薄板重心，是由于悬线的拉力跟薄板的重力平衡 B. 图乙中，通过平面镜观察桌面的微小形变，利用了控制变量的物理方法 C. 图丙中，人用平行于地面的力推沙发，沙发静止不动是由于推力小于静摩擦力 D. 图丁中，探究作用力与反作用力关系实验时，传感器必须处于静止或匀速直线运动状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中，可以利用悬挂法确定薄板重心，是由于悬线的拉力跟薄板的重力平衡，故A正确； B．图乙中，通过平面镜观察桌面的微小形变，利用了放大法，故B错误； C．图丙中，人用平行于地面的力推沙发，沙发静止不动是由于推力小于最大静摩擦力，推力与静摩擦力大小相等，故C错误； D．图丁中，探究作用力与反作用力关系实验时，传感器处于任何状态，作用力与反作用力都是大小相等、方向相反的，故D错误。 故选A。 2. 小球在液体中运动时会受到液体的摩擦阻力，这种阻力称为粘滞力．如果液体的粘滞性较大，小球的半径较小，则小球受到的粘滞力，式中称为液体的粘滞系数，r为小球半径，v为小球运动的速度。若采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为（　　） A. B. C. D. 为常数，没有物理单位 【答案】B 【解析】 【详解】力的单位是牛顿，用力学基本单位表示为：kgm/s2，由可得 其中r的单位是m，v的单位是m/s，所以的单位为 ACD错误，B正确。 故选B。 3. 如图所示，一根不可伸长的轻质细绳，一端固定于天花板上的B点，另一端固定在竖直墙壁上的A点，一轻滑轮放置在细绳上，滑轮下面挂着质量为m的重物，重力加速度为g，连接B点的细绳与竖直方向所成夹角为。不计一切摩擦。保持重物静止，则下列说法正确的是（　　） A. 连接点的细绳与竖直方向的夹角 B. 细绳中的拉力大小为 C. 若缓缓向左移动端使增大，细绳中的拉力将减小 D. 若缓缓向右移动端使减小，细绳中的拉力将减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．同一根绳子上的拉力是相等的，由平衡条件，两边绳水平方向的分力也相等，则，故A错误； B．对滑轮与绳的接触点进行受力分析，有 解得，故B错误； CD．缓缓移动B端使变化时，由 可知，当减小时，T也在减小，故C错误，D正确。 故选D。 4. 在太空，物体完全失重，无法用天平测量质量，航天员用动力学的方法测质量。如图为我国航天员在“天宫一号”空间实验室测量自己的质量：航天员可以把自己固定在支架的一端，另一位航天员把支架拉开到与初始位置（舱壁）相距s的位置；松手后，支架能够产生一个恒定拉力F，拉着航天员从静止返回到初始位置（舱壁），不计其它外力，仪器记录下这段时间为t。由此可测出航天员的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设航天员的质量为，运动过程中的加速度为，根据牛顿第二定律有 由位移与时间的关系可得 联立解得 故选C。 5. 如图所示，斜面体甲放在小车内的水平地板上，物块乙放在斜面体上，两者一起随车向右匀加速运动，关于甲、乙受力的分析正确的是（　　） A. 甲物体受到5个力的作用 B. 甲物体受到车厢向左的摩擦力 C. 乙物体可能受到2个力的作用 D. 车对甲的作用力大小等于甲、乙的重力之和 【答案】A 【解析】 【详解】C．对乙物体受力分析，其受到重力、斜面给的支持力以及斜面对乙的摩擦力如图所示 由题意可知，其有一个向右的加速度，设斜面的夹角为，乙的质量为m，所以在水平方向有 竖直方向有，故C项错误； D．将甲乙看成一个整体则车对其的作用力有两个效果，一个是抵消甲乙的重力，使其在竖直方向静止，另一个作用是提供水平方向的加速度，所以其车对甲的作用力大小不等于甲、乙的重力之和，故D项错误； AB．结合上述分析可知，甲受到自身的重力，乙对甲的压力，乙对甲的摩擦力，车厢给的支持力，以及车厢对甲向右的摩擦力，所以受到五个力的作用，故A正确，B错误。 故选A。 6. 用两轻绳a、c和轻弹簧b将两个相同的小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球质量均为m，处于静止状态，轻绳a与竖直方向的夹角为30°，轻绳c水平。下列分析正确的是（ ） A. 此时轻绳c的拉力大小为 B. 此时轻绳c的拉力大小为2mg C. 剪断轻绳c瞬间，小球2的加速度大小为 D. 剪断轻绳c瞬间，小球2的加速度方向斜向左下方 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球1和2保持静止，以小球1和2为整体，根据平衡条件可得 故AB错误； CD．剪断轻绳c瞬间，弹簧弹力不发生突变，此时小球2合外力与等大反向，小球2的加速度大小为 方向水平向左，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题（每小题至少有两个答案正确） 7. 如图，静止在光滑水平面上的物体A一端靠着处于自然长度的轻质弹簧，弹簧另一端和墙壁相连。现对物体施加一个水平恒力F，在弹簧被压缩到最短的这一过程中（　　） A. 物体A先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动 B. 物体A的加速度先减小后增大，速度先增大后减小 C. 当弹簧被压缩到最短时，物体A速度为零，加速度也为零 D. 当物体A的加速度为零时，其速度最大 【答案】BD 【解析】 【详解】物体水平方向受向左的恒力F和向右的弹簧的弹力，弹力由零逐渐增大，所以合力先减小后增大，合力方向先向左后向右，速度方向一直向左，则物体先做加速度减小的变加速运动，再做加速度增加的变减速运动，所以速度先增大后减小，当物体A的加速度为零时，其速度最大；当弹簧被压缩到最短时，物体A速度为零，加速度不为零，故BD正确，AC错误。 故选BD。 8. 如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角，下列说法正确的是（　　） A. 若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为G B. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动，则球对斜面的压力逐渐增大 C. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动，则球对挡板的压力先减小后增大 D. 若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当时，球对挡板的压力为零 【答案】AC 【解析】 【详解】A．保持挡板不动，车静止，对球受力分析如图 由平衡条件可得， 解得 据牛顿第三定律可得：球对斜面的压力大小为G，故A正确； BC．挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，画出转动过程中的受力示意图如图 则斜面对球的支持力减小，挡板对球的支持力先减小后增大，据牛顿第三定律可得：球对斜面的压力逐渐减小，球对挡板的压力先减小后增大，故B错误，C正确； D．挡板不动，小车水平向右做匀加速直线运动，对球受力分析如图 设小车的加速度为，将力沿水平方向和竖直方向分解可得， 解得 当时，挡板对球的支持力为零；据牛顿第三定律可得此时球对挡板的压力为零，故D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示，质量的物体和物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上。用从零开始逐渐增大的水平拉力拉着物体，两个物体间的摩擦力，物体与地面间的摩擦力随水平拉力变化的情况如图乙所示，重力加速度大小取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 、两个物体间的动摩擦因数为 B. 物体的质量 C. 物体与水平地面间的动摩擦因数为 D. 当时，、发生相对运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，A、B之间的最大静摩擦力为，可知A、B间的动摩擦因数为，故A错误； BC．由图乙可知，当时，A、B整体相对地面开始滑动，则 当时，A、B即将产生相对滑动，此时对整体有 对物块A有 联立解得，，故B正确，C正确； D．当时，A、B即将产生相对滑动，当时，A、B相对静止，故D错误。 故选BC。 10. 在粗糙水平地面上放置一个边长为、质量为的正方体，正方体与地面间的动摩擦因数为，在正方体左侧有一竖直墙壁，如图所示，在墙壁和正方体之间放置一半径为、质量为的光滑球，球的球心为，与竖直方向的夹角为，正方体和球均保持静止，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 将正方体向右推动很小一段距离，其余条件不变，系统仍保持静止，正方体受到的摩擦力不变 B. 仅改变球的质量，其余条件不变，为保证正方体仍处于静止状态，球的质量应小于 C. 改变正方体到墙壁的距离，球与正方体始终处于静止状态且球没有落到地面，则的最大值为 D. 当正方体的左侧面到墙壁的距离小于时，无论球的质量是多少，正方体都不会滑动 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．如图甲所示，对正方体根据平衡条件得 如图乙所示，对球体根据平衡条件得 如图丙所示，对正方体和球体构成的整体根据平衡条件得 联立可得， 将正方体向右推动一小段距离，增大，所以Ff增大，故AB错误； C．联立可得 即的最大值为，故C正确； D．由可知，当，无论球的质量是多少，正方体都不会滑动，则正方体左侧面AD到墙壁的距离d，有 根据三角函数和得 所以，故D正确。 故选CD。 第II卷（非选择题） 三、实验题 11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中： （1）采用的科学方法是（　　） 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）下列是某同学在做该实验的一些看法，其中正确的是（　　） A. 实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行 B. 拉橡皮筋结点到某位置时拉力越大越好，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 C. 拉橡皮筋结点到某位置时，两弹簧测力计之间夹角应取90°便于算出合力大小 D. 实验时，既要记录弹簧测力计的示数又要记录拉力的方向 （3）实验中的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为细绳。O为橡皮筋与细绳的结点。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____（填F或）。 【答案】（1）B （2）AD （3） 【解析】 【小问1详解】 该实验中采用的科学方法是等效替代法。 故选B。 【小问2详解】 A．为了减小误差，拉橡皮筋的绳要细长，实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行，故A正确； B．为了减小误差，拉力需适当大一些，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，故B错误； C．为了得到普遍规律，两个弹簧测力计之间的夹角不能只取90°，故C错误； D．实验时，既要记录弹簧测力计的示数又要记录拉力的方向，以便于后续力的合成，故D正确。 故选AD。 【小问3详解】 图乙中的F与两个力中，F是两个分力合力的理论值，是两个力合力的实验值，则方向一定沿AO方向的是。 12. 某同学利用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。 （1）关于该实验，下列说法正确的有（　　） A. 平衡小车受到的阻力时，应通过细线挂上槽码，小车后面的纸带需穿过限位孔 B. 每次改变小车的质量后，需重新平衡小车受到的阻力 C. 选用器材时，槽码的质量应远小于小车的质量 D. 连接小车和槽码的细线要与长木板保持平行 （2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，则打B点时小车的速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为________m/s2（结果均保留2位有效数字）。 （3）若在某一组实验过程中，保持M（小车质量）不变，通过改变槽码质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。实验中作出如图丙所示的a-F图像，在F较大时，出现图线明显弯曲的现象，造成这一现象的原因是：（　　） A. 没有平衡小车与木板之间的摩擦 B. 木板倾斜角度过大 C. 所用小车的质量过大 D. 所加槽码的总质量过大 （4）另一同学利用如图丁所示的实验装置进行实验，图中上、下两层水平轨道，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止。他测量了上、下小车的位移分别为7.00cm、13.00cm，质量分别为400g、200g，则上、下小车的加速度之比为______。 【答案】（1）CD （2） ①. 0.84 ②. 2.8 （3）D （4）7∶13 【解析】 【小问1详解】 A．平衡阻力时，不需要挂槽码，只需让小车拖着纸带匀速运动即可，故A错误； B．平衡阻力时 小车质量会被约去，改变质量后不需要重新平衡阻力，故B错误； C．设槽码质量为，小车质量为，对整体得 小车实际拉力 若槽码总质量过大，不再满足时，拉力会明显小于槽码重力，此时不可以用槽码重力代替拉力，故C正确； D．细线与长木板平行，才能保证小车合力恒定沿运动方向，实验误差更小，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]中间时刻瞬时速度等于平均速度，打B点的速度 [2]逐差法计算加速度： 相邻位移差 由 得 【小问3详解】 A．若没有平衡摩擦力，图线会出现“时”（截距在轴正方向），不符合本题弯曲的特征，故A错误； B．若木板倾斜角度过大（平衡摩擦力过度），图线会出现“时”（截距在轴正方向），不符合，故B错误； CD．设槽码质量为，小车质量为，对整体得 小车实际拉力 当槽码总质量过大，不再满足时，拉力会明显小于槽码重力，加速度随的增长速率变慢，图线向下弯曲，故C错误，D正确； 故选D。 【小问4详解】 两小车均做初速度为零的匀加速直线运动，且运动时间相同，由 得，因此 四、计算题 13. 四旋翼小型多用途无人机能执行多项任务，并能够垂直起降。如图，一架质量m＝2kg的无人机，其动力系统的最大升力F＝36N，运动过程中所受阻力大小恒为f＝4N，g＝10m/s2，求： （1）无人机动力系统能提供竖直向上的最大飞行速度为24m/s，无人机从地面由静止开始加速到最大速度所用的最短时间； （2）无人机悬停在距地面高度H＝45m处突然关闭动力，竖直下落一段高度后，动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，飞行器从开始下落到恢复动力的最长时间t。 【答案】（1）4s （2）2.5s 【解析】 【小问1详解】 加速度最大时加速时间最短，对无人机，由牛顿第二定律得 最短加速时间 【小问2详解】 对无人机，由牛顿第二定律得，失去动力时 回复动力后 代入数据解得a1＝8m/s2，a2＝10m/s2 下落的最大速度 下落位移 代入数据解得t＝2.5s 14. 如图所示，三段轻绳的结点为P，轻绳PA与轻质弹簧的右端相连，轻质弹簧的左端固定在物块甲上，物块甲放置在水平平台上，轻质弹簧始终与水平台面平行。轻绳PB连接着放置在水平地面上的物块乙，PB与竖直方向的夹角，物块甲、乙恰好不滑动。已知物块甲、乙的质量分别为、，物块甲与水平平台间的动摩擦因数，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数，取重力加速度大小。求： （1）弹簧的形变量大小； （2）轻绳PB上的弹力大小； （3）物块乙与地面间的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对物块甲受力分析，水平方向上有 其中 ， 解得 （2）设轻绳上的弹力大小为，对结点受力分析，水平方向上有 解得 （3）对物块乙受力分析，竖直方向上有 水平方向上有 其中 解得 15. 某工厂输送物件的传送系统由倾角为的传送带和一倾角相同的长木板组成，物件和传送带间的动摩擦因数为，与木板间的动摩擦因数为。传送带以的恒定速度顺时针转动。现将物件P无初速置于传送带点，发现当物件P到达点时刚好相对传送带静止，到达点时速度恰好为零，随即被机械手取走。物件P可以看成质点，传送带与木板间可认为无缝连接，重力加速度。求： （1）传送带的长度； （2）木板的长度以及物件从到所需的时间； （3）假如机械手未能在点及时将物件P取走，导致其重新下滑，若此次“到达点时速度恰好为零”计为第一次向上返回，则第四次向上返回时（在木板上）离点的最大距离是多少？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 P放上传送带后，受力图如图一所示 由牛顿第二定律有 根据速度位移公式有 联立解得 【小问2详解】 到达木板点后，受力如图二所示 由牛顿第二定律有 则、间距离（板长）为 解得 在传送带上上滑时间为 在木板上上滑时间为 所以 【小问3详解】 从点向下运动，受力如图三所示 由牛顿第二定律有 第一次返回时有， 滑过点后在传送带上先向下减速后以相同加速度返回，向上冲的位移 可知第次向上经过点时速度大小仍为，则物件可上冲的位移为 即物件每次冲上木板的距离是上一次的倍 第四次向上返回时物件可上冲的位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $