精品解析：江苏南菁高级中学2025-2026学年高一第一学期期末考试物理试卷

江苏省南菁高级中学2025-2026学年度第一学期 高一年级期末考试物理试卷 本试卷 满分100分 考试时间75分钟 一、单选题（本大题共11小题，每小题4分，共44分） 1. 下图所示为“利用自由落体运动测量重力加速度”的实验装置示意图，下列四幅图中，正确的是 （ ） A. B. C. D. 2. 探究向心力的大小与小球质量、角速度和标尺半径之间关系的实验装置如图所示，已知挡板A、B、C到转轴距离之比为。某次实验选用质量相同的小球分别放在变速塔轮的长槽挡板A处和短槽挡板C处，当塔轮匀变速转动时左右两标尺露出的格子数之比为。则传动手柄皮带所用的左右两侧塔轮圆盘半径之比为（　　） A. B. C. D. 3. 一小球由空中某处静止释放后，竖直下落，运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，以小球的释放点为坐标原点，竖直向下为正方向建立轴，则关于小球的位置坐标、加速度和速度的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 图甲中，某高中生做双手引体向上，用压力传感器记录了一段过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 该同学的体重约为 B. 内，该同学先失重、后超重 C. 内，该同学共进行了2次引体向上 D. 内，该同学的最大加速度约为 5. 北京环球影城霸天虎过山车被誉为北京最刺激的过山车，在项目中，过山车弹射起步，4.5 s即可到达104 km/h的时速，轨道全长1124 m，共7个翻滚轨道，令无数人望而却步。游客游玩前必须要固定好座椅上的保险装置（安全压杠和安全带）。某次运行时，游客随车在其中一个竖直平面内沿半径为22.5 m的圆轨道运动，重力加速度g = 10 m/s2，下列说法中正确的是（　　） A. 游客乘坐过山车经过圆轨道最低点时，处于失重状态 B. 若某次过山车经过该圆轨道最高点时的速度为15 m/s，则游客在最高点时对座椅压力为零 C. 游客乘坐过山车经过最高点时，保险装置对游客一定有向上的作用力 D. 游客乘坐过山车经过与圆心等高处时，游客所受力的合力一定指向圆轨道圆心 6. 如图所示，人字梯置于水平地面上，梯子两侧可以绕其顶部横杆自由转动。重为的人站在顶部横杆正中间，限位轻绳松弛，顶角。不计梯的重力，每根斜杆承受的力为（ ） A. B. C. D. 7. 由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。、方向分别是水平和竖直方向，图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，为弹道曲线上的五点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（ ） A. 到达点时，炮弹的速度为零 B. 到达点时，炮弹的加速度为 C. 炮弹经过点的水平分速度等于经过点的水平分速度 D. 炮弹由点运动到点的时间小于由点运动到点的时间 8. 如图所示，某同学用不可伸长的轻绳穿过一光滑的细管，绳两端系着小球A、B，该同学握住细管使球A转动起来，稳定后球A绕竖直管在水平面内做匀速圆周运动，为管的上端。不计空气。下列说法正确的是（ ） A. B球的质量可能等于A球的质量 B. 间绳越长，绳与水平方向夹角越小 C. 间绳越长，A球的角速度越大 D. 间绳越长，A球的线速度越大 9. 某条小河各处水的流速相等且恒定，一汽艇从处的码头匀加速驶向对岸，艇身始终垂直于河岸。艇上的人每隔相同的时间释放一个浮标，浮标入水后马上与水相对静止。汽艇到达对岸时，浮标的排列情况可能是（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，质量为的物块A放在一箱子内，A和箱子水平底面之间的动摩擦因数为0.4。A与箱子左壁之间有一根压缩了的轻弹簧。已知弹簧的劲度系数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，要使物块A能相对于木箱移动，则下列运动情况可能的是（ ） A. 木箱以的加速度水平向左加速运动 B. 木箱以的加速度水平向右加速运动 C. 木箱以的加速度竖直向下加速运动 D. 木箱以的加速度竖直向上加速运动 11. 如图所示，在倾角为30°的固定粗糙斜面上，质量为的木箱通过轻弹簧与斜面上的挡板相连，木箱内壁光滑，内顶部用轻绳连接质量为的小球，弹簧、轻绳均与斜面平行。系统静止时，木箱恰好不受摩擦力。已知木箱与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且动摩擦因数。重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 剪断轻绳瞬间，木箱仍不受摩擦力 B. 剪断轻绳瞬间，木箱加速度的大小为 C. 剪断弹簧瞬间，轻绳的拉力仍为 D. 剪断弹簧瞬间，小球加速度的大小 二、非选择题（本题共5题，共计56分） 12. 某同学利用气垫导轨、光电门（含配套的数字计时器）、滑块（前端安装有力传感器，上方装有间距为、宽度均为的遮光条1和2，和均已知）等器材设计了“探究加速度与物体所受合外力的关系”实验，如图1所示。 （1）该实验过程中，下列说法或操作正确的是_______（填选项前的字母）。 A.需要保持滑块（含力传感器及两遮光条）的质量不变 B. 需要调节气垫导轨水平 C. 需要调节滑轮高度使气垫导轨上方的细绳与导轨平行 D. 槽码的质量要远小于滑块的质量 （2）让滑块在槽码的拉动下从右侧开始运动，配套的数字计时器记录了遮光条1和2通过光电门时的遮光时间分别为和，则滑块的加速度大小________（用题中给出的物理量符号表示）。 （3）改变槽码的个数，多次实验，并依据步骤（2）中加速度的计算，做了部分数据统计，记录的数据如下表。 1 2 3 4 5 6 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.11 0.22 0.33 0.56 0.67 （4）根据表中的数据在图2中描点，绘制图线______。 如果表中缺少的第4组数据是准确的，由图2可知，其应该是______m/s2（结果保留2位有效数字）。 （5）从（4）绘制的图线可以看出：当物体的质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。利用此图像也可求得滑块（含力传感器及两遮光条）的质量m =______kg（结果保留2位有效数字）。 13. 某款天花板消防自动感温喷淋头如图（）所示，当室内达到一定温度时，感温玻璃球自动爆开，喷淋开始启动达到自动喷水灭火的目的。如图（）某次演示过程，测量出水落在面积为的圆内，喷头出水口离地面的垂直距离为。若喷出水的速度方向近似为水平方向，忽略空气阻力，重力加速度。求： （1）水落地的最长时间； （2）出水口水的最大初速度。 14. 如图甲所示，倾角的斜面底端安装有一个弹性挡板，将一质量为的小物块从斜面上点处由静止释放，物块滑到斜面底端，与碰撞后沿斜面上滑。用传感器描绘出物块的图像，如图乙所示。不计空气阻力及物块与碰撞的时间，重力加速度，，，求： （1）物块与斜面间的动摩擦因数。 （2）图中横坐标的值。 15. 如图所示，长为、粗细均匀的粗糙细直杆倾斜放置，与水平方向的夹角为，套在杆上的小球随杆绕过点的竖直轴匀速转动。小球位于杆的中点处时，恰好不受到摩擦力。小球的质量为，重力加速度为，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求杆对小球的作用力大小； （2）求杆转动的角速度大小； （3）若杆以的角速度匀速转动时，小球位置仍不变，小球与杆之间的动摩擦因数至少为多大？ 16. 如图所示，光滑水平地面上有一质量为的长木板，木板左端放一质量为的小物块，物块与木板间的动摩擦因数。木板右端与一逆时针转动的传送带左端相距，传送带足够长，速度恒为，物块与传送带间的动摩擦因数。现用一水平恒力向右作用于物块，使物块和木板开始运动。当木板右端撞到传送带时，木板立即停下（碰撞时间极短）。此后物块继续向右运动，在物块刚要滑上传送带时撤去恒力。已知木板长度，重力加速度。求： （1）物块滑上传送带时的速度； （2）物块在传送带上留下的划痕长度； （3）最终长木板的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省南菁高级中学2025-2026学年度第一学期 高一年级期末考试物理试卷 本试卷 满分100分 考试时间75分钟 一、单选题（本大题共11小题，每小题4分，共44分） 1. 下图所示为“利用自由落体运动测量重力加速度”的实验装置示意图，下列四幅图中，正确的是 （ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电磁打点计时器应使用交流电源，且实验时应用手提着纸带上端，让重物自然下垂。 故选C。 2. 探究向心力的大小与小球质量、角速度和标尺半径之间关系的实验装置如图所示，已知挡板A、B、C到转轴距离之比为。某次实验选用质量相同的小球分别放在变速塔轮的长槽挡板A处和短槽挡板C处，当塔轮匀变速转动时左右两标尺露出的格子数之比为。则传动手柄皮带所用的左右两侧塔轮圆盘半径之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意以及变速塔轮的原理，可知两球做圆周运动的向心力之比为，而小球做圆周运动的半径和质量相等，根据 可得转动的角速度之比为，因为靠皮带传动，两个变速塔轮的线速度大小相等，根据 则皮带所用的左右两侧塔轮圆盘半径之比为。 故选A。 3. 一小球由空中某处静止释放后，竖直下落，运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，以小球的释放点为坐标原点，竖直向下为正方向建立轴，则关于小球的位置坐标、加速度和速度的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】根据牛顿第二定律，小球下落过程中受重力和空气阻力，有   又因为阻力与速率成正比，即  联立可得   整理得加速度与速度的关系式  【详解】AB． 图像的斜率表示速度。小球由静止释放，速度逐渐增大，因此  图像的斜率应逐渐增大。A图表示匀速直线运动，故AB错误； C．由   可知 与  呈一次函数关系，且斜率  为负值，纵轴截距为 ，C图符合该线性关系，故C正确； D． 图像的斜率表示加速度。由  可知，随着速度  的增大，加速度  逐渐减小。D图表示匀加速直线运动（加速度不变），故D错误。 故选C。 4. 图甲中，某高中生做双手引体向上，用压力传感器记录了一段过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 该同学的体重约为 B. 内，该同学先失重、后超重 C. 内，该同学共进行了2次引体向上 D. 内，该同学的最大加速度约为 【答案】B 【解析】 【详解】A．从传感器的示数可知，单杠对该同学右手支持力的大小为250N，同理单杠对左手的支持力大小也为250N，根据平衡条件可知该同学的重力约为500N，体重约为50kg，故A错误； B．1s~2s内，从传感器示数可知，支持力先小于重力，处于失重状态，之后支持力大于重力，处于超重状态，所以该同学先失重、后超重现象，故B正确； C．1∼2s内该同学先失重后超重，对应向下加速后向下减速，即放下身体的过程；5∼6s内该同学先超重后失重，对应向上加速后向上减速，即拉起身体的过程。因此0∼8s内该同学进行了一次放下身体和一次拉起身体的动作，即进行了1次引体向上，故C错误； D．0∼8s内，单杠对右手支持力的最小值约为，最大值约为。当支持力最小时，加速度向下最大，根据牛顿第二定律有 解得 当支持力最大时，加速度向上，大小为 故最大加速度约为6m/s2，故D错误。 故选B。 5. 北京环球影城霸天虎过山车被誉为北京最刺激的过山车，在项目中，过山车弹射起步，4.5 s即可到达104 km/h的时速，轨道全长1124 m，共7个翻滚轨道，令无数人望而却步。游客游玩前必须要固定好座椅上的保险装置（安全压杠和安全带）。某次运行时，游客随车在其中一个竖直平面内沿半径为22.5 m的圆轨道运动，重力加速度g = 10 m/s2，下列说法中正确的是（　　） A. 游客乘坐过山车经过圆轨道最低点时，处于失重状态 B. 若某次过山车经过该圆轨道最高点时的速度为15 m/s，则游客在最高点时对座椅压力为零 C. 游客乘坐过山车经过最高点时，保险装置对游客一定有向上的作用力 D. 游客乘坐过山车经过与圆心等高处时，游客所受力的合力一定指向圆轨道圆心 【答案】B 【解析】 【详解】A．游客乘坐过山车经过圆轨道最低点时，具有向上（指向圆心）的加速度，故处于超重状态，故A错误； B．当过最高点时，若游客只受重力作用，此时速度满足 解得 所以，若过山车经过该圆轨道最高点时的速度为15 m/s，则游客在最高点时对座椅压力为零，故B正确； C．游客乘坐过山车经过最高点时，当速度大于或等于时，游客对座椅有压力，保险装置对游客无作用力，当速度小于时，保险装置对游客有向上的作用力，故C错误； D．游客乘坐过山车经过与圆心等高处时，若座椅对游客的作用力在竖直方向上的分力与重力平衡，则游客所受合力指向圆心，反之，若二者不平衡，则游客所受合力不指向圆心，因此合力不一定指向圆心，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，人字梯置于水平地面上，梯子两侧可以绕其顶部横杆自由转动。重为的人站在顶部横杆正中间，限位轻绳松弛，顶角。不计梯的重力，每根斜杆承受的力为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设每根斜杆的作用力大小为F，根据受力平衡可得 解得 故选C。 7. 由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。、方向分别是水平和竖直方向，图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，为弹道曲线上的五点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（ ） A. 到达点时，炮弹的速度为零 B. 到达点时，炮弹的加速度为 C. 炮弹经过点的水平分速度等于经过点的水平分速度 D. 炮弹由点运动到点的时间小于由点运动到点的时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．到达b点时，炮弹仍具有水平方向的速度，故A错误； B．到达b点时，炮弹除受重力外还受空气阻力，加速度不是，故B错误； C．从a到c，水平方向炮弹始终受到向左的分力，做减速运动，经过a点的水平分速度大于经过c点的水平分速度，故C错误； D．炮弹由O到b过程空气阻力竖直方向的分力向下，竖直方向的加速度大于，而从b到d过程空气阻力的竖直方向分力向上，竖直分加速度小于。所以从O到b的时间小于由b点运动到d点的时间，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，某同学用不可伸长的轻绳穿过一光滑的细管，绳两端系着小球A、B，该同学握住细管使球A转动起来，稳定后球A绕竖直管在水平面内做匀速圆周运动，为管的上端。不计空气。下列说法正确的是（ ） A. B球的质量可能等于A球的质量 B. 间绳越长，绳与水平方向夹角越小 C. 间绳越长，A球的角速度越大 D. 间绳越长，A球的线速度越大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由竖直方向平衡方程可得， 解得 所以  B 球质量一定大于 A 球质量，绳与水平方向夹角与绳长无关，故AB错误； C．对A分析，水平方向根据牛顿第二定律有 结合，解得 则间绳越长，A球的角速度越小，故C错误； D．根据线速度与角速度关系有 则间绳越长，A球的线速度越大，故D正确。 故选D。 9. 某条小河各处水的流速相等且恒定，一汽艇从处的码头匀加速驶向对岸，艇身始终垂直于河岸。艇上的人每隔相同的时间释放一个浮标，浮标入水后马上与水相对静止。汽艇到达对岸时，浮标的排列情况可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】将浮标的运动分解为沿河岸（顺水流）方向和垂直河岸方向，水速恒定，则相等时间，浮标沿水流方向的位移相等，浮标应在同一条竖直线；垂直于河岸方向，汽艇匀加速行驶，则从河岸到对岸，浮标间距逐渐增大。 故选A。 10. 如图所示，质量为的物块A放在一箱子内，A和箱子水平底面之间的动摩擦因数为0.4。A与箱子左壁之间有一根压缩了的轻弹簧。已知弹簧的劲度系数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，要使物块A能相对于木箱移动，则下列运动情况可能的是（ ） A. 木箱以的加速度水平向左加速运动 B. 木箱以的加速度水平向右加速运动 C. 木箱以的加速度竖直向下加速运动 D. 木箱以的加速度竖直向上加速运动 【答案】A 【解析】 【详解】弹簧的弹力大小为 方向水平向右 A．木箱以 的加速度水平向左加速运动。竖直方向受力平衡，支持力 N=mg=20N，最大静摩擦力 假设物块相对木箱静止，则物块加速度也为 ，方向向左。根据牛顿第二定律，水平方向合力应向左，大小为 此时物块受向右的弹力，故静摩擦力 f 应向左，且满足  解得 可见物块无法保持相对静止，将相对于木箱向右滑动，故A正确； B．木箱以的加速度水平向右加速运动。最大静摩擦力为。假设物块相对静止，加速度向右，所需合力向右，大小为  物块受向右弹力 4N，则需静摩擦力 f 向右，满足 解得 物块可以保持相对静止，故B错误。 C．木箱以 的加速度竖直向下加速运动，竖直方向根据牛顿第二定律有 解得  最大静摩擦力 水平方向木箱无加速度，因为，物块保持静止，故C错误； D．木箱以 的加速度竖直向上加速运动，竖直方向根据牛顿第二定律 解得  最大静摩擦力  水平方向，物块保持静止，故D错误。 故选A。 11. 如图所示，在倾角为30°的固定粗糙斜面上，质量为的木箱通过轻弹簧与斜面上的挡板相连，木箱内壁光滑，内顶部用轻绳连接质量为的小球，弹簧、轻绳均与斜面平行。系统静止时，木箱恰好不受摩擦力。已知木箱与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且动摩擦因数。重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 剪断轻绳瞬间，木箱仍不受摩擦力 B. 剪断轻绳瞬间，木箱加速度的大小为 C. 剪断弹簧瞬间，轻绳的拉力仍为 D. 剪断弹簧瞬间，小球加速度的大小 【答案】D 【解析】 【详解】对木箱和小球整体分析，系统静止且木箱不受摩擦力，根据平衡条件，弹簧弹力 F 满足 此时木箱对斜面的压力 N 等于整体重力垂直斜面的分力，即  木箱与斜面间的最大静摩擦力为 对小球隔离分析，绳子拉力 等于小球重力沿斜面向下的分力，即 AB．剪断轻绳瞬间，绳子拉力 T 消失，弹簧弹力 F 不变，对木箱分析有 则木箱仍保持静止状态，受到沿斜面向下的静摩擦力，大小为 5N，木箱加速度为 0，故AB错误； CD．剪断弹簧瞬间，弹簧弹力 F 消失。对整体分析有 整体将沿斜面加速下滑。 根据牛顿第二定律有 解得 对小球隔离分析，根据牛顿第二定律有 解得，故C错误，D正确； 故选D。 二、非选择题（本题共5题，共计56分） 12. 某同学利用气垫导轨、光电门（含配套的数字计时器）、滑块（前端安装有力传感器，上方装有间距为、宽度均为的遮光条1和2，和均已知）等器材设计了“探究加速度与物体所受合外力的关系”实验，如图1所示。 （1）该实验过程中，下列说法或操作正确的是_______（填选项前的字母）。 A.需要保持滑块（含力传感器及两遮光条）的质量不变 B. 需要调节气垫导轨水平 C. 需要调节滑轮高度使气垫导轨上方的细绳与导轨平行 D. 槽码的质量要远小于滑块的质量 （2）让滑块在槽码的拉动下从右侧开始运动，配套的数字计时器记录了遮光条1和2通过光电门时的遮光时间分别为和，则滑块的加速度大小________（用题中给出的物理量符号表示）。 （3）改变槽码的个数，多次实验，并依据步骤（2）中加速度的计算，做了部分数据统计，记录的数据如下表。 1 2 3 4 5 6 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.11 0.22 0.33 0.56 0.67 （4）根据表中的数据在图2中描点，绘制图线______。 如果表中缺少的第4组数据是准确的，由图2可知，其应该是______m/s2（结果保留2位有效数字）。 （5）从（4）绘制的图线可以看出：当物体的质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。利用此图像也可求得滑块（含力传感器及两遮光条）的质量m =______kg（结果保留2位有效数字）。 【答案】 ①. ABC ②. ③. ④. 0.43##0.44##0.45 ⑤. 0.36 【解析】 【详解】（1）[1]A．探究加速度与物体所受合外力的关系，需要保持滑块（含力传感器及两遮光条）的质量不变，A正确； B．需要调节气垫导轨水平，使得细线的拉力等于合外力，B正确； C．需要调节滑轮高度使气垫导轨上方的细绳与导轨平行，C正确； D．因有力传感器测量拉力，则槽码的质量不需要远小于滑块的质量，D错误。 故选ABC。 （2）[2]遮光条1和2通过光电门时的速度分别为 则滑块的加速度大小。 （3）（4）[3]做出a-F图像如图 [4][5]由图像可知，滑块的质量 表中缺少的第4组数据应该是 13. 某款天花板消防自动感温喷淋头如图（）所示，当室内达到一定温度时，感温玻璃球自动爆开，喷淋开始启动达到自动喷水灭火的目的。如图（）某次演示过程，测量出水落在面积为的圆内，喷头出水口离地面的垂直距离为。若喷出水的速度方向近似为水平方向，忽略空气阻力，重力加速度。求： （1）水落地的最长时间； （2）出水口水的最大初速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 水喷出后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由自由落体公式 代入数据得 【小问2详解】 水落在半径为的圆内，由圆面积 解得圆的半径 平抛水平方向为匀速直线运动，落在圆边缘的水对应最大水平位移 由 得 14. 如图甲所示，倾角的斜面底端安装有一个弹性挡板，将一质量为的小物块从斜面上点处由静止释放，物块滑到斜面底端，与碰撞后沿斜面上滑。用传感器描绘出物块的图像，如图乙所示。不计空气阻力及物块与碰撞的时间，重力加速度，，，求： （1）物块与斜面间的动摩擦因数。 （2）图中横坐标的值。 【答案】（1）0.25 （2）1.5s 【解析】 【小问1详解】 由图乙可得物体下滑的加速度大小为 则物体下滑过程，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 上滑过程中，根据牛顿第二定律有 解得 上滑到最高点的时间为 则 15. 如图所示，长为、粗细均匀的粗糙细直杆倾斜放置，与水平方向的夹角为，套在杆上的小球随杆绕过点的竖直轴匀速转动。小球位于杆的中点处时，恰好不受到摩擦力。小球的质量为，重力加速度为，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求杆对小球的作用力大小； （2）求杆转动的角速度大小； （3）若杆以的角速度匀速转动时，小球位置仍不变，小球与杆之间的动摩擦因数至少为多大？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设杆对小球的作用力大小为，由于小球做匀速圆周运动时，竖直方向的合力为零，则根据力的平衡有 解得 【小问2详解】 设小球做匀速圆周运动的角速度为，做圆周运动的半径为，则半径 根据牛顿第二定律有 解得角速度​​​ 【小问3详解】 角速度增大后，小球离心趋势增大，有沿杆向上滑动的趋势，摩擦力沿杆向下，恰好不滑动时动摩擦因数最小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力 位置不变，转动半径仍为 已知 沿杆方向有 垂直杆方向有 联立解得 16. 如图所示，光滑水平地面上有一质量为的长木板，木板左端放一质量为的小物块，物块与木板间的动摩擦因数。木板右端与一逆时针转动的传送带左端相距，传送带足够长，速度恒为，物块与传送带间的动摩擦因数。现用一水平恒力向右作用于物块，使物块和木板开始运动。当木板右端撞到传送带时，木板立即停下（碰撞时间极短）。此后物块继续向右运动，在物块刚要滑上传送带时撤去恒力。已知木板长度，重力加速度。求： （1）物块滑上传送带时的速度； （2）物块在传送带上留下的划痕长度； （3）最终长木板的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 木板能获得的最大加速度 若二者一起加速，整体加速度为 因此二者一起向右加速。 整体运动位移 由动能定理得 木板停下后，物块在木板上滑行过程中恒力仍作用，对物块由动能定理得 代入数据解得 【小问2详解】 物块滑上传送带后撤去，加速度大小 向右减速到0阶段所用时间为 物块向右运动的位移 传送带向左运动的位移 物块相对传送带向右运动的位移为 向左加速到共速所用时间为 物块向左位移 传送带向左位移 相对位移为 物块仍相对传送带向右运动。 共速后无相对滑动，总划痕长度为总相对位移 【小问3详解】 物块共速后以向左滑上静止的长木板，地面光滑，设滑出时物块速度，木板速度为，由动量守恒得 由能量关系，摩擦力做功对应动能损失，有 联立解得（另一解不符合物块滑出时，舍去），物块滑出后木板匀速，最终速度为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $