精品解析：湖北武汉市第二中学2025-2026学年高一上学期期末考试物理试卷

武汉二中2025-2026学年度上学期高一年级期末考试 物理试卷 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分。有选错的得0分。 1. 在物理学习中，我们不但要掌握具体的知识，而且要学习和体会科学研究方法，并努力运用它们解决各种实际问题。下列对物理课本上插图的相关说法，正确的是（　　） A. 图1，在观察桌面微小形变时，主要用到了类比法这一重要研究方法 B. 图2，在研究合力与分力的概念时，主要用到了控制变量法这一重要研究方法 C. 图3，在探究向心力的大小表达式时，主要用到了比值法这一重要研究方法 D. 图4，在测量万有引力常量时，主要用到了放大法这一重要研究方法 2. 下列有关生活中的圆周运动的实例分析，正确的是（　　） A. 图甲所示为汽车通过凹形桥最低点的情境，此时汽车处于失重状态 B. 图乙所示为演员表演“水流星”的情境，当小桶刚好能通过最高点时，小桶处于完全失重状态，不受重力作用 C. 图丙所示为火车转弯的情境，火车超过规定速度转弯时，车轮会挤压外轨 D. 图丁所示为洗衣机脱水桶脱水的情境，其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出 3. 公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 俗称书籍整理神器的“铁书立”是种用来支撑书籍以达到使书籍平稳站立效果的物品，如图甲所示。现在将其简化为图乙示意图，水平桌面上有一质量为的静止的“铁书立”，在“铁书立”的底板上刚好静止摆放了两本书A和B，且此时B书与水平底板间的夹角为θ，由此可知（　　） A. A书与B书之间一定有摩擦力 B. B书与“铁书立”之间一定有摩擦力 C. A书与“铁书立”之间一定有摩擦力 D. “铁书立”与桌面之间一定有摩擦力 5. 随着科技的进步，偏远山区也已经开始用无人机配送快递，如图甲所示。无人机在内的飞行过程中，其水平、竖直方向速度与时间的关系图像分别如图乙、丙所示，规定竖直方向向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 内，无人机做匀变速曲线运动 B. 内，无人机做匀变速直线运动 C. 内，无人机上升的最大高度为 D. 内，无人机的位移大小为 6. 如图所示，固定的倾斜直杆与水平方向成60°角，杆上套有一个圆环，圆环通过一根轻绳与一个小球相连接。当环沿杆下滑时，球与环保持相对静止，轻绳与竖直方向成30°角。设重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 环可能匀速下滑 B. 环与球的加速度为 C. 环与杆之间摩擦因数为 D. 环与杆之间摩擦因数为 7. 如图，两小球从同一高度分别以和的初速度水平抛出，都落在了倾角为的斜面上的点，其中小球P垂直打到斜面上，则的大小之比为（　　） A. 3：2 B. 2：3 C. 9：8 D. 8：9 8. 通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量．假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量．这两个物理量可以是 A. 卫星的速度和角速度 B. 卫星的质量和轨道半径 C. 卫星的质量和角速度 D. 卫星的运行周期和轨道半径 9. 如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送上端A滑上传送带。滑上时速率为，传送带的速率为，且，不计空气阻力，动摩擦因数一定，关于物块离开传送带的位置和速率。下列说法正确的是（　　） A. 从上端A离开，一定等于 B. 从上端A离开，可能等于 C. 从下端B离开，可能大于 D. 从下端B离开，不可能小于 10. 弹簧一端固定在倾角为的光滑斜面的底端，另一端拴住质量的物块为一重物，已知的质量，弹簧的质量不计，劲度系数，系统处于静止，如图所示。现给施加一个方向沿斜面向上的力，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.5s时间内，为变力，0.5s以后，为恒力，重力加速度为取。下列说法正确的是（　　） A. 物块分离时，弹簧恰好处于原长状态 B. 物块做匀加速运动的加速度大小为 C. 力F的最大值等于80N D. 力F的最小值等于20N 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 用如图所示的实验装置研究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板到转轴的距离是挡板的2倍，，长槽上的挡板和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动，挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，套有皮带的塔轮边缘处的_______（填“线速度”或“角速度”或“向心加速度”）大小相等。 （2）若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力与_______成正比。 （3）若将传动皮带套在两半径之比等于3：2的左右轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为________。 12. 实验小组的同学们在做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验时，采用如图甲所示的实验装置，让重物（砝码和托盘）通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。 （1）为了减小误差，实验前需要调整垫片的位置，使小车在不受拉力作用时能拖动纸带在木板上做匀速直线运动。这样做是为了消除阻力的影响，使小车匀加速运动时所受合力等于_______。 （2）实验过程中，下列操作正确且必要的是________。 A. 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B. 先放开小车再接通打点计时器的电源 C. 改变小车质量时，重新调节垫片的位置 D. 挑选合适的重物（砝码和托盘），使小车质量M远大于重物（砝码和托盘）质量m （3）正确操作后，某同学实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点之间还有四个点未画出），打点计时器的交流电源频率为，根据纸带可以求出滑块的加速度________m/s²（保留两位有效数字）。 （4）甲、乙两同学各自保持小车质量M不变，改变重物质量m，进行实验。他们根据各自测得的实验数据画出了如图丙所示的加速度与物体所受合力关系的图像，但他们得到了两条不同的图线，其原因是他们选取的_________不同；他们可以得到的相同结论是：________。 13. 一个物体从某一高度以的速度水平抛出，其运动轨迹上取三点，如图所示，这三点的坐标值已在图中标出，取为坐标原点，重力加速度为取，求： （1）小球平抛初速度的大小； （2）抛出点的坐标。 14. 如图所示，两个质量均为m的小球套在半径为的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知与竖直方向的夹角与垂直，小球与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为，，求： （1）此时圆环旋转角速度的大小； （2）此时小球与圆环间摩擦力的大小； （3）若A，B与圆环间动摩擦因数均为0.25，两小球随圆环一起转动且始终保持相对圆环静止，求圆环旋转角速度的最小值。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 15. 如图所示，在水平桌面上放置一质量且足够长的木板，木板上再叠放一质量的滑块（可视为质点），木板与桌面间的动摩擦因数，滑块与木板间的动摩擦因数，开始时滑块与木板均静止。重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给长木板施加一个水平向右持续作用的外力。 （1）若，滑块与木板一起加速，求一起加速的加速度大小； （2）若外力的大小随时间的大小变化关系为，（其中） ①试计算从时刻开始，滑块与长木板间摩擦力大小随时间变化关系； ②当滑块相对于木板刚要滑动时撤去外力，求当两者都停止运动时，滑块相对木板滑动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉二中2025-2026学年度上学期高一年级期末考试 物理试卷 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分。有选错的得0分。 1. 在物理学习中，我们不但要掌握具体的知识，而且要学习和体会科学研究方法，并努力运用它们解决各种实际问题。下列对物理课本上插图的相关说法，正确的是（　　） A. 图1，在观察桌面微小形变时，主要用到了类比法这一重要研究方法 B. 图2，在研究合力与分力的概念时，主要用到了控制变量法这一重要研究方法 C. 图3，在探究向心力的大小表达式时，主要用到了比值法这一重要研究方法 D. 图4，在测量万有引力常量时，主要用到了放大法这一重要研究方法 【答案】D 【解析】 【详解】A．在观察桌面微小形变时，主要用到了放大法这一重要研究方法，故A错误； B．在研究合力与分力的概念时，主要用到了等效替代法这一重要研究方法，故B错误； C．在探究向心力的大小表达式时，主要用到了控制变量法这一重要研究方法，故C错误； D．图4是卡文迪许扭秤实验装置，用来测量万有引力常量。实验中，两个大球对两个小球的引力非常微弱，使得悬丝扭转的角度极小，难以直接测量。实验利用光的反射，将悬丝的微小扭转角放大为光点在刻度尺上的较大位移，从而精确测量。这种方法是放大法，故D正确。 故选D。 2. 下列有关生活中的圆周运动的实例分析，正确的是（　　） A. 图甲所示为汽车通过凹形桥最低点的情境，此时汽车处于失重状态 B. 图乙所示为演员表演“水流星”的情境，当小桶刚好能通过最高点时，小桶处于完全失重状态，不受重力作用 C. 图丙所示为火车转弯的情境，火车超过规定速度转弯时，车轮会挤压外轨 D. 图丁所示为洗衣机脱水桶脱水的情境，其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥最低点时，加速度方向向上（指向圆心），汽车处于超重状态，而非失重状态。故A错误； B．小桶刚好通过最高点时，重力完全提供向心力，小桶处于完全失重状态，但重力依然存在，只是对支持物的压力为零，故B错误； C．火车转弯时，规定速度由重力和支持力的合力提供向心力。当火车速度超过规定速度时，所需向心力增大，重力与支持力的合力不足，车轮会挤压外轨，由外轨的弹力补充向心力，故C正确； D．水滴所需向心力大于其与衣物间的附着力时，水滴做离心运动被甩出。不存在 “离心力大于向心力” 的说法，故D错误。 故选C。 3. 公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据牛顿第二定律的表达式可知力的单位为，A错误，B正确； C．根据压强的表达式可知力的单位可知力的单位为，但压强单位不是基本单位，C错误； D．根据做功的表达式可知力的单位为，但功的单位不是基本单位，D错误。 故选B。 4. 俗称书籍整理神器的“铁书立”是种用来支撑书籍以达到使书籍平稳站立效果的物品，如图甲所示。现在将其简化为图乙示意图，水平桌面上有一质量为的静止的“铁书立”，在“铁书立”的底板上刚好静止摆放了两本书A和B，且此时B书与水平底板间的夹角为θ，由此可知（　　） A. A书与B书之间一定有摩擦力 B. B书与“铁书立”之间一定有摩擦力 C. A书与“铁书立”之间一定有摩擦力 D. “铁书立”与桌面之间一定有摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】A．对A书进行受力分析：A书受重力、铁书立的支持力、B书的弹力，若这三个力的合力恰好为零，A书可以保持静止，因此A书与B书之间不一定有摩擦力，故A错误； B．由A选项可知，A书对B书有水平方向的弹力作用，由平衡条件可知，B书与“铁书立”之间一定有摩擦力，否则B书水平方向不可能平衡，故B正确； C．对A书进行受力分析。A书在水平方向上受到B书对其向左的压力和书立竖直部分对其向右的支持力，这两个力可能大小相等，此时A书相对于书立底板没有运动趋势，则A书与书立底板之间没有摩擦力。在竖直方向上，A书与书立竖直部分之间也可能没有摩擦力。因此，A书与“铁书立”之间不一定有摩擦，故C错误； D．将“铁书立”、书A和书B看作一个整体。该整体系统在水平方向上没有受到其他外力作用，且处于静止状态。根据共点力平衡条件，系统在水平方向所受合外力为零，因此“铁书立”与桌面之间没有摩擦力，故D错误。 故选B。 5. 随着科技的进步，偏远山区也已经开始用无人机配送快递，如图甲所示。无人机在内的飞行过程中，其水平、竖直方向速度与时间的关系图像分别如图乙、丙所示，规定竖直方向向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 内，无人机做匀变速曲线运动 B. 内，无人机做匀变速直线运动 C. 内，无人机上升的最大高度为 D. 内，无人机的位移大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．0~2s内，无人机水平方向做加速度为ax=0.5m/s2的匀加速运动，竖直方向做加速度ay=0.5m/s2的匀加速运动，初速度为沿x方向的1m/s，合力与速度方向有夹角，则合运动为匀变速曲线运动，故A正确； B．时间内，无人机在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，则合运动为匀变速曲线运动，故B错误； C ．时间内，竖直方向速度一直为正，即一直向上运动，则时刻，竖直方向速度为0，此时无人机运动到最高点，即 而4-5s在竖直方向为负，向下运动，故C错误； D．0~5 s内，无人机的水平位移为 竖直位移为 则合位移为，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，固定的倾斜直杆与水平方向成60°角，杆上套有一个圆环，圆环通过一根轻绳与一个小球相连接。当环沿杆下滑时，球与环保持相对静止，轻绳与竖直方向成30°角。设重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 环可能匀速下滑 B. 环与球的加速度为 C. 环与杆之间摩擦因数为 D. 环与杆之间摩擦因数为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设环的质量为M，小球的质量为m，如图所示 小球受到的重力mg与轻绳的拉力FT的合力沿斜面向下，则 小球所受合力 根据牛顿第二定律有 得 由于小球与环保持相对静止，所以环的加速度也是，故AB错误； CD．对小球、环整体，假设环与杆之间一定存在摩擦，根据牛顿第二定律有 解得，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图，两小球从同一高度分别以和的初速度水平抛出，都落在了倾角为的斜面上的点，其中小球P垂直打到斜面上，则的大小之比为（　　） A. 3：2 B. 2：3 C. 9：8 D. 8：9 【答案】B 【解析】 【详解】两球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，它们在竖直方向的位移相等，小球在竖直方向做自由落体运动，由于竖直位移h相等，它们的运动时间相等，有 对球Q有 球P垂直打在斜面上，则有 则 故选B。 8. 通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量．假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量．这两个物理量可以是 A. 卫星的速度和角速度 B. 卫星的质量和轨道半径 C. 卫星的质量和角速度 D. 卫星的运行周期和轨道半径 【答案】AD 【解析】 【详解】试题分析：卫星围绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，已知卫星的速度和角速度，则轨道半径，根据即可求解冥王星质量M，故A正确；根据可知，卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出冥王星质量，故B错误；根据可知，卫星的质量可以约去，只知道角速度不能求出冥王星质量，故C错误；根据可知，知道卫星的运行周期和轨道半径可求解冥王星质量M，故D正确；故选AD． 考点：万有引力定律的应用 9. 如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送上端A滑上传送带。滑上时速率为，传送带的速率为，且，不计空气阻力，动摩擦因数一定，关于物块离开传送带的位置和速率。下列说法正确的是（　　） A. 从上端A离开，一定等于 B. 从上端A离开，可能等于 C. 从下端B离开，可能大于 D. 从下端B离开，不可能小于 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．滑块从A端滑上传送带，在传送带上必先相对传送带向下运动，由于不确定滑块与传送带间的摩擦力和滑块的重力沿斜面下滑分力的大小关系和传送带的长度，若能从A端离开，由运动的可逆性可知，必有v=，故A正确，B错误； CD．若从B端离开，当摩擦力大于重力的分力时，则v＜；当摩擦力小于重力的分力时，则v＞，当摩擦力和重力的分力相等时，滑块一直做匀速直线运动，则v=，故C正确，D错误； 故选AC。 10. 弹簧一端固定在倾角为的光滑斜面的底端，另一端拴住质量的物块为一重物，已知的质量，弹簧的质量不计，劲度系数，系统处于静止，如图所示。现给施加一个方向沿斜面向上的力，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.5s时间内，为变力，0.5s以后，为恒力，重力加速度为取。下列说法正确的是（　　） A. 物块分离时，弹簧恰好处于原长状态 B. 物块做匀加速运动的加速度大小为 C. 力F的最大值等于80N D. 力F的最小值等于20N 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设刚开始时弹簧压缩量为x0，则 因为在前0.5s时间内，F为变力，0.5s以后，F为恒力，所以在0.5s时，P对Q的作用力为0，弹簧对P依然有弹力，由牛顿第二定律知 前0.5s时间内P、Q向上运动的距离为 联立解得，故A错误，B正确； CD．当P、Q开始运动时拉力最小，此时有 当P、Q分离时拉力最大，此时有 解得，故C正确，D错误； 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 用如图所示的实验装置研究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板到转轴的距离是挡板的2倍，，长槽上的挡板和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动，挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，套有皮带的塔轮边缘处的_______（填“线速度”或“角速度”或“向心加速度”）大小相等。 （2）若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力与_______成正比。 （3）若将传动皮带套在两半径之比等于3：2的左右轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为________。 【答案】（1）线速度 （2）角速度的平方 （3）8:9 【解析】 【小问1详解】 皮带连接的塔轮边缘处对应点在相同时间转动的路程相等，则可知线速度大小相等。 【小问2详解】 若仅改变皮带位置，半径之比发生变化，则由可知角速度之比发生改变，由于，则通过对比不同的角速度之比下向心力大小关系，可以发现向心力F与角速度的平方成正比。 【小问3详解】 B、C处半径之比为2:1，传动皮带套在两半径之比等于3：2的左右轮盘上，两轮盘边缘线速度相等，由可知小球的角速度之比为2:3，小球质量相等，则由可知所受向心力之比为8:9，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为8:9。 12. 实验小组的同学们在做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验时，采用如图甲所示的实验装置，让重物（砝码和托盘）通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。 （1）为了减小误差，实验前需要调整垫片的位置，使小车在不受拉力作用时能拖动纸带在木板上做匀速直线运动。这样做是为了消除阻力的影响，使小车匀加速运动时所受合力等于_______。 （2）实验过程中，下列操作正确且必要的是________。 A. 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B. 先放开小车再接通打点计时器的电源 C. 改变小车质量时，重新调节垫片的位置 D. 挑选合适的重物（砝码和托盘），使小车质量M远大于重物（砝码和托盘）质量m （3）正确操作后，某同学实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点之间还有四个点未画出），打点计时器的交流电源频率为，根据纸带可以求出滑块的加速度________m/s²（保留两位有效数字）。 （4）甲、乙两同学各自保持小车质量M不变，改变重物质量m，进行实验。他们根据各自测得的实验数据画出了如图丙所示的加速度与物体所受合力关系的图像，但他们得到了两条不同的图线，其原因是他们选取的_________不同；他们可以得到的相同结论是：________。 【答案】（1）细绳对小车的拉力 （2）AD （3）0.91 （4） ①. 小车质量 ②. 当质量一定时，加速度与合外力成正比 【解析】 【小问1详解】 调整垫片的位置，使小车在不受拉力作用时能拖动纸带在木板上做匀速直线运动。这样做是为了消除摩擦力的影响，使小车所受合外力F等于细绳对小车的拉力。 【小问2详解】 A．为了使细绳的拉力成为小车的合力，调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故A正确； B．实验时，先接通打点计时器的电源再释放小车，故B错误； C．平衡摩擦力即有 其中质量M可约去，则改变小车质量时，不用重新调节垫片的位置，故C错误； D．对整体有 小车的合外力为 则挑选合适的重物（砝码和托盘），使小车质量M远大于重物（砝码和托盘）质量m，此时重物的重力近似等于小车所受合外力，故D正确； 故选AD。 【小问3详解】 相邻两计数点之间还有四个点未画出，则时间为 根据逐差法可知，加速度为 【小问4详解】 [1]由公式可知，图像斜率表示小车质量的倒数，因此斜率不同说明小车质量不同； [2]由图像可知，图像为过原点的直线，说明当质量一定时，加速度与合外力成正比。 13. 一个物体从某一高度以的速度水平抛出，其运动轨迹上取三点，如图所示，这三点的坐标值已在图中标出，取为坐标原点，重力加速度为取，求： （1）小球平抛初速度的大小； （2）抛出点的坐标。 【答案】（1） （2）（-10cm，-1.25cm） 【解析】 【小问1详解】 相邻两点水平距离相等，相邻两点的时间相同，竖直方向做匀加速运动，有 解得 小球平抛初速度 【小问2详解】 b点的竖直速度为 从初始到b点的时间为 抛出点的横坐标为 抛出点的纵坐标为 抛出点的坐标为（-10cm，-1.25cm） 14. 如图所示，两个质量均为m的小球套在半径为的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知与竖直方向的夹角与垂直，小球与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为，，求： （1）此时圆环旋转角速度的大小； （2）此时小球与圆环间摩擦力的大小； （3）若A，B与圆环间动摩擦因数均为0.25，两小球随圆环一起转动且始终保持相对圆环静止，求圆环旋转角速度的最小值。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 与垂直，则与竖直方向的夹角为37°，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 对A受力分析如图 竖直方向有 水平方向有 解得 【小问3详解】 对B分析有， 其中 解得 对A分析有， 其中 解得 可见圆环旋转角速度的最小值为。 15. 如图所示，在水平桌面上放置一质量且足够长的木板，木板上再叠放一质量的滑块（可视为质点），木板与桌面间的动摩擦因数，滑块与木板间的动摩擦因数，开始时滑块与木板均静止。重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给长木板施加一个水平向右持续作用的外力。 （1）若，滑块与木板一起加速，求一起加速的加速度大小； （2）若外力的大小随时间的大小变化关系为，（其中） ①试计算从时刻开始，滑块与长木板间摩擦力大小随时间变化关系； ②当滑块相对于木板刚要滑动时撤去外力，求当两者都停止运动时，滑块相对木板滑动的距离。 【答案】（1） （2）①，，；② 【解析】 【小问1详解】 假设木板与滑块相对静止时，当滑块受到的静摩擦力达最大值时，由牛顿第二定律可得 解得 滑块最大加速度为对木板与滑块整体，滑块将要滑动时，由牛顿第二定律可得 解得F0=30N 若，对整体有 解得加速度大小为 【小问2详解】 ①两物体静止时满足 由 可知 这段时间摩擦力为 二者有共同加速度的时间为 解得 这段时间有， 解得 此后摩擦力为 ②由第①问分析知滑块、滑板一起向右加速运动，由动量定理可得 F随时间从20N增大至30N，故 解得撤去外力时滑块的速率v=10m/s 撤去作用力后，滑块加速度（向左） 对滑板，由牛顿第二定律可得 解得（向左） 故滑块相对于木板向右运动，当M停止时m继续以a2向前减速直至停止，则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $