精品解析：山东省聊城第一中学新校区2024-2025学年高二下学期第二次阶段性测试物理试题

新校区2023级高二下学期第二次阶段性测试物理试题 一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求) 1. 一个篮球被球员从罚球线投出后到落入篮筐的过程中，叙述正确的是（ ） A. 篮球受到的重力方向指向地心 B. 篮球受到的重力比静止在地面时大 C. 篮球的重心位置相对于地面发生了变化 D. 篮球受到了重力、空气阻力和球员的推力 2. 如图所示为四种与足球有关的情境。下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B. 乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C. 丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用 D. 丁图中，落在球网中的足球只受到重力作用 3. 如图所示，某同学用右手竖直握着一个玻璃瓶向右匀速走去，下列说法正确的是（ ） A. 玻璃瓶是运动的，所以不会受到静摩擦力 B. 玻璃瓶受到的摩擦力的方向一定向左 C. 该同学的右手一定受到向下的摩擦力 D. 握力增大时，玻璃瓶受到的摩擦力增大 4. 如图所示，水平地面上放着一个由圆形链圈套住的静止隔离墩，三根轻绳一端通过圆环套在链圈上，另一端分别施加200N、300N、400N的拉力（因圆环可自由滑动拉力方向可在水平面及上方自由变化）。已知隔离墩和链圈、圆环的总质量120kg，隔离墩与地面之间的动摩擦因数为0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，下列说法错误的是（　　） A. 隔离墩受摩擦力最小可为100N B. 隔离墩受摩擦力最大可为720N C. 隔离墩对地面的压力可为400N D. 隔离墩对地面的压力可为300N 5. 如图所示，电线AB下有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动，则（　　） A. FBC先减小，后增大 B. FBC逐渐减小 C. FAB先增大，后减小 D. FAB逐渐增大 6. 野炊时，三根对称分布的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上，如图甲所示。炊具与食物的总质量为m，各杆与竖直方向的夹角均为30°。出于安全考虑，盛取食物时用光滑铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆，如图乙所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 烹煮食物时，各杆对地面的作用力大小均为mg B. 烹煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为mg C. 拉动吊绳过程中，吊绳上的张力不断增大 D. 拉动吊绳过程中，铁钩对吊绳的作用力方向不变 7. 如图所示，倾角为、质量为M上表面光滑的斜面体C置于水平面上，在它上面放有质量为m的木块B，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环A，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，则（　　） A. 水平面对斜面体C的支持力等于 B. 水平面对斜面体C的摩擦力大小为 C. 物块B对斜面体C的压力大小为 D. 水平直杆对轻环A的支持力大小为 二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分) 8. 如图甲、乙所示，倾角为的斜面上放置一滑块，在滑块上放置一个质量为的物块，和相对静止，一起沿斜面匀速下滑；图丙中水平力作用于A，使A、、一起向左匀速运动；图丁为粗糙水平面上放一斜面，斜面上放置着一木块，木块和斜面均静止。下列说法正确的有（　　） A. 甲、乙两图中物块均受到摩擦力 B. 图乙中物块不受摩擦力 C. 图丙中A对有向左的摩擦力 D. 图丁中水平面对斜面一定没有摩擦力作用 9. 砖块夹是一种重要的劳动工具，工人用砖块夹将四块并排在一起的砖缓慢提起后静止。如图甲所示。将四块砖依次编号为1、2、3、4，如图乙所示。已知每块砖的质量均为3kg，砖块夹与砖之间的动摩擦因数为0.6，砖与砖之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，则（　　） A. 当砖块夹对砖块的压力逐渐减小时，砖块受到的摩擦力也逐渐减小 B. 1号砖受到2号砖给的摩擦力大小为30N C. 相邻两块砖之间的最小压力为150N D. 相邻两块砖之间的最小压力为100N 10. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。设木板与水平面的夹角为α，现施加外力使α从0开始缓慢增大，当α=45°时，物块A、B刚好要滑动。关于此过程下列说法中正确的是（ ） A. B. 时，轻绳上无弹力 C. A、B之间的静摩擦力方向先向上后向下 D. A、B之间的静摩擦力大小存在1个极值 三、非选择题(本大题共5小题,共54分) 11. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度l的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。 （1）某次弹簧上的指针在刻度尺上对应的位置如图乙所示，该处的读数为________cm； （2）实验中未考虑弹簧在自身重力下的形变，这会导致弹簧劲度系数的测量结果________（填“偏大”、“偏小”或“不变”） （3）以弹簧弹力F为横轴、弹簧长度l为纵轴建立直角坐标系，作出图像，如图丙所示，则弹簧自由下垂时的长度为________cm；弹簧的劲度系数为________N/m。（结果保留两位有效数字） 12. 用如下的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”，在圆形桌子上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的定滑轮，其中滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。 （1）第一次实验的步骤如下： A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止； B.在白纸上描下______和三根绳子的方向，记录钩码的个数，以O点为起点，做出三个拉力的图示； C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出以O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度； D.检验对角线的长度和绕过P1绳的拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。 （2）这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为2m，另一根绳挂的钩码质量为3m，则第三根绳挂的钩码质量一定大于______且小于______。 （3）第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点______（填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平______（填“会”或“不会”）影响实验的结论。 13. 如图所示，将水平轻弹簧测力计的一端固定在竖直墙上，另一端拉住质量为m1的木块，在木块上放置一质量为m2的砝码，木块放置在质量为m3的木板上，木板放置在水平桌面上，木板足够长，然后用手水平向右拉动木板，拉力从0开始缓慢增大。当木块与木板刚要相对运动时，弹簧测力计的示数为F1；当木板运动，木块不动时，弹簧测力计的示数为F2。已知拉木板前，弹簧测力计的示数恰好为0，重力加速度大小为g。 （1）比较F1与F2的大小，并求木板对桌面的压力大小； （2）求木块与木板间的动摩擦因数。 14. 模型飞机在运动的过程中空气阻力与速度的方向相反，且大小与速度的平方成正比（即f=kv2，其中k为空气的阻力系数）。当给模型飞机提供不同方向、大小的动力，就可让其做需要的匀速直线运动。现让同一架质量为m的模型飞机做三次不同的匀速直线运动实验。如图1所示，模型飞机不受动力，从静止开始做落体运动，稳定后做匀速直线运动的速度为v0；如图2所示，模型飞机在竖直向上的动力F1（未知量）作用下，以速度2v0竖直向上做匀速直线运动；如图3所示，模型飞机受到斜向右上方的动力F2=2mg，使其水平向右以某一速度做匀速直线运动。三次实验空气的阻力系数不变，重力加速度为g，求： （1）空气的阻力系数； （2）F1的大小； （3）图3中F2与水平方向的夹角以及模型飞机的速度大小。 15. 如图所示，固定的足够长粗糙细钢丝与水平方向间夹角，钢丝上穿有一质量为的小球，小球可恰好静止在钢丝上。固定的点到钢丝的距离为，点上缠绕一弹性轻绳，绳上弹力满足关系，其中表示绳端点至的距离；将绳连接小球后，小球可以静止在点正下方的点；已知重力加速度为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。求： （1）小球与钢丝间的动摩擦因数； （2）小球在点时受到的摩擦力； （3）将绳连接小球后，小球在钢丝上可静止范围的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新校区2023级高二下学期第二次阶段性测试物理试题 一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求) 1. 一个篮球被球员从罚球线投出后到落入篮筐的过程中，叙述正确的是（ ） A. 篮球受到的重力方向指向地心 B. 篮球受到的重力比静止在地面时大 C. 篮球的重心位置相对于地面发生了变化 D. 篮球受到了重力、空气阻力和球员的推力 【答案】C 【解析】 【详解】A．篮球受到的重力方向竖直向下，故A错误； B．物体受到的重力的大小和方向与物体的运动状态无关，故B错误； C．因篮球相对地面的位置发生了变化，所以其重心位置相对地面发生了变化，故C正确； D．篮球投出后不受球员的推力，故D错误。 故选C。 2. 如图所示为四种与足球有关的情境。下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B. 乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C. 丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用 D. 丁图中，落在球网中的足球只受到重力作用 【答案】C 【解析】 【详解】A甲图中，静止在草地上的足球受到的重力与弹力是一对平衡力，这两个力不是同一个力，故A错误； B乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球接触，由于没有相互挤压，没有发生弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力，故B错误； C丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到重力、支持力及人脚的压力的作用，所以足球可能受到3个力的作用，故C正确； D丁图中，落在球网中的足球受到重力，网对足球的弹力、摩擦力的作用，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，某同学用右手竖直握着一个玻璃瓶向右匀速走去，下列说法正确的是（ ） A. 玻璃瓶是运动的，所以不会受到静摩擦力 B. 玻璃瓶受到的摩擦力的方向一定向左 C. 该同学的右手一定受到向下的摩擦力 D. 握力增大时，玻璃瓶受到的摩擦力增大 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．根据题意可知，玻璃瓶做匀速直线运动，处于平衡状态，根据平衡条件可知玻璃瓶受到手竖直向上的静摩擦力，大小与重力相等，保持不变，则ABD错误； C．玻璃瓶受到手竖直向上的静摩擦力，则该同学的右手一定受到玻璃瓶向下的静摩擦力，则C正确。 故选C。 4. 如图所示，水平地面上放着一个由圆形链圈套住的静止隔离墩，三根轻绳一端通过圆环套在链圈上，另一端分别施加200N、300N、400N的拉力（因圆环可自由滑动拉力方向可在水平面及上方自由变化）。已知隔离墩和链圈、圆环的总质量120kg，隔离墩与地面之间的动摩擦因数为0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，下列说法错误的是（　　） A. 隔离墩受摩擦力最小可为100N B. 隔离墩受摩擦力最大可为720N C. 隔离墩对地面的压力可为400N D. 隔离墩对地面的压力可为300N 【答案】A 【解析】 【详解】A．若F1、F2、F3均竖直向上，此时隔离墩与地面之间的弹力最小，弹力最小值为 此时摩擦力最小，最小值为0，故A错误，符合题意； B．若F1、F2、F3在水平面内，则 故B正确，不符合题意； CD．隔离墩受到地面的支持力为 根据牛顿第三定律可得隔离墩对地面的压力最大为1200N，最小为300N，故CD正确，不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，电线AB下有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动，则（　　） A. FBC先减小，后增大 B. FBC逐渐减小 C. FAB先增大，后减小 D. FAB逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】由平衡条件可得，BA、BC两绳子上的拉力FAB和FBC合力与重力G大小相等、方向相反，作出BC绳子在三个不同位置时力的合成图，如图所示： 在BC绳子从1→2→3三个位置的过程中，可以看出当两绳子相互垂直时，FBC最小，可见，FAB逐渐减小，FBC先逐渐减小后逐渐增大。 故选A。 6. 野炊时，三根对称分布的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上，如图甲所示。炊具与食物的总质量为m，各杆与竖直方向的夹角均为30°。出于安全考虑，盛取食物时用光滑铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆，如图乙所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 烹煮食物时，各杆对地面的作用力大小均为mg B. 烹煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为mg C. 拉动吊绳过程中，吊绳上的张力不断增大 D. 拉动吊绳过程中，铁钩对吊绳的作用力方向不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据共点力平衡有 可得 烹煮食物时，各杆对地面的作用力大小均为，故A错误； B．烹煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为 故B正确； C．拉动吊绳过程中，炊具与食物受力平衡，故绳子的拉力等于炊具与食物的重力，故大小不变，故C错误； D．拉动吊绳过程中，节点受到竖直向下的绳子拉力、斜向上的绳子拉力，以及铁钩对吊绳的作用力，在拉动吊绳过程中，斜向上的绳子拉力的方向改变，根据共点力平衡可知铁钩对吊绳的作用力方向改变，故D错误。 故选B。 【点睛】注意各杆对地面的所用力包括对地面的压力和摩擦力 7. 如图所示，倾角为、质量为M上表面光滑的斜面体C置于水平面上，在它上面放有质量为m的木块B，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环A，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，则（　　） A. 水平面对斜面体C的支持力等于 B. 水平面对斜面体C的摩擦力大小为 C. 物块B对斜面体C的压力大小为 D. 水平直杆对轻环A的支持力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．B静止在斜面上，对B受力分析，斜面体对B的支持力大小等于B重力垂直斜面的分力，即 根据牛顿第三定律可知物块B对斜面体C的压力大小也为。B所受绳的拉力大小等于木块B的重力沿斜面向下的分力，即绳上拉力大小为 对B、C整体进行受力分析，根据正交分解可得 解得水平面对斜面体C的支持力等于 故AC错误； B．对B、C整体进行受力分析，根据正交分解可得 解得水平面对斜面体C的摩擦力大小为 D．对A受力分析，在竖直方向上有 解得水平直杆对轻环A的支持力大小为 故D错误。 故选B。 二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分) 8. 如图甲、乙所示，倾角为的斜面上放置一滑块，在滑块上放置一个质量为的物块，和相对静止，一起沿斜面匀速下滑；图丙中水平力作用于A，使A、、一起向左匀速运动；图丁为粗糙水平面上放一斜面，斜面上放置着一木块，木块和斜面均静止。下列说法正确的有（　　） A. 甲、乙两图中物块均受到摩擦力 B. 图乙中物块不受摩擦力 C. 图丙中A对有向左的摩擦力 D. 图丁中水平面对斜面一定没有摩擦力作用 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．甲图中，物块m和M均做匀速直线运动，m与M之间没有相对滑动趋势，所以m不受摩擦力；乙图中，m有相对M向下滑动的趋势，所以m受摩擦力。故AB错误； C．丙图中，C有相对A向右滑动的趋势，所以A对C有向左的摩擦力，故C正确； D．图丁中，斜面相对水平面没有相对滑动的趋势，水平面对斜面一定没有摩擦力作用，故D正确。 故选CD。 9. 砖块夹是一种重要的劳动工具，工人用砖块夹将四块并排在一起的砖缓慢提起后静止。如图甲所示。将四块砖依次编号为1、2、3、4，如图乙所示。已知每块砖的质量均为3kg，砖块夹与砖之间的动摩擦因数为0.6，砖与砖之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，则（　　） A. 当砖块夹对砖块的压力逐渐减小时，砖块受到的摩擦力也逐渐减小 B. 1号砖受到2号砖给的摩擦力大小为30N C. 相邻两块砖之间的最小压力为150N D. 相邻两块砖之间的最小压力为100N 【答案】BC 【解析】 【详解】A．砖处于静止状态，对四块砖整体进行分析，竖直方向受到重力与砖块夹对其向上的静摩擦力，根据平衡条件可知，砖块夹对其向上的静摩擦力大小与重力平衡，即当砖块夹对砖块的压力逐渐减小时，砖块受到的摩擦力不变，故A错误； B．结合上述，根据对称性，对四块砖整体分析有 解得 砖块夹一侧的摩擦力大于一块砖的重力，对1号砖进行分析有 解得 故B正确； CD．令压力大小为F，结合上述，由于砖块夹与砖之间的动摩擦因数为0.6，则有 由于砖与砖之间的动摩擦因数为0.2，则有 解得 可知，为了确保砖能够处于静止状态，相邻两块砖之间的最小压力为150N，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。设木板与水平面的夹角为α，现施加外力使α从0开始缓慢增大，当α=45°时，物块A、B刚好要滑动。关于此过程下列说法中正确的是（ ） A. B. 时，轻绳上无弹力 C. A、B之间的静摩擦力方向先向上后向下 D. A、B之间的静摩擦力大小存在1个极值 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好要滑动，对A物块受力分析如图 沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可得 对B物块受力分析如图 沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可得 结合题意可知 联立解得，故A正确； B．时，则有 对A受力分析可得，因此轻绳无弹力，故B正确； C．对A受力分析可知，当较小时，A有向下滑动的趋势B对A的静摩擦力向上，当较大时，A有向上滑动的趋势，B对A的静摩擦力向下，因此A、B之间的静摩擦力方向先向上后向下，故C正确； D．当轻绳无弹力时，对A受力分析，则有 随着增大，静摩擦力逐渐增大，轻绳刚好有弹力时，静摩擦力达到一个最大值（沿斜面向上），随着角度继续增大，若A仍有下滑趋势，则有 当时，静摩擦力最小 当A、B刚要滑动时，A、B间的静摩擦力又达到一个最大值（沿斜面向下），因此增大，先减小（向上）后反向增大（向下），因此A、B之间的静摩擦力大小存在3个极值（两个最大值，一个最小值），故D错误。 故选ABC。 三、非选择题(本大题共5小题,共54分) 11. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度l的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。 （1）某次弹簧上的指针在刻度尺上对应的位置如图乙所示，该处的读数为________cm； （2）实验中未考虑弹簧在自身重力下的形变，这会导致弹簧劲度系数的测量结果________（填“偏大”、“偏小”或“不变”） （3）以弹簧弹力F为横轴、弹簧长度l为纵轴建立直角坐标系，作出图像，如图丙所示，则弹簧自由下垂时的长度为________cm；弹簧的劲度系数为________N/m。（结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. 18.00 ②. 不变 ③. 8.0 ④. 50‍ 【解析】 【详解】（1）[1]刻度尺的读数需估读到分度值的后一位，刻度尺的分度值为，需估读到，故读数为； （2）[2]弹簧劲度系数的测量结果由图像的斜率确定，无论考虑或不考虑弹簧自身重力下的形变，图像的斜率不变； （3）[3][4]设弹簧长度为，弹簧原长为，由胡克定律可知，弹簧弹力为 故 由丙图可得 故 12. 用如下的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”，在圆形桌子上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的定滑轮，其中滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。 （1）第一次实验的步骤如下： A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止； B.在白纸上描下______和三根绳子的方向，记录钩码的个数，以O点为起点，做出三个拉力的图示； C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出以O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度； D.检验对角线的长度和绕过P1绳的拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。 （2）这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为2m，另一根绳挂的钩码质量为3m，则第三根绳挂的钩码质量一定大于______且小于______。 （3）第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点______（填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平______（填“会”或“不会”）影响实验的结论。 【答案】 ①. 结点O的位置 ②. m ③. 5m ④. 不必 ⑤. 不会 【解析】 【详解】（1）[1]实验中，需要在白纸上描下结点O的位置； （2）[2][3]若一根绳挂的钩码质量为2m，另一根绳挂的钩码质量为3m，则两绳子的拉力分别为2mg、3mg，两绳子的拉力的合力F的范围是 3mg-2mg≤F≤2mg+3mg 即 mg≤F≤5mg 三力的合力为零，则第三根绳挂的钩码质量在m～5m之间，即第三根绳挂的钩码质量一定大于m且小于5m。 （3）[4]本实验不是先用一根绳拉结点，然后用两根绳去拉结点，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉O点，所以O点的位置可以改变，绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合。 [5]本实验不是采用等效替代法做实验，实验过程中不是先用一根绳拉，再用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同。而是三根绳都直接拉O点，所以O点的位置可以改变，若桌面不水平，也不会影响实验结论。即绳的结点不必保持不变。 13. 如图所示，将水平轻弹簧测力计的一端固定在竖直墙上，另一端拉住质量为m1的木块，在木块上放置一质量为m2的砝码，木块放置在质量为m3的木板上，木板放置在水平桌面上，木板足够长，然后用手水平向右拉动木板，拉力从0开始缓慢增大。当木块与木板刚要相对运动时，弹簧测力计的示数为F1；当木板运动，木块不动时，弹簧测力计的示数为F2。已知拉木板前，弹簧测力计的示数恰好为0，重力加速度大小为g。 （1）比较F1与F2的大小，并求木板对桌面的压力大小； （2）求木块与木板间的动摩擦因数。 【答案】（1）F1>F2；（m1+m2+m3）g （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知,木块与木板之间的最大静摩擦力等于F1,滑动摩擦力等于F2，最大静摩擦力大于滑动摩擦力,则有F1>F2 竖直方向,由平衡条件可知,桌面对木板的支持力与砝码、木块、木板的总重力大小相等,则有FN1=(m1+m2+m3)g 由牛顿第三定律可得木板对桌面的压力大小为F压=FN1=(m1+m2+m3)g 【小问2详解】 木块与木板间的弹力大小为FN2=(m1+m2)g 木块与木板间的滑动摩擦力大小为F2=μFN2 解得μ== 14. 模型飞机在运动的过程中空气阻力与速度的方向相反，且大小与速度的平方成正比（即f=kv2，其中k为空气的阻力系数）。当给模型飞机提供不同方向、大小的动力，就可让其做需要的匀速直线运动。现让同一架质量为m的模型飞机做三次不同的匀速直线运动实验。如图1所示，模型飞机不受动力，从静止开始做落体运动，稳定后做匀速直线运动的速度为v0；如图2所示，模型飞机在竖直向上的动力F1（未知量）作用下，以速度2v0竖直向上做匀速直线运动；如图3所示，模型飞机受到斜向右上方的动力F2=2mg，使其水平向右以某一速度做匀速直线运动。三次实验空气的阻力系数不变，重力加速度为g，求： （1）空气的阻力系数； （2）F1的大小； （3）图3中F2与水平方向的夹角以及模型飞机的速度大小。 【答案】（1） （2）5mg （3）30°， 【解析】 【小问1详解】 根据图1可知，飞机从静止开始做落体运动，稳定后有 解得 【小问2详解】 模型飞机在竖直向上的动力F1（未知量）作用下，以速度2v0竖直向上做匀速直线运动，则有 所以 【小问3详解】 如图所示 设F2与水平方向的夹角为θ，则 所以 所以 又 所以 15. 如图所示，固定的足够长粗糙细钢丝与水平方向间夹角，钢丝上穿有一质量为的小球，小球可恰好静止在钢丝上。固定的点到钢丝的距离为，点上缠绕一弹性轻绳，绳上弹力满足关系，其中表示绳端点至的距离；将绳连接小球后，小球可以静止在点正下方的点；已知重力加速度为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。求： （1）小球与钢丝间的动摩擦因数； （2）小球在点时受到的摩擦力； （3）将绳连接小球后，小球在钢丝上可静止范围的长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球恰好静止在钢丝上时，如图所示 此时摩擦力等于最大静摩擦力，由平衡条件 ， 其中 解得 【小问2详解】 如图所示 小球静止于处时，由平衡条件有 ， 其中 由几何关系 解得 【小问3详解】 如图所示 小球恰好静止于最高处时，由平衡条件有 ， 其中 ， 由几何关系 解得 小球恰好静止于最低处时，设弹性绳与斜面之间的夹角为，同理有 ， 其中 ，， 解得 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $