精品解析：河北石家庄精英中学等校2025-2026学年高一上学期期末物理试卷

石家庄精英中学2025-2026学年第一学期期末调研考试 高一物理试题 考生注意： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 下面四个选项中，是国际单位制（SI）中的基本单位的是（　　） A. N B. V C. J D. kg 2. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 只要物体所受合外力不为零，就一定做曲线运动 B. 做曲线运动的物体加速度方向一定不断变化 C. 曲线运动中物体在某点的速度方向，就是该点轨迹的切线方向 D. 两个初速度为零、加速度不同的匀加速直线运动的合运动有可能是曲线运动 3. 一名质量为m的乘客，乘坐电梯从一层到六层，如图所示。已知重力加速度大小g，当电梯以加速度a匀加速上升时，则人对电梯的压力大小和方向正确的是（　　） A. 大小为，方向为竖直向下 B. 大小为，方向为竖直向下 C. 大小为，方向为竖直向上 D. 大小为mg，方向为竖直向上 4. 近年来，随着海洋探索旅游业的发展，汽艇已经成为了一种深受欢迎的多功能船只，它可以用于安全搜救和海洋研究。在某次运送货物中，一汽艇以18km/h的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，河宽500m。如果河水流速是3m/s，汽艇驶到对岸需要的时间是（　　） A. 50s B. 100s C. 125s D. 150s 5. 从距水平地面高的位置，将小石块以某一速度水平抛出，落地时水平位移为。不计空气阻力，取重力加速度。则小石块（　　） A. 在空中运动的时间为 B. 水平初速度大小为 C. 落地时速度大小为 D. 空中运动的位移大小为 6. 如图所示，定滑轮通过一根杆悬挂在屋顶，另一根细绳绕过定滑轮，两端分别与小物块P、Q相连，物块Q的质量是物块P质量的3倍。不计细绳与滑轮质量，不考虑绳与滑轮间摩擦，已知重力加速度为g。初始时用手托住物块Q，使轻绳刚好伸直，物块P静止在地面上。现静止释放物块Q，则物块Q落地前两个物块的加速度大小为（　　） A. 0 B. 2g C. 0.5g D. g 7. 如图甲所示为机场航站楼行李处理系统中的一段，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱（可视作质点）以初速度滑上水平传送带，从A点运动到B点的图像如图乙所示。取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 小行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.6 B. 传送带转动的速度大小为6m/s C. A、B两点间的距离为10m D. 小行李箱与传送带的相对位移大小为2m 8. 如图所示，一质量的长木板静止在光滑的水平地面上，另一质量的小滑块以的速度从长木板的左端滑上长木板，已知小滑块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度g取，小滑块始终没有滑离长木板，则长木板的最短长度为（　　） A. 5m B. 6m C. 6.25m D. 8m 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图，不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在P端。当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时，OP杆的弹力和绳子的张力的大小变化是（ ） A. 先变小后变大 B. 不变 C. 先变大后变小 D. 逐渐变大 10. 在水平地面上匀速运动的小车通过定滑轮用绳子吊起一物体，小车以速度匀速向左运动，当绳子与水平面的夹角为时，物体的速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 和满足 B. 和满足 C. 绳子对物体的拉力大于物体的重力 D. 绳子对物体的拉力小于物体的重力 11. 如图，质量为M的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿光滑水平面向右做匀加速直线运动，这时铁箱内一个质量为m的木块恰好能静止在后壁上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 木块处于平衡状态 B. 木块与铁箱内壁间的动摩擦因数 C. 若减小F，则木块受到铁箱内壁的摩擦力一定不变 D. 若铁箱突然被锁定，则木块将做匀变速曲线运动 12. 在渔业作业中，鱼虾被捕捞上岸后，借助“鱼虾自动分离装置”，实现了鱼和虾的机械化高效分离，显著降低了人工成本。这一装置的简化模型如图所示，与水平方向夹角的传送带以恒定速度顺时针转动。鱼虾从分离器下落到C点时速度立即减为零，落点C到传送带上端点B的距离，鱼和虾与传送带之间的动摩擦因数分别为和，不考虑鱼和虾之间的相互作用，，，重力加速度大小，，下列说法正确的是（　　） A. 虾刚落到传送带时，它的加速度大小为，方向沿传送带向下 B. 鱼刚落到传送带时，它的加速度大小为，方向沿传送带向上 C. 鱼到达传送带顶端时的速度大小为2m/s D. 在传送鱼的过程中，鱼相对于传送带的路程为10m 三、基础考查：本题共1小题，共5分。 13. 证明：物体做平抛运动时，任意时刻，其中为速度与水平方向的夹角，为位移与水平方向的夹角。 四、实验题：本题共2小题，共14分。 14. （1）如图甲所示，在研究平抛运动时，改变两球初位置的高度或改变铁锤的敲击力度，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后（　　） A. 水平方向的分运动是匀速直线运动 B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动 C. 竖直方向的分运动是自由落体运动 D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动 （2）为进一步研究平抛运动水平方向的运动特点，采用图乙装置，描点画出小球平抛运动的轨迹。 ①下列说法正确的是_________。（多选） A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端切线必须水平 C．要用平滑曲线描出小球的运动轨迹 D．小球每次可以从斜槽上不同位置无初速度释放 ②描出小球平抛运动的轨迹如图丙所示，O为抛出点，A、B为轨迹上的两点，OA、AB竖直方向高度分别为、，按照自由落体规律，若_________，则OA、AB段时间间隔相等；在误差允许的范围内，若，则说明小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。 ③某同学因粗心，实验中遗漏记录平抛轨迹的起始点，但该同学仍然建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。如图丁所示，在轨迹上取A、B、C三点，A、B和B、C的水平间距相等且均为x，测得A、B和B、C的竖直间距分别是和。可求得钢球平抛的初速度大小为_________（结果用丁图中的x，、和当地重力加速度大小g表示）。 15. 某实验小组利用图甲、图乙两种方案来完成“探究加速度与合力的关系”的实验，绳子和滑轮均为轻质，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电源。 请回答下列问题： （1）以下关于两种方案中实验操作的说法，正确的是（　　）2 A. 两种方案在实验前必须都要平衡阻力 B. 两种方案在实验过程中必须要满足重物的质量远远小于小车的质量 C. 图乙中力传感器测量得到的拉力可以当作小车所受合力 （2）实验小组利用图甲的装置进行实验，得到如图丙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出）。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_________（结果保留2位有效数字） （3）另一组学生用图乙的装置进行实验，实验中长木板水平放置，通过分析纸带求出相应实验时小车的加速度，得到多组力传感器示数F和小车加速度a的数据，作出如图丁所示的图像。由图像可求得小车的质量_________kg。 五、解答题：本题共3小题，共37分。 16. 如图，质量为5kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.4，A的右边与木箱侧壁之间连接一根劲度系数的水平轻弹簧，此时弹簧的伸长量为0.6m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。若让木箱在竖直方向上运动，物块A刚好未相对木箱底面发生移动，求： （1）A受到木箱的支持力大小； （2）木箱的加速度大小和方向。 17. 如图所示，A、B两个物体相互接触但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，两物体的质量分别为，。从开始，推力和拉力分别作用于A、B上，和随时间变化的规律为，，求： （1）时A、B之间的作用力大小； （2）A、B之间即将分离的时刻及分离时的速度大小。 18. 如图甲所示，质量的木板静止在水平地面上，质量的小物块（可视为质点）静止在木板的右端，时对木板施加水平向右的恒力F，一段时间后撤去F。木板的速度一时间图像如图乙所示，物块始终没有离开木板，取重力加速度不计空气阻力，求： （1）恒力F的大小； （2）木板的最短长度； （3）最终静止时物块到木板最右端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石家庄精英中学2025-2026学年第一学期期末调研考试 高一物理试题 考生注意： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 下面四个选项中，是国际单位制（SI）中的基本单位的是（　　） A. N B. V C. J D. kg 【答案】D 【解析】 【详解】国际单位制（SI）中的基本单位共有七个：米（m，长度）、千克（kg，质量）、秒（s，时间）、安培（A，电流）、开尔文（K，温度）、摩尔（mol，物质的量）和坎德拉（cd，发光强度）。这些单位是独立定义的，而其他单位均为导出单位，由基本单位通过物理公式推导得出。 A. N（牛顿）是力的单位，定义为 kg·m/s²，由基本单位 kg、m、s 导出，故不是基本单位； B. V（伏特）是电压的单位，定义为 W/A（瓦特每安培），而 W 是 J/s（焦耳每秒），J 是 N·m（牛顿米），N 是 kg·m/s²，因此 V 最终由 kg、m、s、A 导出，故不是基本单位； C. J（焦耳）是能量的单位，定义为 N·m（牛顿米），而 N 是 kg·m/s²，因此 J 由 kg、m、s 导出，故不是基本单位； D. kg（千克）是质量的单位，是国际单位制中的基本单位，故是基本单位。 故选D。 2. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 只要物体所受合外力不为零，就一定做曲线运动 B. 做曲线运动的物体加速度方向一定不断变化 C. 曲线运动中物体在某点的速度方向，就是该点轨迹的切线方向 D. 两个初速度为零、加速度不同的匀加速直线运动的合运动有可能是曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体所受合外力不为零时，若合外力方向与速度方向共线，则物体做匀变速直线运动（如自由落体），不一定做曲线运动，故A错误； B．做曲线运动的物体加速度方向不一定变化，例如平抛运动中加速度（重力加速度）恒定不变，故B错误； C．曲线运动中，物体在某点的瞬时速度方向始终沿轨迹在该点的切线方向，这是曲线运动的定义特性，故C正确； D．两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动，其合初速度为零。合加速度是两个分加速度的矢量和，方向恒定。由于合初速度为零，合速度方向始终与合加速度方向相同，因此合运动一定是匀加速直线运动，不可能是曲线运动，故D错误。 故选C。 3. 一名质量为m的乘客，乘坐电梯从一层到六层，如图所示。已知重力加速度大小g，当电梯以加速度a匀加速上升时，则人对电梯的压力大小和方向正确的是（　　） A. 大小为，方向为竖直向下 B. 大小为，方向为竖直向下 C. 大小为，方向为竖直向上 D. 大小为mg，方向为竖直向上 【答案】A 【解析】 【详解】以人为研究对象，根据牛顿第二定律 解得F＝mg+ma 根据牛顿第三定律可知人对电梯的压力大小为mg+ma，方向竖直向下。 故选A。 4. 近年来，随着海洋探索旅游业的发展，汽艇已经成为了一种深受欢迎的多功能船只，它可以用于安全搜救和海洋研究。在某次运送货物中，一汽艇以18km/h的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，河宽500m。如果河水流速是3m/s，汽艇驶到对岸需要的时间是（　　） A. 50s B. 100s C. 125s D. 150s 【答案】B 【解析】 【详解】汽艇以垂直于河岸的方向行驶，速度为 ，河宽 。 根据运动的独立性可知，过河时间 。 故选B。 5. 从距水平地面高的位置，将小石块以某一速度水平抛出，落地时水平位移为。不计空气阻力，取重力加速度。则小石块（　　） A. 在空中运动的时间为 B. 水平初速度大小为 C. 落地时速度大小为 D. 空中运动的位移大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动规律可知，小石块在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，则在水平方向和竖直方向有 ， 代入题中数据解得 ， 故A错误，B正确； C．落地时，竖直方向速度为 则落地速度大小为 故C错误； D．空中运动的位移大小为 故D错误。 故选B。 6. 如图所示，定滑轮通过一根杆悬挂在屋顶，另一根细绳绕过定滑轮，两端分别与小物块P、Q相连，物块Q的质量是物块P质量的3倍。不计细绳与滑轮质量，不考虑绳与滑轮间摩擦，已知重力加速度为g。初始时用手托住物块Q，使轻绳刚好伸直，物块P静止在地面上。现静止释放物块Q，则物块Q落地前两个物块的加速度大小为（　　） A. 0 B. 2g C. 0.5g D. g 【答案】C 【解析】 【详解】由牛顿第二定律对于PQ整体 解得 故选C。 7. 如图甲所示为机场航站楼行李处理系统中的一段，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱（可视作质点）以初速度滑上水平传送带，从A点运动到B点的图像如图乙所示。取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 小行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.6 B. 传送带转动的速度大小为6m/s C. A、B两点间的距离为10m D. 小行李箱与传送带的相对位移大小为2m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图像可知，小行李箱开始做匀减速直线运动，后与传送带一起匀速运动，则小行李箱的初速度为6m/s，而传送带转动的速度v大小为2m/s，1s后二者共速，所以加速度大小 根据 解得，故AB错误； C．根据图像，小行李箱在前3s内运动的距离为 则A、B两点间的距离为8m，故C错误； D．根据图像，在前3s内传送带传动的路程为 所以小行李箱与传送带的相对位移大小为 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，一质量的长木板静止在光滑的水平地面上，另一质量的小滑块以的速度从长木板的左端滑上长木板，已知小滑块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度g取，小滑块始终没有滑离长木板，则长木板的最短长度为（　　） A. 5m B. 6m C. 6.25m D. 8m 【答案】A 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律得小滑块的加速度为 木板的加速度为 小滑块做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动．根据运动学公式有 解得t=2s 长木板的最小长度 故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图，不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在P端。当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时，OP杆的弹力和绳子的张力的大小变化是（ ） A. 先变小后变大 B. 不变 C. 先变大后变小 D. 逐渐变大 【答案】BD 【解析】 【详解】对点P受力分析，如图 根据平衡条件，合力为零，△AOP与图中矢量（力）三角形相似，故有 由图看出，OP、AO不变，则杆的支持力不变，AP变大，则绳子拉力变大； 故选BD。 10. 在水平地面上匀速运动的小车通过定滑轮用绳子吊起一物体，小车以速度匀速向左运动，当绳子与水平面的夹角为时，物体的速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 和满足 B. 和满足 C. 绳子对物体的拉力大于物体的重力 D. 绳子对物体的拉力小于物体的重力 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．将小车的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，沿细绳方向的速度等于物体的速度，则和满足，A错误，B正确； CD．根据，小车的速度不变，则随着减小，物体的速度增大，即物体向上加速，处于超重状态，即绳子对物体的拉力大于物体的重力，C正确，D错误。 故选BC。 11. 如图，质量为M的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿光滑水平面向右做匀加速直线运动，这时铁箱内一个质量为m的木块恰好能静止在后壁上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 木块处于平衡状态 B. 木块与铁箱内壁间的动摩擦因数 C. 若减小F，则木块受到铁箱内壁的摩擦力一定不变 D. 若铁箱突然被锁定，则木块将做匀变速曲线运动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对整体有 对木块有，其中是铁箱后壁对木块的弹力，所以木块处于加速状态，木块恰能在铁箱后壁上与铁箱保持相对静止，竖直方向上有 即木块受到铁箱内壁的摩擦力大小为，联立可得木块与铁箱内壁间的动摩擦因数，故A错误，B正确； C．若减小，根据 可知木块的水平加速度变小，则变小，则木块相对铁箱后壁可能向下滑动，可知摩擦力可能减小，故C错误； D．若使铁箱突然停止运动，则木块将做平抛运动，即做匀变速曲线运动，故D正确。 故选BD。 12. 在渔业作业中，鱼虾被捕捞上岸后，借助“鱼虾自动分离装置”，实现了鱼和虾的机械化高效分离，显著降低了人工成本。这一装置的简化模型如图所示，与水平方向夹角的传送带以恒定速度顺时针转动。鱼虾从分离器下落到C点时速度立即减为零，落点C到传送带上端点B的距离，鱼和虾与传送带之间的动摩擦因数分别为和，不考虑鱼和虾之间的相互作用，，，重力加速度大小，，下列说法正确的是（　　） A. 虾刚落到传送带时，它的加速度大小为，方向沿传送带向下 B. 鱼刚落到传送带时，它的加速度大小为，方向沿传送带向上 C. 鱼到达传送带顶端时的速度大小为2m/s D. 在传送鱼的过程中，鱼相对于传送带的路程为10m 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．对鱼受力分析由牛顿第二定律有 解得鱼的加速度为，方向沿传送带向上 对虾受力分析由牛顿第二定律有 解得虾的加速度为，方向沿传送带向下，AB错误； C．根据 解得鱼到达传送带顶端时的速度大小为，C正确； D．在传送鱼的过程中，鱼在传送带上的运动时间为 传送带的位移为 故在传送鱼的过程中，鱼相对于传送带的路程为，D正确； 故选CD。 三、基础考查：本题共1小题，共5分。 13. 证明：物体做平抛运动时，任意时刻，其中为速度与水平方向的夹角，为位移与水平方向的夹角。 【答案】对平抛运动，位移关系满足，速度关系满足，可得 【解析】 【详解】由题意，则对平抛运动，位移关系满足 速度关系满足 可得 四、实验题：本题共2小题，共14分。 14. （1）如图甲所示，在研究平抛运动时，改变两球初位置的高度或改变铁锤的敲击力度，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后（　　） A. 水平方向的分运动是匀速直线运动 B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动 C. 竖直方向的分运动是自由落体运动 D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动 （2）为进一步研究平抛运动水平方向的运动特点，采用图乙装置，描点画出小球平抛运动的轨迹。 ①下列说法正确的是_________。（多选） A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端切线必须水平 C．要用平滑曲线描出小球的运动轨迹 D．小球每次可以从斜槽上不同位置无初速度释放 ②描出小球平抛运动的轨迹如图丙所示，O为抛出点，A、B为轨迹上的两点，OA、AB竖直方向高度分别为、，按照自由落体规律，若_________，则OA、AB段时间间隔相等；在误差允许的范围内，若，则说明小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。 ③某同学因粗心，实验中遗漏记录平抛轨迹的起始点，但该同学仍然建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。如图丁所示，在轨迹上取A、B、C三点，A、B和B、C的水平间距相等且均为x，测得A、B和B、C的竖直间距分别是和。可求得钢球平抛的初速度大小为_________（结果用丁图中的x，、和当地重力加速度大小g表示）。 【答案】（1）C （2） ①. BC ②. 1:3 ③. 【解析】 【小问1详解】 发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了球在离开轨道后在竖直方向做自由落体运动，故C正确，ABD错误； 故选C； 【小问2详解】 ①[1] A．斜槽轨道不要求光滑，故A错误； B．斜槽轨道末端切线必须水平，以保证离开轨道后做平抛运动，故B正确； C．要用平滑曲线描出小球的运动轨迹，故C正确； D．小球每次必须从斜槽上相同位置无初速度释放，以保证其做相同的平抛运动，故D错误； 故选BC。 ②[2]由竖直方向初速度为0的匀加速直线运动的特点可知时、段时间间隔相等。 ③[3] A、B和B、C的水平间距相等且均为x，则相邻两点间时间相等，有， 联立解得 15. 某实验小组利用图甲、图乙两种方案来完成“探究加速度与合力的关系”的实验，绳子和滑轮均为轻质，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电源。 请回答下列问题： （1）以下关于两种方案中实验操作的说法，正确的是（　　）2 A. 两种方案在实验前必须都要平衡阻力 B. 两种方案在实验过程中必须要满足重物的质量远远小于小车的质量 C. 图乙中力传感器测量得到的拉力可以当作小车所受合力 （2）实验小组利用图甲的装置进行实验，得到如图丙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出）。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_________（结果保留2位有效数字） （3）另一组学生用图乙的装置进行实验，实验中长木板水平放置，通过分析纸带求出相应实验时小车的加速度，得到多组力传感器示数F和小车加速度a的数据，作出如图丁所示的图像。由图像可求得小车的质量_________kg。 【答案】（1）A （2）0.79 （3）0.4 【解析】 【小问1详解】 A．两种方案都需拉力充当合外力，所以实验前都必须平衡阻力，故A正确； B．甲方案用重物重力替代绳子拉力，在实验过程中必须要满足重物的质量远远小于小车的质量；乙方案直接由传感器测拉力，无需满足该条件，故B错误； C．平衡阻力后，图乙中力传感器测量得到的拉力的两倍可以当作小车所受合力，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 相邻两计数点间还有四个点没有画出，相邻计数点间隔 由逐差法，加速度为 【小问3详解】 由牛顿第二定律 整理得 由图可得 联立得小车的质量 五、解答题：本题共3小题，共37分。 16. 如图，质量为5kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.4，A的右边与木箱侧壁之间连接一根劲度系数的水平轻弹簧，此时弹簧的伸长量为0.6m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。若让木箱在竖直方向上运动，物块A刚好未相对木箱底面发生移动，求： （1）A受到木箱的支持力大小； （2）木箱的加速度大小和方向。 【答案】（1）30N （2），竖直向下 【解析】 【小问1详解】 对A水平方向由平衡可得 解得FN=30N 【小问2详解】 对A竖直方向由牛顿第二定律可知 解得a=4m/s2，方向竖直向下。 17. 如图所示，A、B两个物体相互接触但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，两物体的质量分别为，。从开始，推力和拉力分别作用于A、B上，和随时间变化的规律为，，求： （1）时A、B之间的作用力大小； （2）A、B之间即将分离的时刻及分离时的速度大小。 【答案】（1）8N （2）4s，8m/s 【解析】 【小问1详解】 时，对整体进行受力分析，由牛顿第二定律 对物体B受力分析，由牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 对整体进行受力分析，由牛顿第二定律 解得 当两个物体刚要分开时，此时A、B间的作用力为0，对物体B受力分析，由牛顿第二定律 联立可得两物体分开的时间 分离前，两者加速度恒定为，所以分离时速度 18. 如图甲所示，质量的木板静止在水平地面上，质量的小物块（可视为质点）静止在木板的右端，时对木板施加水平向右的恒力F，一段时间后撤去F。木板的速度一时间图像如图乙所示，物块始终没有离开木板，取重力加速度不计空气阻力，求： （1）恒力F的大小； （2）木板的最短长度； （3）最终静止时物块到木板最右端的距离。 【答案】（1）9N （2）4.5m （3）3.3m 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，在 内木板的加速度大小 在 内木板的加速度大小 设物块与木板间的动摩擦因数为 ，木板与地面间的动摩擦因数为 。在 内，撤去，木板受地面摩擦力和物块摩擦力作用减速，由牛顿第二定律得 在 内，木板受拉力 、地面摩擦力和物块摩擦力作用加速，由牛顿第二定律得 联立两式可得 。 【小问2详解】 由图乙可知， 时木板速度为 ，此后图像斜率发生变化，说明此时物块与木板达到共同速度。物块在 内一直做匀加速运动，加速度 由 得 代入 的方程 解得 在 内，物块的位移 木板的位移 等于 图线与时间轴围成的面积，即 物块初始在木板右端，相对木板向左滑动，木板最短长度 【小问3详解】 后，物块和木板速度均为 。由于 ，地面给木板的摩擦力大于物块给木板的摩擦力，木板减速更快，物块相对木板向右滑动。物块加速度大小 木板加速度大小 物块停止运动的位移 木板停止运动的位移 此阶段物块相对木板向右滑动的距离 最终物块到木板最右端的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $