精品解析:河北石家庄市金石高级中学2025-2026学年高一上学期期末物理试题
2026-09-11
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内容正文:
物理试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 滑板是深受年轻人喜爱的极限运动。如图所示,当人站在水平滑板上沿着水平地面匀速运动时,下列说法正确的是( )
A. 人对滑板的弹力就是人的重力
B. 人缓慢下蹲的过程中,其重心位置不变
C. 人跳离滑板做动作时不受重力的作用
D. 滑板对人的支持力是由于滑板发生形变而产生的
2. 汽车的初速度为,经过一段时间后速度变为,该时间段内汽车的加速度为a,速度变化量为。下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 北京时间2025年10月31日,搭载了神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭点火发射升空。与神舟二十一号航天员乘组一起前往天宫空间站的还有两雌两雄四只小鼠,用于首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验。随后四只小鼠随载人飞船返回地球。关于四只小鼠在随火箭发射升空和随返回舱回到地面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 随火箭加速上升过程中,小鼠处于超重状态
B. 整个上升过程中,小鼠均处于失重状态
C. 随返回舱在着陆场附近匀速下降过程中,小鼠处于超重状态
D. 随返回舱在着陆场附近减速下降过程中,小鼠处于失重状态
4. 如图所示,一木工将5块相同的薄木板整齐地叠放在水平台面上,他对第2块木板施加水平向右的恒定拉力F,第1块和第2块木板恰能一起匀速向右运动。假设每块木板的质量均为m,木板之间、木板与台面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 第1块木板对第2块木板的摩擦力大小为
B. 第2块木板对第3块木板的摩擦力大小为
C. 第4块木板和第3块木板之间的摩擦力大小为
D. 第5块木板和第4块木板之间没有摩擦力
5. 如图所示,小球甲和乙用轻弹簧B连接,并用轻绳L和轻弹簧A固定,处于静止状态,轻弹簧A水平,轻绳L与竖直方向的夹角为,甲和乙的质量均为,弹簧A、B的劲度系数均为,重力加速度大小为,弹簧都在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 轻绳L的拉力大小为2mg
B. 弹簧A的弹力大小为
C. 弹簧B的形变量为
D. 剪断轻绳L瞬间,小球乙的加速度大小为
6. 滑草让人释放压力、畅享自然,深受大家喜欢。如图所示,某同学(可视为质点)在滑草斜面上从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后通过A、B、C三点,已知通过OA、AB、BC的时间分别为T、2T、2T,AC的距离为L,下列说法正确的是( )
A. OA的距离为
B. AB、BC的距离之比为3∶5
C. 该同学通过AB、BC的平均速度之比为1∶2
D. 该同学通过B、C两点的速度之比为9∶25
7. 如图甲所示,足够长的水平传送带以恒定的速率转动,一小物块从传送带的右侧滑上传送带,固定在传送带右端的传感器记录了小物块速度的平方与路程s的关系如图乙所示,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 物块向左做匀减速运动的时间为4s
B. 物块在传送带上匀速运动的时间为1s
C. 传送带的速度大小为10m/s
D. 物块与传送带间的动摩擦因数
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置在水平地面上的轻弹簧上,重力加速度大小为g,从小球接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法正确的是( )
A. 小球接触弹簧瞬间,小球的速度最大
B. 弹簧的弹力大小等于小球重力大小时,小球的速度最大
C. 小球在最低点时的加速度大于g
D. 小球在最低点时的加速度小于g
9. 时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为,已知正弦曲线图像具有周期对称性。在时间内,下列说法正确的是( )
A. 时,P的速度为零
B. 时,P回到出发位置
C. 时与时,P的运动速度相同
D. 时间内与时间内,P的位移相同
10. 如图所示,由四根杆组成的矩形支架固定在竖直面内(CD位于水平面内),物块a、b、c分别穿在AB、AC、BD杆上,a的底部安有光滑的轻质滑轮,不可伸长的轻绳跨过a上的滑轮连接b、c,左、右两侧轻绳与竖直杆的夹角分别为、且,三个物块均处于静止状态。已知AB杆粗糙,AC、BD杆光滑。下列说法正确的是( )
A. 此时物块a所受的摩擦力水平向左
B. c的质量大于b的质量
C. 物块b、c的质量之比为
D. 假设向左缓慢移动物块a,物块b、c也随之缓慢移动,则AB杆对物块a的支持力也随之增大
三、非选择题:本题共5题,共54分。
11. 何同学和吕同学在做“探究加速度与力的关系”实验时,设计的实验装置分别如图甲和图乙所示。
(1)关于本实验的要求,下列说法正确的是______。
A. 何同学在实验前需要先平衡摩擦力,吕同学则不用
B. 何同学和吕同学在实验前均需要先平衡摩擦力
C. 何同学和吕同学在实验时均必须满足小车的质量远大于重物的质量
(2)吕同学正确操作,实验得到的一条纸带如图丙所示,、、、、为纸带上5个相邻的计数点(相邻的两个计数点之间还有四个点未画出),各计数点之间的距离已在图中标出。已知打点计时器打点的周期为,则在打点时小车的速度大小______,小车的加速度大小______。(均用题中涉及的物理量符号表示)
(3)何同学和吕同学均正确操作,何同学将重物的重力视为小车受到的合力,吕同学将力传感器的示数视为小车受到的合力,他们根据实验数据,绘制出小车的加速度与合力的关系图线如图丁所示,分析可知图线1是根据______(填“何同学”或“吕同学”)的实验数据绘出的。
12. 小黄同学在暗室中做“测定重力加速度”实验,实验装置如图甲所示。具体实验步骤如下:
①在分液漏斗内盛满清水,打开活塞,让水滴以一定的频率一滴滴地落下;
②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为20Hz时,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴;
③用竖直放置有荧光刻度的米尺测量各个水滴所对应的刻度;
④处理数据,得出结论。
(1)水滴滴落的时间间隔为________。
(2)小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示,根据数据计算出当地重力加速度大小________(结果保留三位有效数字)。
(3)小黄同学又根据图乙依次计算出B、C、D、E点到A点的距离x与所用时间t的比值,作出了图像,如图丙所示,坐标系中已标出的坐标值为已知量,则水滴经过A点时的速度大小________,重力加速度大小________。(均用a、b、c中的部分或全部字母表示)
13. 冰壶运动是冬奥会的一个项目。如图所示,运动员在点以一定的初速度将冰壶(可看作质点)沿水平冰面投出,冰壶在冰面上做匀减速直线运动,先后经过点和点。冰壶从点到点所用的时间,从点到点所用的时间,、间的距离,P、Q间的距离。求:
(1)冰壶从点到点的平均速度大小;
(2)冰壶运动过程中加速度的大小。
14. 如图所示,质量为m的杂技演员利用动滑轮(图中未画出)悬挂在轻绳上以完成各种杂技表演。轻绳一端固定在竖直杆上的A点,另一端通过定滑轮与静止在粗糙水平地面上质量为9m的物体B连接。当杂技演员静止不动时,动滑轮两侧的轻绳与竖直方向的夹角为,定滑轮与物体B之间的轻绳与水平方向的夹角,已知,,重力加速度大小为g,轻绳不可伸长,不计动滑轮质量以及滑轮与轻绳间的摩擦,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求杂技演员静止不动时,轻绳上弹力的大小;
(2)求杂技演员静止不动时,水平地面对物体B的支持力大小;
(3)某次表演时仅移动竖直杆,导致动滑轮两侧的轻绳与竖直方向的夹角变为,其他条件不变,假设物体B与水平地面间的动摩擦因数,求的最小值。
15. 如图所示,在倾角的足够长固定斜面上,将质量m2=4kg的长木板由静止释放的同时,质量m1=0.5kg的物块(视为质点)以的初速度从木板的下端滑上木板。在物块上滑的过程中,木板恰好不往下滑,且物块到达木板上端时物块的速度恰好为零。已知物块与木板之间的动摩擦因数,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小 g=10m/s2,,。求:
(1)木板的长度 L;
(2)木板与斜面之间的动摩擦因数;
(3)物块从到达长木板上端至滑离木板所用的时间t。
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物理试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 滑板是深受年轻人喜爱的极限运动。如图所示,当人站在水平滑板上沿着水平地面匀速运动时,下列说法正确的是( )
A. 人对滑板的弹力就是人的重力
B. 人缓慢下蹲的过程中,其重心位置不变
C. 人跳离滑板做动作时不受重力的作用
D. 滑板对人的支持力是由于滑板发生形变而产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A.人对滑板的弹力是人对滑板的作用力,人所受的重力是地球对人的作用力,二者不是同一个力,性质也不同,故A错误;
B.人缓慢下蹲的过程中,质量分布发生改变,其重心位置改变,故B错误;
C.人跳离滑板做动作时,仍受重力作用,故C错误;
D.滑板对人的支持力是由于滑板发生形变而产生的,故D正确。
故选D。
2. 汽车的初速度为,经过一段时间后速度变为,该时间段内汽车的加速度为a,速度变化量为。下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】不论是做匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度方向和速度变化量的方向一致,只有选项A的图符合方向的要求。
故选A。
3. 北京时间2025年10月31日,搭载了神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭点火发射升空。与神舟二十一号航天员乘组一起前往天宫空间站的还有两雌两雄四只小鼠,用于首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验。随后四只小鼠随载人飞船返回地球。关于四只小鼠在随火箭发射升空和随返回舱回到地面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 随火箭加速上升过程中,小鼠处于超重状态
B. 整个上升过程中,小鼠均处于失重状态
C. 随返回舱在着陆场附近匀速下降过程中,小鼠处于超重状态
D. 随返回舱在着陆场附近减速下降过程中,小鼠处于失重状态
【答案】A
【解析】
【详解】AB.随火箭加速上升过程中,加速度方向向上,小鼠处于超重状态,故A正确,B错误;
C.随返回舱匀速下降过程中,加速度为零,小鼠处于平衡状态,既不超重也不失重,故C错误;
D.随返回舱减速下降过程中,加速度方向向上,小鼠处于超重状态,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,一木工将5块相同的薄木板整齐地叠放在水平台面上,他对第2块木板施加水平向右的恒定拉力F,第1块和第2块木板恰能一起匀速向右运动。假设每块木板的质量均为m,木板之间、木板与台面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 第1块木板对第2块木板的摩擦力大小为
B. 第2块木板对第3块木板的摩擦力大小为
C. 第4块木板和第3块木板之间的摩擦力大小为
D. 第5块木板和第4块木板之间没有摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.第1块随第2块匀速运动,水平方向不受其他外力,根据平衡条件,第1块水平方向合力为0,因此第1块和第2块之间摩擦力为0,故A错误;
B.把第1、2块看成整体,二者匀速运动,总重力为,第2块对第3块的压力等于总重力,因此第3块对第2块的滑动摩擦力大小为
根据牛顿第三定律,第2块对第3块的摩擦力大小也为,故B正确;
C.第3块保持静止,水平方向受第2块向右的摩擦力,根据平衡条件,第4块对第3块的静摩擦力大小等于,故C错误;
D.同理,第4块保持静止,水平方向受第3块向右的摩擦力,因此第5块对第4块的静摩擦力大小等于,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,小球甲和乙用轻弹簧B连接,并用轻绳L和轻弹簧A固定,处于静止状态,轻弹簧A水平,轻绳L与竖直方向的夹角为,甲和乙的质量均为,弹簧A、B的劲度系数均为,重力加速度大小为,弹簧都在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 轻绳L的拉力大小为2mg
B. 弹簧A的弹力大小为
C. 弹簧B的形变量为
D. 剪断轻绳L瞬间,小球乙的加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.对甲乙整体受力分析,可知轻绳L的拉力大小为,故A错误;
B.对甲乙整体受力分析,可知弹簧A的弹力大小,故B错误;
C.由胡克定律得
解得弹簧B的形变量,故C正确;
D.剪断轻绳L瞬间,弹簧的弹力不变,则小球乙所受合外力仍为零,加速度为零,故D错误。
故选C。
6. 滑草让人释放压力、畅享自然,深受大家喜欢。如图所示,某同学(可视为质点)在滑草斜面上从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后通过A、B、C三点,已知通过OA、AB、BC的时间分别为T、2T、2T,AC的距离为L,下列说法正确的是( )
A. OA的距离为
B. AB、BC的距离之比为3∶5
C. 该同学通过AB、BC的平均速度之比为1∶2
D. 该同学通过B、C两点的速度之比为9∶25
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将AB和BC分成两个T的时间,AB的中间时刻设为D,BC的中间时刻设为E,由初速度为零的匀变速运动相等时间的比例关系可知OA:AD:DB:BE:EC =1:3:5:7:9,则通过AB、BC两段的位移之比为,OA的距离为,故AB错误;
C.通过AB、BC两段的平均速度之比为,故C正确;
D.通过B、C两点的速度之比为,故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,足够长的水平传送带以恒定的速率转动,一小物块从传送带的右侧滑上传送带,固定在传送带右端的传感器记录了小物块速度的平方与路程s的关系如图乙所示,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 物块向左做匀减速运动的时间为4s
B. 物块在传送带上匀速运动的时间为1s
C. 传送带的速度大小为10m/s
D. 物块与传送带间的动摩擦因数
【答案】D
【解析】
【详解】A.由位移公式得
结合图可知,
则,
物块向左做匀减速运动的时间为
故A错误;
BC.由图可知,首先物块向左做减速运动,再反向加速直到与传送带共速,最后与传送带一起匀速运动。设传送带速度为,由图可知
则
物块在传送带上匀速运动的时间为
故BC错误;
D.物块加速和减速过程中受力情况不变,则加速度不变,加速过程中有
解得,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置在水平地面上的轻弹簧上,重力加速度大小为g,从小球接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法正确的是( )
A. 小球接触弹簧瞬间,小球的速度最大
B. 弹簧的弹力大小等于小球重力大小时,小球的速度最大
C. 小球在最低点时的加速度大于g
D. 小球在最低点时的加速度小于g
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.小球开始下落时,只受重力作用做加速运动,当和弹簧接触时,受到弹簧弹力作用,开始时弹簧压缩量小,因此重力大于弹力,此时
随着弹簧压缩量的增加,弹力增大,加速度减小,但是物体仍加速运动,当时,速度最大,然后弹簧继续被压缩,物体继续向下运动,弹簧继续被压缩,弹力大于重力,物体开始减速运动,故A错误,B正确;
CD.若小球从弹簧原长位置处下降,根据运动的对称性,到达最低点加速度为g,方向向上,若从一定高度下落,最低点位置还要更低,则加速度大于g,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为,已知正弦曲线图像具有周期对称性。在时间内,下列说法正确的是( )
A. 时,P的速度为零
B. 时,P回到出发位置
C. 时与时,P的运动速度相同
D. 时间内与时间内,P的位移相同
【答案】CD
【解析】
【详解】A.图像中的面积表示速度的变化量,时,P的速度为正的最大,故A错误;
B.物体先沿正向加速,后沿正向减速,易知 �� = 2��0时,速度为零,故此时P距离出发点最远,故B错误;
C.与时间内图像中的面积相等,故时与时,P的运动速度相同,故C正确;
D.根据对称性知,时间内与时间内,P的位移相同,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,由四根杆组成的矩形支架固定在竖直面内(CD位于水平面内),物块a、b、c分别穿在AB、AC、BD杆上,a的底部安有光滑的轻质滑轮,不可伸长的轻绳跨过a上的滑轮连接b、c,左、右两侧轻绳与竖直杆的夹角分别为、且,三个物块均处于静止状态。已知AB杆粗糙,AC、BD杆光滑。下列说法正确的是( )
A. 此时物块a所受的摩擦力水平向左
B. c的质量大于b的质量
C. 物块b、c的质量之比为
D. 假设向左缓慢移动物块a,物块b、c也随之缓慢移动,则AB杆对物块a的支持力也随之增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.滑轮两边的细绳拉力相等,因,对a分析可知两根细绳水平分力的合力向右,则此时物块a所受的摩擦力水平向左,A正确;
BC.由平衡可知,
因,b的质量大于c的质量,物块b、c的质量之比为,B错误,C正确;
D.对a、b、c整体分析可知,AB杆对a的支持力等于三个物块的重力之和,则假设向左缓慢移动物块a,物块b、c也随之缓慢移动,则AB杆对物块a的支持力不变,D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5题,共54分。
11. 何同学和吕同学在做“探究加速度与力的关系”实验时,设计的实验装置分别如图甲和图乙所示。
(1)关于本实验的要求,下列说法正确的是______。
A. 何同学在实验前需要先平衡摩擦力,吕同学则不用
B. 何同学和吕同学在实验前均需要先平衡摩擦力
C. 何同学和吕同学在实验时均必须满足小车的质量远大于重物的质量
(2)吕同学正确操作,实验得到的一条纸带如图丙所示,、、、、为纸带上5个相邻的计数点(相邻的两个计数点之间还有四个点未画出),各计数点之间的距离已在图中标出。已知打点计时器打点的周期为,则在打点时小车的速度大小______,小车的加速度大小______。(均用题中涉及的物理量符号表示)
(3)何同学和吕同学均正确操作,何同学将重物的重力视为小车受到的合力,吕同学将力传感器的示数视为小车受到的合力,他们根据实验数据,绘制出小车的加速度与合力的关系图线如图丁所示,分析可知图线1是根据______(填“何同学”或“吕同学”)的实验数据绘出的。
【答案】(1)B (2) ①. ②.
(3)吕同学
【解析】
【小问1详解】
AB.何同学在实验前需要先平衡摩擦力,吕同学也需要平衡摩擦力,故A错误,B正确;
C.吕同学有力传感器测量拉力,不需要满足小车的质量远大于重物的质量,何同学在实验时必须满足小车的质量远大于重物的质量,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
[1][2]相邻两个计数点间的时间间隔
在打C点时小车的速度大小
根据逐差法,小车的加速度大小
【小问3详解】
甲图中的拉力近似等于重物的重力,当重物质量增大至不满足小车质量远大于重物质量时,图线发生弯曲,所以甲图对应图线2。图线1是根据吕同学的实验数据绘出的。
12. 小黄同学在暗室中做“测定重力加速度”实验,实验装置如图甲所示。具体实验步骤如下:
①在分液漏斗内盛满清水,打开活塞,让水滴以一定的频率一滴滴地落下;
②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为20Hz时,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴;
③用竖直放置有荧光刻度的米尺测量各个水滴所对应的刻度;
④处理数据,得出结论。
(1)水滴滴落的时间间隔为________。
(2)小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示,根据数据计算出当地重力加速度大小________(结果保留三位有效数字)。
(3)小黄同学又根据图乙依次计算出B、C、D、E点到A点的距离x与所用时间t的比值,作出了图像,如图丙所示,坐标系中已标出的坐标值为已知量,则水滴经过A点时的速度大小________,重力加速度大小________。(均用a、b、c中的部分或全部字母表示)
【答案】(1)
(2)9.70 (3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由于频率由大到小逐渐调节,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴,说明闪光的时间间隔等于水滴的时间间隔,闪光的频率为20Hz,因此时间间隔为
【小问2详解】
根据逐差法可得重力加速度为
【小问3详解】
[1]因为
所以
结合图像
[2]斜率
故
13. 冰壶运动是冬奥会的一个项目。如图所示,运动员在点以一定的初速度将冰壶(可看作质点)沿水平冰面投出,冰壶在冰面上做匀减速直线运动,先后经过点和点。冰壶从点到点所用的时间,从点到点所用的时间,、间的距离,P、Q间的距离。求:
(1)冰壶从点到点的平均速度大小;
(2)冰壶运动过程中加速度的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
冰壶从点到点的平均速度大小为
【小问2详解】
冰壶从点到点的平均速度大小为
即为点到点中间时间的瞬时速度;冰壶从点到点的平均速度大小为
即为点到点中间时间的瞬时速度,则加速度大小为
14. 如图所示,质量为m的杂技演员利用动滑轮(图中未画出)悬挂在轻绳上以完成各种杂技表演。轻绳一端固定在竖直杆上的A点,另一端通过定滑轮与静止在粗糙水平地面上质量为9m的物体B连接。当杂技演员静止不动时,动滑轮两侧的轻绳与竖直方向的夹角为,定滑轮与物体B之间的轻绳与水平方向的夹角,已知,,重力加速度大小为g,轻绳不可伸长,不计动滑轮质量以及滑轮与轻绳间的摩擦,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求杂技演员静止不动时,轻绳上弹力的大小;
(2)求杂技演员静止不动时,水平地面对物体B的支持力大小;
(3)某次表演时仅移动竖直杆,导致动滑轮两侧的轻绳与竖直方向的夹角变为,其他条件不变,假设物体B与水平地面间的动摩擦因数,求的最小值。
【答案】(1)1.3mg
(2)8.35mg (3)
【解析】
【小问1详解】
杂技演员静止不动时,则由平衡可知
解得
【小问2详解】
水平地面对物体B的支持力大小
【小问3详解】
对动滑轮分析
对B分析可知,
解得
15. 如图所示,在倾角的足够长固定斜面上,将质量m2=4kg的长木板由静止释放的同时,质量m1=0.5kg的物块(视为质点)以的初速度从木板的下端滑上木板。在物块上滑的过程中,木板恰好不往下滑,且物块到达木板上端时物块的速度恰好为零。已知物块与木板之间的动摩擦因数,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小 g=10m/s2,,。求:
(1)木板的长度 L;
(2)木板与斜面之间的动摩擦因数;
(3)物块从到达长木板上端至滑离木板所用的时间t。
【答案】(1)L=2m
(2)。
(3)t=2s
【解析】
【小问1详解】
设物块刚滑上木板时,物块的加速度大小为a1,对物块受力分析,根据牛顿第二定律有
根据匀变速直线运动的规律有
解得L=2m
【小问2详解】
物块上滑的过程中,木板恰好不往下滑,对木板受力分析,木板与斜面间的最大静摩擦力
根据受力平衡有
解得
【小问3详解】
当物块到达木板上端后,物块与木板都从静止开始沿斜面向下做匀加速运动,假设物块相对于木板向下滑动,物块的加速度大小为a2,木板的加速度大小为a3,对物块受力分析,根据牛顿第二定律有
对木板受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
假设成立。根据运动规律有
解得t=2s
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