精品解析：江西科技学院附属中学2025-2026学年高一上学期2月期末考物理试卷

2025-2026-1学年高一年级2月期末考 物理试卷 卷面分数：100分；考试时间：75分钟； 一、单选题（每题4分） 1. 机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下：车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上，可在原地沿前进方向加速，然后把检测传感器放入尾气出口，操作员把车加速到一定程度，持续一定时间，在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数。现有如下检测过程简图：车轴A的半径为ra，车轮B的半径为rb，滚动圆筒C的半径为rc，车轮与滚动圆筒间不打滑，当车轮以恒定转速n（每秒钟n转）运行时，下列说法正确的是（　　） A. C的边缘线速度为2πnrc B. A、B的角速度大小相等，均为2πn，且A、B沿顺时针方向转动，C沿逆时针方向转动 C. A、B、C的角速度大小相等，均为2πn，且均沿顺时针方向转动 D. B、C的角速度之比为 2. 图甲为明代《天工开物》记载的“水碓”装置图，其简化原理图如图乙所示，水流冲击水轮，带动主轴（中心为）及拨板周期性拨动碓杆尾端，使碓杆绕转轴逆时针转动，拨板脱离碓杆尾端后碓头借重力下落，撞击臼中谷物。当图乙中主轴以恒定角速度转动至拨板与水平方向成时，，，此时碓头的线速度大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，一个小球在斜面上某一点第一次垂直斜面抛出，第二次水平抛出，两次抛出的初速度大小相同，两次小球均落在斜面上，第一次小球在空中运动时间为，落在斜面上的位置离抛出点的距离为，第二次小球在空中运动时间为，落在斜面上的位置离抛出点的距离为，则下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 两质量均为m的滑块a、b，a与挡板通过劲度系数为k1的轻弹簧1连接，a与b通过劲度系数为k2的轻弹簧2连接。如图甲所示，挡板竖直时，b与挡板上侧面恰好接触且无挤压。若把挡板顺时针旋转90°，使挡板水平，如图乙所示，不计一切摩擦，重力加速度为g，a、b都静止后，b对挡板右侧面的弹力大小为（　　） A. mg B. C. D. 5. 如图（a）所示，质量为2m的长木板，静止地放在光滑的水平面上，另一质量为m的小铅块（可视为质点）以水平速度滑上木板左端，恰能滑至木板右端且与木板保持相对静止，铅块运动中所受的摩擦力始终不变。若将木板分成长度与质量均相等（即）的两段1、2后紧挨着放在同一水平面上，让小铅块以相同的初速度由木板1的左端开始运动，如图（b）所示，则下列说法正确的是（ ） A. 小铅块将从木板2的右端滑离木板 B. 小铅块滑到木板2的右端与之保持相对静止 C. （a）过程中摩擦小铅块的末速度大 D. （a）过程小铅块的相对长木板右侧位移大 6. 劳动人民的智慧是无穷的，他们在劳动中摸索、总结着自然的规律，积累着劳动的智慧。人们在向一定高度处运送物料时，为了省力，搭建了一长斜面，其简化图如图所示。将质量为m的物料放在倾角为的粗糙斜面上，用轻绳拉着物料匀速上滑，绳子与斜面之间的夹角为保持不变。则下列说法正确的是（　　） A. 物料对斜面的压力可能为零 B. 物料所受绳子的拉力越大，所受斜面的摩擦力越小 C. 斜面对物料的作用力方向与角无关 D. 若适当增大，则物料所受绳子的拉力减小 7. 在倾角为θ的平直光滑斜面的下端A，与斜面成α角向上方抛出一小球，球与光滑斜面的碰撞是弹性的，发现小球与斜面碰撞两次后回到起抛点A，则（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每题6分，漏选得3分，错选不得分） 8. 一个质量为的物块在水平面上直线运动的过程中受到水平外力的作用，经过一段时间后撤去，其图象如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力大小 B. 拉力大小 C. 摩擦力大小为 D. 物体的初速度大小为 9. 如图所示，甲，乙两个物块（均视为质点）叠放在一起，随着车厢一起向右做匀加速直线运动，甲与竖直箱壁之间的静摩擦力达最大值，甲的水平上表面与乙之间的静摩擦力也达到最大值，乙与箱壁间没有接触，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，若甲与箱壁间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ） A. 整体的加速度为μg B. 若乙的质量为m，则乙给甲的作用力为 C. 可以求出甲、乙的质量之比 D. 甲、乙之间的动摩擦因数为 10. 甲、乙、丙三个物块（视为质点）用不可伸长的轻绳、通过轻滑轮连接，轻滑轮通过轻绳悬挂于天花板，甲与地面用劲度系数为的轻弹簧连接，弹簧处于伸长状态，乙与丙之间的距离和丙到地面的距离相等均为。已知乙、丙的质量均为，甲的质量大于。物块在运动过程中不会与滑轮相碰，且不计一切阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 剪断轻绳瞬间，乙的加速度大小为 B. 剪断轻绳后，乙落地的速度大小为 C. 剪断轻绳后，甲下降时速度最大 D. 剪断轻绳后，乙上升过程中轻绳有可能会松弛 三、实验题（每空2分共14分） 11. 某同学用如图甲所示装置做探究向心力大小与角速度大小关系的实验。水平直杆随竖直转轴一起转动，滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 （1）滑块和角速度传感器的总质量为20g，保持滑块到竖直转轴的距离不变，多次仅改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数，根据实验数据得到的图像如图乙所示，图像没有过坐标原点的原因是___________，滑块到竖直转轴的距离为___________m。（计算结果保留三位有效数字） （2）若去掉细线，仍保持滑块到竖直转轴的距离不变，则转轴转动的最大角速度为___________。 12. 物理小组的同学在实验室利用下图甲所示的装置来探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。已知当地的重力加速度为g。 （1）实验中，需要补偿阻力。在小车后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜度。接通打点计时器的电源，使小车在___________（选填“挂”或“不挂”）砂桶时，打出的纸带上的点迹间隔相等，则说明补偿好阻力。 （2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车上砝码的质量，如图乙所示是某次用打点计时器打下的一条纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，纸带上每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出，根据纸带可求出小车运动时的加速度大小为___________。（结果保留两位有效数字） （3）小组同学根据多次实验数据，描绘出如图丙所示的（a表示小车加速度，M表示小车及砝码总质量）。已知实验中已经完全补偿了阻力的影响，发现图像不过原点，原因是___________，纵轴上的截距的物理意义是___________（用题中所给的字母表示）。 四、解答题（13题10分，14题14分，15题16分） 13. 如图甲所示，倾角为37°、足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一小煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带，规定沿传送带斜向上为煤块运动的正方向，该煤块运动的位移x随时间t的变化关系如图乙所示。已知图线在前1.0s内和在内为两段不同的二次函数，时刻图线所对应的切线正好水平，重力加速度g取，，，求 （1）煤块与传送带之间的动摩擦因数为多少 （2）内煤块在传送带上的划痕长度为多少 14. 如图所示为足够长的水平传送带的俯视图，其运行速度为，A、B是该传送带其中一侧的两个端点，货物（可视为质点，图中未标出）从A点以速度滑上传送带，速度方向与传送带左侧间夹角，货物恰好未从右侧边滑落。已知货物的质量为，与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，，求： （1）货物刚滑上传送带时加速度的大小； （2）货物与传送带间相对位移； （3）传送带的宽度以及货物运动过程中的最小速度。 15. 如图所示，小物块（可视为质点）放在木板的右端，用细线通过轻质滑轮连接，静置在水平面上。已知的质量分别为，，间动摩擦因数，N与地面间的动摩擦因数，N的长度，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。现用水平拉力作用在滑轮上。 （1）若，求物块受到的摩擦力大小； （2）若间发生相对滑动，求拉力的最小值； （3）若，作用一段时间后撤去拉力，最终刚好不脱离。求拉力的作用时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026-1学年高一年级2月期末考 物理试卷 卷面分数：100分；考试时间：75分钟； 一、单选题（每题4分） 1. 机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下：车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上，可在原地沿前进方向加速，然后把检测传感器放入尾气出口，操作员把车加速到一定程度，持续一定时间，在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数。现有如下检测过程简图：车轴A的半径为ra，车轮B的半径为rb，滚动圆筒C的半径为rc，车轮与滚动圆筒间不打滑，当车轮以恒定转速n（每秒钟n转）运行时，下列说法正确的是（　　） A. C的边缘线速度为2πnrc B. A、B的角速度大小相等，均为2πn，且A、B沿顺时针方向转动，C沿逆时针方向转动 C. A、B、C的角速度大小相等，均为2πn，且均沿顺时针方向转动 D. B、C的角速度之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可知，B的线速度为 B、C线速度相同，即C的线速度为 故A错误； BC．A、B为主动轮，且同轴，角速度大小相等，即 C为从动轮，A、B顺时针转动，C逆时针转动，故B正确，C错误； D．B、C线速度相同，B、C角速度比为半径的反比，则 故D错误。 故选B。 2. 图甲为明代《天工开物》记载的“水碓”装置图，其简化原理图如图乙所示，水流冲击水轮，带动主轴（中心为）及拨板周期性拨动碓杆尾端，使碓杆绕转轴逆时针转动，拨板脱离碓杆尾端后碓头借重力下落，撞击臼中谷物。当图乙中主轴以恒定角速度转动至拨板与水平方向成时，，，此时碓头的线速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，拨板与碓杆尾部接触点在垂直于碓杆方向速度相等，有 碓杆绕点转动的角速度 则碓头B线速度 故选D。 3. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，一个小球在斜面上某一点第一次垂直斜面抛出，第二次水平抛出，两次抛出的初速度大小相同，两次小球均落在斜面上，第一次小球在空中运动时间为，落在斜面上的位置离抛出点的距离为，第二次小球在空中运动时间为，落在斜面上的位置离抛出点的距离为，则下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．沿垂直斜面向上抛出时 若沿水平方向抛出 解得 则 故A正确，B错误； CD．根据平抛和斜抛的运动规律可知 则 故CD错误。 故选A。 4. 两质量均为m的滑块a、b，a与挡板通过劲度系数为k1的轻弹簧1连接，a与b通过劲度系数为k2的轻弹簧2连接。如图甲所示，挡板竖直时，b与挡板上侧面恰好接触且无挤压。若把挡板顺时针旋转90°，使挡板水平，如图乙所示，不计一切摩擦，重力加速度为g，a、b都静止后，b对挡板右侧面的弹力大小为（　　） A. mg B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】初始时，根据平衡条件可得， 挡板水平时，有 根据几何关系可得 联立解得 故选C。 5. 如图（a）所示，质量为2m的长木板，静止地放在光滑的水平面上，另一质量为m的小铅块（可视为质点）以水平速度滑上木板左端，恰能滑至木板右端且与木板保持相对静止，铅块运动中所受的摩擦力始终不变。若将木板分成长度与质量均相等（即）的两段1、2后紧挨着放在同一水平面上，让小铅块以相同的初速度由木板1的左端开始运动，如图（b）所示，则下列说法正确的是（ ） A. 小铅块将从木板2的右端滑离木板 B. 小铅块滑到木板2的右端与之保持相对静止 C. （a）过程中摩擦小铅块的末速度大 D. （a）过程小铅块的相对长木板右侧位移大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在图 (a) 中，小铅块在木板上滑动时，木板的加速度为  在图 (b) 中，小铅块在木板 1 上滑动时，木板 1 和 2 一起加速，加速度 ，与 (a) 相同； 当小铅块滑上木板 2 后，木板 1 分离，木板 2 的加速度变为 。因为 ，所以在 (b) 的后半段，木板 2 加速更快，小铅块与木板 2 更快达到速度相等，相对滑动的距离更短，小铅块不会从木板 2 右端滑离，故AB错误； C．设 (a) 过程最终共同速度为，(b) 过程小铅块与木板 2 的共同速度为，木板 1 的速度为。根据动量守恒定律，(a) 过程有  (b) 过程有  由于木板 1 在小铅块滑离后不再加速，其速度小于 (a) 过程中木板的最终速度 （在 a中木板一直加速至 ） 联立两式可得  即  因为，所以，即 (b) 过程小铅块的末速度大，故C错误； D．系统产生的摩擦热 ，等于系统动能的损失量。对于给定的总动量，当系统内各物体速度相等时，系统总动能最小。 在 (a) 中，最终两者速度相等，系统末动能最小，动能损失最大，产生的热量最多，相对位移最大。 在 (b) 中，最终木板 1 速度小于小铅块和木板 2 的速度，系统末动能较大，动能损失较小，产生的热量较少，相对位移较小。因此 (a) 过程小铅块相对长木板的位移大，故D正确。 故选D。 6. 劳动人民的智慧是无穷的，他们在劳动中摸索、总结着自然的规律，积累着劳动的智慧。人们在向一定高度处运送物料时，为了省力，搭建了一长斜面，其简化图如图所示。将质量为m的物料放在倾角为的粗糙斜面上，用轻绳拉着物料匀速上滑，绳子与斜面之间的夹角为保持不变。则下列说法正确的是（　　） A. 物料对斜面的压力可能为零 B. 物料所受绳子的拉力越大，所受斜面的摩擦力越小 C. 斜面对物料的作用力方向与角无关 D. 若适当增大，则物料所受绳子的拉力减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于物料匀速上滑，则物料受平衡力的作用，对物料受力分析，如图所示 若物料对斜面的压力为零，则摩擦力为零，在拉力F和重力作用下不可能平衡，不能沿斜面匀速上滑。故物料对斜面的压力不可能为零。故A错误； B D．由共点力的平衡条件可知，沿斜面方向 垂直斜面方向 又 整理得 显然当 时，绳子的拉力最小，当拉力变大时，摩擦力可能变大也可能变小，故B、D错误； C．斜面对物料的作用力为支持力与摩擦力的合力，设其合力的方向与斜面的夹角为，则 显然与角无关，故C正确。 故选C。 7. 在倾角为θ的平直光滑斜面的下端A，与斜面成α角向上方抛出一小球，球与光滑斜面的碰撞是弹性的，发现小球与斜面碰撞两次后回到起抛点A，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】将初速度和重力加速度分解为沿斜面(轴)和垂直斜面(轴)方向，在轴方向初速度 加速度 由匀变速运动位移公式 解得单次飞行时间 碰撞两次后回到 点，共经历三段飞行，总时间 沿斜面方向回到 点位移为零： 代入  ​ 化简得： 即 故选 B。 二、多选题（每题6分，漏选得3分，错选不得分） 8. 一个质量为的物块在水平面上直线运动的过程中受到水平外力的作用，经过一段时间后撤去，其图象如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力大小 B. 拉力大小 C. 摩擦力大小为 D. 物体的初速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．由牛顿第二定律可得 撤去F后，由牛顿第二定律可得 由图可知 ， 代入解得 ， B正确，AC错误； D．由牛顿第二定律可得 解得 由运动学公式 代入数据解得，物体的初速度大小为 D正确。 故选BD。 9. 如图所示，甲，乙两个物块（均视为质点）叠放在一起，随着车厢一起向右做匀加速直线运动，甲与竖直箱壁之间的静摩擦力达最大值，甲的水平上表面与乙之间的静摩擦力也达到最大值，乙与箱壁间没有接触，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，若甲与箱壁间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ） A. 整体的加速度为μg B. 若乙的质量为m，则乙给甲的作用力为 C. 可以求出甲、乙的质量之比 D. 甲、乙之间的动摩擦因数为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对甲、乙组成的整体进行受力分析，竖直方向由二力平衡可得 水平方向由牛顿第二定律可得 结合 解得 A错误； B．乙给甲的最大静摩擦力 沿水平方向； 乙给甲的压力 沿竖直方向； 则乙给甲的作用力 B正确； D．设甲、乙之间的动摩擦因数为μ0，由 解得 D正确； C．由以上式子无法求出甲、乙的质量之比，C错误。 故选BD。 10. 甲、乙、丙三个物块（视为质点）用不可伸长的轻绳、通过轻滑轮连接，轻滑轮通过轻绳悬挂于天花板，甲与地面用劲度系数为的轻弹簧连接，弹簧处于伸长状态，乙与丙之间的距离和丙到地面的距离相等均为。已知乙、丙的质量均为，甲的质量大于。物块在运动过程中不会与滑轮相碰，且不计一切阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 剪断轻绳瞬间，乙的加速度大小为 B. 剪断轻绳后，乙落地的速度大小为 C. 剪断轻绳后，甲下降时速度最大 D. 剪断轻绳后，乙上升过程中轻绳有可能会松弛 【答案】AC 【解析】 【详解】设甲的质量为，则。分别对三个物体进行受力分析： 对丙：受向下重力和绳向上拉力，静止时有 对乙：受向下重力、绳向下拉力、绳向上拉力，静止有 对甲：受向下重力、绳向上拉力、弹簧向下弹力，静止有 因此，弹簧伸长量，由伸长状态知，故 A．剪断轻绳瞬间，乙、丙与甲脱离。轻绳拉力可突变，对乙、丙整体：总重力，绳拉力为内力，整体加速度向下，由牛顿第二定律 解得加速度，故A正确； B．剪断轻绳后，乙、丙整体做自由落体，加速度为，乙初始离地高度 落地速度由运动学公式 解得，故B错误； C．剪断轻绳瞬间，丙脱离，弹簧弹力不变，伸长量为 设甲从初始位置向下运动位移，弹簧形变量为 对甲 对乙 速度最大时，两式相加得 因，右边为负，故，弹簧已压缩。设压缩量，则 总下降位移，故C正确； D．剪断轻绳后，甲、乙从静止开始做简谐运动。设甲下降，则乙上升，，共同速率为，对甲、乙系统由动能定理得 解得，即甲最多下降 假设轻绳恰好松弛，则绳张力，此时对乙：，即 对甲、乙系统整体，在绳拉力的临界状态，弹簧弹力与重力的合力产生加速度。系统加速度公式 将代入，解得 代入，解得 因此，松弛距离超出最大可达范围，故绳不可能松弛，故D错误。 故选AC。 三、实验题（每空2分共14分） 11. 某同学用如图甲所示装置做探究向心力大小与角速度大小关系的实验。水平直杆随竖直转轴一起转动，滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 （1）滑块和角速度传感器的总质量为20g，保持滑块到竖直转轴的距离不变，多次仅改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数，根据实验数据得到的图像如图乙所示，图像没有过坐标原点的原因是___________，滑块到竖直转轴的距离为___________m。（计算结果保留三位有效数字） （2）若去掉细线，仍保持滑块到竖直转轴的距离不变，则转轴转动的最大角速度为___________。 【答案】 ①. 水平杆不光滑 ②. 0.257 ③. 5 【解析】 【详解】（1）[1]若水平杆不光滑，则滑块转动过程中当角速度较小时只有静摩擦力提供向心力，随着角速度增大摩擦力逐渐增大，当摩擦力达到最大值时继续增大转速绳子开始出现拉力，则有 则有 图像不过坐标原点。 [2]由图像可知斜率为 解得 （2）[3]由图像可知，当时，，则转轴转动的最大角速度为 解得 12. 物理小组的同学在实验室利用下图甲所示的装置来探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。已知当地的重力加速度为g。 （1）实验中，需要补偿阻力。在小车后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜度。接通打点计时器的电源，使小车在___________（选填“挂”或“不挂”）砂桶时，打出的纸带上的点迹间隔相等，则说明补偿好阻力。 （2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车上砝码的质量，如图乙所示是某次用打点计时器打下的一条纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，纸带上每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出，根据纸带可求出小车运动时的加速度大小为___________。（结果保留两位有效数字） （3）小组同学根据多次实验数据，描绘出如图丙所示的（a表示小车加速度，M表示小车及砝码总质量）。已知实验中已经完全补偿了阻力的影响，发现图像不过原点，原因是___________，纵轴上的截距的物理意义是___________（用题中所给的字母表示）。 【答案】 ①. 不挂 ②. 0.50 ③. 未满足小车和车上砝码总质量远大于砂和砂桶的质量 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]补偿阻力是利用小车沿斜面向下的分力等于小车受到的阻力，则接通打点计时器的电源，使小车在不挂砂桶时，打出的纸带上的点迹间隔相等，则说明补偿好阻力。 （2）[2]纸带上每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出，可知相邻计数点的时间间隔为 根据逐差法可得小车运动时的加速度大小为 （3）[3][4]设砂和砂桶的质量为，以小车为对象，由牛顿第二定律可得 以砂和砂桶为对象，由牛顿第二定律可得 联立可得 整理可得 可知图像不过原点，原因是未满足小车和车上砝码总质量远大于砂和砂桶的质量；纵轴上的截距的物理意义是。 四、解答题（13题10分，14题14分，15题16分） 13. 如图甲所示，倾角为37°、足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一小煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带，规定沿传送带斜向上为煤块运动的正方向，该煤块运动的位移x随时间t的变化关系如图乙所示。已知图线在前1.0s内和在内为两段不同的二次函数，时刻图线所对应的切线正好水平，重力加速度g取，，，求 （1）煤块与传送带之间的动摩擦因数为多少 （2）内煤块在传送带上的划痕长度为多少 【答案】（1） （2）4m 【解析】 【小问1详解】 假设煤块冲上传送带，开始时受到摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律有 可得加速度大小为 当煤块速度减到与传送带速度相同后，煤块相对于传送带向下运动，受到的摩擦力方向沿传送带向上，根据牛顿第二定律有 可得加速度大小为 煤块一直减速到零，接着反向沿传送带向下加速，加速度大小为，由于，则煤块一直加速到离开传送带，与题意及图乙相符。 所以可知时煤块的速度大小等于传送带的转动速率，由图乙可得 解得 可得传送带的速度大小为 将加速度代入上式，解得动摩擦因数 【小问2详解】 内煤块相对于传送带向上运动，煤块在传送带上的划痕长度为 根据图乙可知，时间内煤块位移 内煤块在传送带上的划痕长度为 但由于该过程煤块相对传送带向下运动，所以内煤块在传送带上的划痕长度为4m。 14. 如图所示为足够长的水平传送带的俯视图，其运行速度为，A、B是该传送带其中一侧的两个端点，货物（可视为质点，图中未标出）从A点以速度滑上传送带，速度方向与传送带左侧间夹角，货物恰好未从右侧边滑落。已知货物的质量为，与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，，求： （1）货物刚滑上传送带时加速度的大小； （2）货物与传送带间相对位移； （3）传送带的宽度以及货物运动过程中的最小速度。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 货物在竖直方向受传送带支持力及自身重力，二者大小相等；水平方向受滑动摩擦力 滑动摩擦力，方向与相对速度方向相反。 货物加速度大小 【小问2详解】 以传送带长为轴，宽为轴，A为坐标原点，则货物初速度， 传送带速度，方向沿轴正方向。 货物相对于传送带的初速度， 相对速度大小，方向与轴负方向夹角，如图所示： 货物做匀减速直线运动，由运动学公式 解得 【小问3详解】 如图所示，加速度方向与相对速度方向相反，， 货物在方向做匀减速运动，当时达到最大坐标，即 由运动学公式 解得 设相对运动时间为，则， 合速度大小 将方程化简可得 则当时，最小，解得 则 或坐标系中 合速度大小 当时，取最小值 15. 如图所示，小物块（可视为质点）放在木板的右端，用细线通过轻质滑轮连接，静置在水平面上。已知的质量分别为，，间动摩擦因数，N与地面间的动摩擦因数，N的长度，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。现用水平拉力作用在滑轮上。 （1）若，求物块受到的摩擦力大小； （2）若间发生相对滑动，求拉力的最小值； （3）若，作用一段时间后撤去拉力，最终刚好不脱离。求拉力的作用时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 之间的最大静摩擦力为 与地面之间的最大静摩擦力为 若时，可知均处于静止状态，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得 以为对象，根据平衡条件可得 联立可得物块受到的摩擦力大小为 【小问2详解】 若间发生相对滑动，当间的静摩擦力刚好达到最大时，拉力有最小值，此时仍有相同的加速度；以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得 以和轻质滑轮为整体，根据牛顿第二定律可得 以为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得 【小问3详解】 若，以轻质滑轮为对象，根据平衡条件可得 解得细线拉力大小为 以为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 以为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 作用一段时间后撤去拉力，此时的速度分别为， 撤去力时，发生的相对位移为 撤去拉力后，的加速度大小为（方向水平向右） 的加速度大小为（方向水平向右） 最终刚好不脱离，可知到达的左端时，刚好共速；设撤去力后到共速所用时间为，则有 解得 撤去力后到共速，发生的相对位移为 又 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $