精品解析：2027届陕西榆林市高三一模物理试题

榆林一中高三年级2026—2027学年度第一学期第二次模拟考试 物理试题 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，选不全得3分，选错得0分） 1. 如图所示，从地面上同一位置抛出两小球，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。若空气阻力不计，则（　　） A. B在最高点的速度比A大 B. B的飞行时间比A的长 C. B的加速度比A的小 D. B落地时的速度大小与A相同 2. 消毒碗柜的金属碗架可以将碗竖直放置于两条金属杆之间，如图所示。取某个碗的正视图如图所示，其中a、b分别为两光滑水平金属杆，下列说法正确的是（　　） A. 若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力减小 B. 若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，a杆受到的弹力不变 C. 若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力变小 D. 若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力不变 3. 如图所示，套在直细杆上的环A跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下A沿杆以速度匀速上升经过P、Q两点，经过P点时绳与竖直杆间的角度为α，经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平方向，则求（　　） A. 经过P点时，B的速度大小等于 B. 当时A、B的速度大小之比是 C. 在A从P至Q的过程中，B受到的拉力小于重力 D. 经过Q点时，B的速度方向向下 4. 如图所示，一小球以的速度水平抛出，空气阻力忽略不计，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度大小为，方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°，取，以下判断中正确的是（　　） A. 小球从抛出点到A点的运动时间是 B. A、B两点间的高度差 C. 小球经过A、B两点间的时间 D. 小球从抛出点到A点和从A点到B点的过程，重力做功之比是 5. 如图所示，竖直细杆O点处固定有一水平横杆，在横杆上有A、B两点，且，在A、B两点分别用两根等长的轻质细线悬挂两个相同的小球a和b，将整个装置绕竖直杆匀速转动，则a、b两球稳定时的位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 2013年12月2日凌晨2时17分，“嫦娥三号”由“长征三号乙”运载火箭成功送入太空，经过一系列的调控和变轨，“嫦娥三号”最终顺利降落在月球表面。“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道。观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，如图所示。已知万有引力常量为G，由此可计算出月球的质量为（　　） A. B. C. D. 7. 李南在学习了超重和失重后，到科技馆做实验，他站在压力传感器上在10秒内连续做了2次“下蹲—起立”的动作，则屏幕上压力随时间变化的图线大致呈现为下图中的（　　） A. B. C. D. 8. 历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称为“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”的定义式为，其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动，表示物体做减速运动，而现在物理学中加速度的定义式为，下列说法正确的是  （ ） A. 若不变，则也不变 B. 若且保持不变，则逐渐变大 C. 若不变，则物体在中间位移处的速度为 D. 若不变，则物体在中间位移处的速度为 9. 如图所示，有一水平传送带以2m/s的速度顺时针匀速运动，现将一煤块轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为，已知传送带左、右端间的距离为10m，物体可视为质点，，则（　　） A. 物体到达传送带右端时的速度为10m/s B. 传送带上煤块划出的痕迹长度为0.4m C. 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为5.2s D. 若传送带速度未知，使煤块由传送带左端运动到右端所用时间最短，则传送带速度至少为10m/s 10. 如图甲所示，两个完全相同的物块A、B（的可视为质点）放在水平圆盘上，它们在同一直径上分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连。两物块的质量均为1kg，与圆心的距离分别为和，其中且。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳水平伸直，当圆盘以不同角速度绕轴匀速转动时，轻绳中的弹力与的变化关系如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物块与圆盘间的动摩擦因数 B. 物块B与圆心的距离 C. 当角速度为时，圆盘对物块A的静摩擦力指向圆心 D. 当角速度为时，物块A恰好相对圆盘发生滑动 二、实验题（每空2分，共18分） 11. （1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图中甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球将水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2。这两个实验说明______。 A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B.乙实验不能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.甲、乙两个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质 （2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是______。 A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B.安装斜槽时其末端切线应水平 C.小球不必每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D.小球应选择密度小且体积大的材料 （3）如图，某同学利用丙装置在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。（g取） ①小球平抛运动的初速度为______。 ②小球运动到b点时，在y方向的分速度为______。 ③抛出点坐标______cm，______cm. 12. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。甲图中小车A的质量为M，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码B的质量为m，C为力传感器（与计算机连接可以直接读数）。实验时改变B的质量，记下力传感器的对应读数F，不计绳与滑轮的摩擦。 （1）在实验过程中，___________（选填“需要”或“不需要”）满足“小车A的质量M远大于钩码B的质量m”这一条件。 （2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（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的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）。 （3）该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图丙所示，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为___________。 A． B． C． D． 三、解答题 13. 随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常低头看手机，然而开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故。一辆出租车在平直公路上以的速度匀速行驶，它正前方处有一辆货车以的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始匀减速，而出租车司机此时开始低头看手机，后才发现危险，司机经反应时间后，立即采取紧急制动措施开始匀减速直线运动，若货车从故障开始，需向前滑行才能停下，求： （1）当出租车开始刹车时，两车之间的距离； （2）若欲使出租车不和货车发生追尾，则出租车刹车的加速度大小至少是多少。 14. 如图所示，质量为M＝2kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量为m＝kg的小球B相连。今用与水平方向成α＝30°角的力F＝10N，拉着小球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10 m/s2。求： （1）运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ； （2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ； （3）当tan α为多大时，使小球和木块一起向右匀速运动的拉力最小。 15. 如图，倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长、质量的薄木板，木板的最右端叠放一质量的小物块，物块与木板间的动摩擦因数。对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动。设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。 （1）为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件； （2）若，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 榆林一中高三年级2026—2027学年度第一学期第二次模拟考试 物理试题 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，选不全得3分，选错得0分） 1. 如图所示，从地面上同一位置抛出两小球，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。若空气阻力不计，则（　　） A. B在最高点的速度比A大 B. B的飞行时间比A的长 C. B的加速度比A的小 D. B落地时的速度大小与A相同 【答案】A 【解析】 【详解】B．两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由可得 下落时间相等，则两球运动的时间相等，故B错误； C．根据题意，不计空气阻力，两球的加速度均为重力加速度，大小相等，故C错误； AD．由上述分析可知，两球运动时间相等，竖直方向上有可知，两球的初速度在竖直方向的分速度相等，水平方向上有，由图可知，的水平位移大于A的水平位移，则小球B的水平初速度大于小球A的水平初速度，则B在最高点的速度比A大，由运动的合成可知，小球B的初速度大于小球A的初速度，由对称性可知，小球落地时的速度大小与初速度大小相等，则B落地时的速度大小大于A，故D错误，A正确。 故选A。 2. 消毒碗柜的金属碗架可以将碗竖直放置于两条金属杆之间，如图所示。取某个碗的正视图如图所示，其中a、b分别为两光滑水平金属杆，下列说法正确的是（　　） A. 若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力减小 B. 若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，a杆受到的弹力不变 C. 若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力变小 D. 若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力不变 【答案】D 【解析】 【详解】 A．若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力仍为零，合力不变，选项A错误； B．对碗受力分析如图，设b点对碗的弹力F2与竖直方向的夹角为θ，则 若减小a、b间距，则θ减小，a杆受到的弹力F1减小，选项B错误； CD．杆对碗的作用力与碗的重力等大反向，则将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，则碗受到杆的作用力不变，总等于重力，选项C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，套在直细杆上的环A跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下A沿杆以速度匀速上升经过P、Q两点，经过P点时绳与竖直杆间的角度为α，经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平方向，则求（　　） A. 经过P点时，B的速度大小等于 B. 当时A、B的速度大小之比是 C. 在A从P至Q的过程中，B受到的拉力小于重力 D. 经过Q点时，B的速度方向向下 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图 把A的速度分解，沿绳方向的分速度与B的速度大小相等，关系式为 故A错误； B．当时，A、B的速度大小之比是 故B正确； CD．当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置Q时，B的速度，由公式 可知当A上升时，夹角增大，因此B做向下的减速运动，加速度向上，由牛第二定律，可知绳对B的拉力大于B的重力，故CD错误。 故选B。 4. 如图所示，一小球以的速度水平抛出，空气阻力忽略不计，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度大小为，方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°，取，以下判断中正确的是（　　） A. 小球从抛出点到A点的运动时间是 B. A、B两点间的高度差 C. 小球经过A、B两点间的时间 D. 小球从抛出点到A点和从A点到B点的过程，重力做功之比是 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，由几何关系可得，小球运动点时的竖直分速度为 竖直方向上，有 解得 故A错误； BC．根据题意，由几何关系可得，小球运动点时的竖直分速度为 竖直方向上，由公式可得 由可得 代入数据解得 故C错误，B正确； D．根据题意，由公式可得，小球从抛出点到A点下落的高度为 又有 则小球从抛出点到A点和从A点到B点的过程，重力做功之比是 故D错误。 故选B。 5. 如图所示，竖直细杆O点处固定有一水平横杆，在横杆上有A、B两点，且，在A、B两点分别用两根等长的轻质细线悬挂两个相同的小球a和b，将整个装置绕竖直杆匀速转动，则a、b两球稳定时的位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】将小球的圆周运动等效成圆锥摆，设摆长为，等效摆线与竖直方向夹角为，则 解得 为等效悬点到小球的高度差，由于两球的角速度相同，因此相同。 故选C。 6. 2013年12月2日凌晨2时17分，“嫦娥三号”由“长征三号乙”运载火箭成功送入太空，经过一系列的调控和变轨，“嫦娥三号”最终顺利降落在月球表面。“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道。观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，如图所示。已知万有引力常量为G，由此可计算出月球的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】线速度为 角速度为 根据线速度和角速度的关系公式，有 卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有 解得 故选B。 7. 李南在学习了超重和失重后，到科技馆做实验，他站在压力传感器上在10秒内连续做了2次“下蹲—起立”的动作，则屏幕上压力随时间变化的图线大致呈现为下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对人第1次“下蹲-起立”过程分析，人下降时先是加速下降，处于失重状态，到达最大速度后，再减速下降，处于超重状态，故对应压力先减小后增大；人起立时先是加速上升，处于超重状态，达到最大速度后，再减速上升，处于失重状态，故对应先超重再失重，则压力先增大后减小。人第2次“下蹲—起立”的情况重复第1次“下蹲—起立”的情况。 故选D。 8. 历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称为“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”的定义式为，其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动，表示物体做减速运动，而现在物理学中加速度的定义式为，下列说法正确的是  （ ） A. 若不变，则也不变 B. 若且保持不变，则逐渐变大 C. 若不变，则物体在中间位移处的速度为 D. 若不变，则物体在中间位移处的速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若且保持不变，则相等位移内速度增加量相等，速度逐渐增大 经过相同位移的时间逐渐减小；由于不变、减小，因此​逐渐变大，故A错误，B正确； CD．若不变，即相等位移内速度变化量相等，所以中间位移处位移为，速度变化量为，中间位移处的速度为，故C正确，D错误。 故选 BC。 9. 如图所示，有一水平传送带以2m/s的速度顺时针匀速运动，现将一煤块轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为，已知传送带左、右端间的距离为10m，物体可视为质点，，则（　　） A. 物体到达传送带右端时的速度为10m/s B. 传送带上煤块划出的痕迹长度为0.4m C. 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为5.2s D. 若传送带速度未知，使煤块由传送带左端运动到右端所用时间最短，则传送带速度至少为10m/s 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．对煤块受力分析，根据牛顿第二定律 解得 根据 可知 时，煤块与传送带共速，摩擦力消失，煤块和传送带一起匀速，则到达又端时速度 故A错误； B．煤块与传送带共速前，煤块运动的位移 煤块与传送带共速前，传送带运动的位移 传送带上煤块划出的痕迹长度 故B正确； C．由AB中分析可知，煤块匀加速的时间为0.4s，位移为0.4m，距离右端的距离还有 在剩下的这段距离，煤块和传送带一起匀速到又端，所用时间 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为 故C正确； D．煤块由传送带左端运动到右端所用时间最短，煤块要一直加速到右端（此时恰好和传送带共速，或还没达到传送带速度），根据 解得煤块一直加速到右端的速度 则若传送带速度未知，使煤块由传送带左端运动到右端所用时间最短，则传送带速度至少为10m/s，故D正确。 故选BCD。 10. 如图甲所示，两个完全相同的物块A、B（的可视为质点）放在水平圆盘上，它们在同一直径上分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连。两物块的质量均为1kg，与圆心的距离分别为和，其中且。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳水平伸直，当圆盘以不同角速度绕轴匀速转动时，轻绳中的弹力与的变化关系如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物块与圆盘间的动摩擦因数 B. 物块B与圆心的距离 C. 当角速度为时，圆盘对物块A的静摩擦力指向圆心 D. 当角速度为时，物块A恰好相对圆盘发生滑动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．角速度较小时，物体各自受到的摩擦力提供向心力，绳中无拉力，根据牛顿第二定律可得 因为，所以物体B与圆盘间的静摩擦力先达到最大值，随着角速度增大，轻绳出现拉力，拉力和最大静摩擦力的合力提供向心力，对物体B分析，根据牛顿第二定律可得 整理可得 结合图像可得， 解得，，A错误，B正确； C．当时，绳子中拉力随着角速度增大，拉力越大，则A所受的静摩擦力变小，当A所受的静摩擦力为0时，对A分析，由牛顿第二定律则有 对B则有 代入数据解得 可知角速度为时，圆盘对物块A的静摩擦力为0，故C错误； D．当A恰好要相对圆盘发生滑动时，其摩擦力为最大值，且方向沿半径向外，对A分析，根据牛顿第二定律可得 此时对B分析 代入数据解得，故D正确。 故选BD。 二、实验题（每空2分，共18分） 11. （1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图中甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球将水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2。这两个实验说明______。 A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B.乙实验不能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.甲、乙两个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质 （2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是______。 A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B.安装斜槽时其末端切线应水平 C.小球不必每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D.小球应选择密度小且体积大的材料 （3）如图，某同学利用丙装置在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。（g取） ①小球平抛运动的初速度为______。 ②小球运动到b点时，在y方向的分速度为______。 ③抛出点坐标______cm，______cm. 【答案】 ①. A ②. B ③. 2 ④. 1.5 ⑤. ⑥. 【解析】 【详解】（1）［1］A．在甲实验中，小球B做平抛运动，小球A做自由落体运动。两个小球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上的分运动过程与自由落体运动过程相同，但实验无法说明平抛运动在水平方向的分运动是何种情况，故A正确。 B．在乙实验中，小球1和小球2同时由静止释放，在相同的斜面下降相同的高度，所以它们应同时到达斜面底端，并且离开斜面时具有相同的水平初速度。小球1做平抛运动，小球2做匀速直线运动。小球1落到木板上击中小球2，说明平抛运动在水平方向上的分运动过程与匀速直线运动过程相同，但实验无法说明平抛运动在竖直方向的分运动是何种情况，故B错误。 CD．根据以上分析可知CD错误。 故选A。 （2）［2］AC．小球与斜槽相同的情况下，小球与斜槽之间的摩擦也应是相同的，只要确保每次释放小球的位置相同，就能够确保小球到达斜槽底端时具有相同的水平初速度，从而保证每次小球都是做相同的平抛运动，摩擦不会增大实验误差，故AC错误。 B．安装斜槽时其末端切线应水平，以确保小球做平抛运动，故B正确。 D．应选择密度大的材料制作的体积较小的小球，以减小空气阻力的影响，故D错误。 故选B。 （3）［3］①平抛运动水平方向做匀速直线运动，由于ab，bc两段过程的水平位移都为 所以ab，bc两段过程所用时间相同，设为t。在竖直方向小球做自由落体运动，ab，bc两段过程竖直方向的位移差为 根据自由落体运动规律可知 解得 所以小球平抛运动的初速度为 ②[4]在竖直方向小球做自由落体运动，在ac过程中，小球在中间时刻的瞬时速度与其在整个过程中的平均速度相等，所以 ③[5][6]小球从抛出点到点b所需时间为 则抛出点到点a所需时间为 则抛出点到点a的水平距离、竖直距离分别为 故抛出点坐标为 . 12. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。甲图中小车A的质量为M，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码B的质量为m，C为力传感器（与计算机连接可以直接读数）。实验时改变B的质量，记下力传感器的对应读数F，不计绳与滑轮的摩擦。 （1）在实验过程中，___________（选填“需要”或“不需要”）满足“小车A的质量M远大于钩码B的质量m”这一条件。 （2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（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的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）。 （3）该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图丙所示，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为___________。 A． B． C． D． 【答案】 ①. 不需要 ②. 0.51 ③. C 【解析】 【详解】（1）[1]拉力传感器可以直接测量出小车受到了拉力，不需要满足“小车A的质量M远大于钩码B的质量m”这一条件。 （2）[2]相邻计数点时间间隔为 小车加速度为 （3）[3]根据牛顿第二定律 得 则 小车质量为 如果坐标轴的标度选择不同，则图线与横坐标轴的夹角也不同，故图线的斜率不能用表示。 故选C。 三、解答题 13. 随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常低头看手机，然而开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故。一辆出租车在平直公路上以的速度匀速行驶，它正前方处有一辆货车以的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始匀减速，而出租车司机此时开始低头看手机，后才发现危险，司机经反应时间后，立即采取紧急制动措施开始匀减速直线运动，若货车从故障开始，需向前滑行才能停下，求： （1）当出租车开始刹车时，两车之间的距离； （2）若欲使出租车不和货车发生追尾，则出租车刹车的加速度大小至少是多少。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设货车的加速度大小为，根据匀变速直线运动位移速度关系，即由 代入数据可得 当出租车开始刹车时，货车在这段时间内运动的位移为 出租车运动的位移为 所以可得，当出租车开始刹车时，两车之间的距离为 （2）出租车开始刹车时，货车的速度为 设再经时间二者速度相等时，此时两车均未停止，恰好不相碰，有速度关系 位移关系 解得，出租车的加速度为 14. 如图所示，质量为M＝2kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量为m＝kg的小球B相连。今用与水平方向成α＝30°角的力F＝10N，拉着小球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10 m/s2。求： （1）运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ； （2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ； （3）当tan α为多大时，使小球和木块一起向右匀速运动的拉力最小。 【答案】（1）30° （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对B进行受力分析，设细绳对B的拉力为FT，由平衡条件可得 Fcos 30°＝FTcos θ，Fsin 30°＋FTsin θ＝mg 解得FT＝10N，tan θ＝ 即θ＝30° 【小问2详解】 对A进行受力分析，由平衡条件有FTsin θ+Mg＝FN，FTcos θ＝μFN 解得μ＝ 【小问3详解】 对A、B进行受力分析，由平衡条件有Fsin α+FN＝(M＋m)g，Fcos α＝μFN 解得 令sin β＝，cos β＝ 即tan β＝，则 显然，当α＋β＝90°时，F有最小值，所以tan α＝μ＝时，F的值最小。 15. 如图，倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长、质量的薄木板，木板的最右端叠放一质量的小物块，物块与木板间的动摩擦因数。对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动。设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。 （1）为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件； （2）若，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。 【答案】（1） （2）能；， 【解析】 【小问1详解】 物块不滑离木板，则物块和木板相对静止的向上运动。以物块和木板整体为研究对象，受力分析如图 由牛顿第二定律得 以物块为研究对象，受力分析如图 由牛顿第二定律得 又，解得 又，解得 所以 【小问2详解】 因，所以物块能够滑离木板，以木板为研究对象，受力分析如图 由牛顿第二定律得 以物块为研究对象，由牛顿第二定律得 设物块滑离木板所用时间为t，木板的位移 物块的位移 物块与木板分离的临界条件为 联立以上各式解得 物块滑离木板时的速度 滑离木板后，物块不受摩擦力作用，向上做减速运动，根据牛顿第二定律有 滑离木板到运动到最高点的过程中，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $