精品解析:广东广州市黄埔区2026-2027学年高三上学期9月质量检测与核心素养评价物理试卷
2026-09-25
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内容正文:
广东广州市黄埔区2026-2027学年高三上学期9月质量检测与核心素养评价物理试卷
本试卷共6页,15小题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、考生号和座位号填写在答题卡上,用2B铅笔将考生号和座位号填涂在答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
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,只有一项符合题目要求。
1. 如图,秧马是古代插秧时用的一种农具,人跨坐在秧马上,与秧马一起向后减速滑行的过程中( )
A. 秧马受到秧田的摩擦力方向向前
B. 秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
C. 秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D. 秧马的加速度方向向后
2. 某物体沿直线运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体在第2s末返回出发点
B. 物体在第1s末运动方向发生变化
C. 在内和在内的加速度不相同
D. 物体的平均速率为零
3. 运动员陈妤颉在100米比赛中,用摄影机跟踪拍摄她的x-t图像如图,图线交点对应的时刻为t1。则在时间0~t1内,下列正确的是( )
A. 摄影机做匀加速直线运动
B. 运动员的速度先增加后减小
C. 运动员的路程大于摄影机的路程
D. 运动员的平均速度等于摄影机的平均速度
4. 广州生产的广日牌电梯在t=0时由地面静止开始上升,t=41 s时达到顶楼,其a-t图像如图所示。由此图像可知( )
A. 电梯在第1 s内做匀加速运动
B. 电梯在第1 s末到第10 s末之间的位移大小为18 m
C. 电梯从第11 s末到第30 s末做匀速运动,速度大小为20 m/s
D. 电梯在第41 s内做匀减速运动
5. 某小组根据“张拉整体”结构原理制作了“互”字形模型,简化结构如图所示,模型上下两部分完全相同。用两根长线a、b和一根短线c连接两部分,当模型放置在水平地面上稳定静止时,细线都处于竖直绷紧状态,则( )
A. 地面对模型的支持力小于上下两部分重力之和
B. 细线c的拉力大于细线a、b拉力之和
C. 细线c的拉力小于上部分的重力
D. 细线a、b拉力之和等于下部分的重力
6. 如图1是人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,图2是力F随时间t变化的图像,图像中a~e各点均对应人的不同状态,根据图像可知( )
A. 此人在b点下蹲至最低点
B. 此人在d点向上的速度达到最大
C. 图像中c点位置对应人处于超重状态
D. 图像中e点位置对应人处于失重状态
7. 如图,一个直角支架固定于竖直平面内。一根长度为2.5 m的轻质细绳两端分别固定在支架上的A、B两点,已知A、B两点高度相同,且间距为l=1.5 m。将一质量为1.2 kg的灯笼用光滑的挂钩悬挂在细绳上,不计空气阻力对灯笼的影响,已知重力加速度为g=10 m/s2,关于该系统的平衡状态,下列说法正确的是( )
A. 轻质细绳上的张力大小为7.5 N
B. 若将细绳的端点从B移到C,细绳的弹力变小
C. 若将细绳的端点从B移到C,细绳的弹力变大
D. 若将细绳的端点从B移到D,细绳的弹力变小
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,至少有两个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全得3分。
8. 如图所示,两根直木棍和与地面有一定倾角,平行放置,可以利用其将水泥圆筒安全搬到地上。若此时水泥圆筒在木棍上恰好能保持静止,现保持两木棍与地面倾角不变,将两者间的距离稍微增大一些(间距仍小于圆筒直径),则( )
A. 圆筒将沿木棍下滑
B. 圆筒仍将静止在木棍上
C. 每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大
D. 每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力不变
9. 如图,顺丰快递无人机在试验飞行过程中,从地面由静止开始匀加速竖直起飞,经过时间t失去动力,又经过时间t落回地面,已知重力加速度为g,不计空气阻力作用,则在这一过程中( )
A. 匀加速起飞时加速度大小为
B. 无人机上升的最大高度为
C. 无人机落回地面时的速度大小为
D. 无人机落回地面时的速度大小为
10. 如图为游乐场彩虹滑道的示意图,若小孩在滑道最高点A由静止下滑,运动到B点时的速度大小为4m/s,运动到最低点C时的速度大小为6m/s。已知小孩在滑道AB段和BC段做加速度不同的匀加速直线运动,AB段和BC段的长度相同。下列正确的是( )
A. 小孩在AB段和BC段的加速度之比为4∶5
B. 小孩在AB段和BC段的运动时间之比为3∶2
C. 小孩经过BC段中间位置时的速度大小为
D. 小孩整个运动过程的平均速度大小为
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,如图1,A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)关于本实验,下列说法正确的是_________
A. B与O、C与O间的细绳可以用橡皮筋代替
B. 确定力的方向时,可用铅笔沿着细绳画直线
C. 橡皮筋的延长线必须是两条细绳夹角的角平分线
(2)实验中,某次弹簧测力计的示数如图2,此时该力大小为________N。
(3)三位同学在用图3装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时,作出图像分别为甲、乙、丙,其中F为弹力大小,L为弹簧长度,x为弹簧形变量。关于图像,判断正确的是_________
A. 甲图中弹簧a的原长比b的长
B. 甲图中弹簧a的劲度系数比b的小
C. 乙图末端发生弯曲,其原因可能是形变超出弹性限度
D. 丙图中直线不过坐标原点可能是因为弹簧自身重力的影响
12. 在探究“物体质量一定时,加速度与力的关系”实验中,某同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面至水平后,添加了力传感器来测量细线拉力。
(1)实验时,下列说法正确的是( )
A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B. 小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车
C. 选用电火花计时器比选用电磁打点计时器能更好地减小实验误差
D. 桌面上方动滑轮右侧的两根细线一定要平行,但与桌面可以不平行
(2)本实验中______(选填“需要”或“不需要”)砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(3)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,已知A、B、C、D各点到O点的距离分别是3.60cm、9.61cm、18.01cm和28.81cm,由以上数据可知,小车运动的加速度大小是______(计算结果保留3位有效数字)。
(4)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示,则小车运动过程中所受的阻力______N,小车的质量______kg。(两个结果都保留2位有效数字)
13. 如图,轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止,已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ(θ<90°),重力加速度为g。
(1)求轻绳对A拉力的大小;
(2)求物体B受到摩擦力的大小;
(3)求物体B对地面的压力。
14. 如图,质量m2=1 kg的滑块受到水平恒力F作用,滑块下方为m1=0.2 kg木板。已知滑块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.2,g=10 m/s2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)木板即将发生滑动时力F1的大小;
(2)板块间发生相对滑动时力F2的大小;
(3)若力F=20N,板长L=10 m,忽略物块A的大小且从板的左端开始运动,求A是否可以滑离木板?若能滑离木板,则需要多长时间?
15. 如图1,倾角为的浅色传送带以恒定速率逆时针运行,将一质量为m的可视为质点的深色物块轻放在传送带的顶端P点,2s末物块恰好到达传送带底端Q点。物块的速度v随时间t的变化如图2,重力加速度大小。
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数为多少;
(2)物体滑到Q点的速度大小为多少;
(3)传送带划痕的长度为多少?
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广东广州市黄埔区2026-2027学年高三上学期9月质量检测与核心素养评价物理试卷
本试卷共6页,15小题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、考生号和座位号填写在答题卡上,用2B铅笔将考生号和座位号填涂在答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
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,只有一项符合题目要求。
1. 如图,秧马是古代插秧时用的一种农具,人跨坐在秧马上,与秧马一起向后减速滑行的过程中( )
A. 秧马受到秧田的摩擦力方向向前
B. 秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
C. 秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D. 秧马的加速度方向向后
【答案】A
【解析】
【详解】A.与秧马一起向后减速滑行,整体速度方向向后,做减速运动,因此加速度方向与速度方向相反,即加速度方向向前。对整体在水平方向受力分析可知,合力由地面的摩擦力提供,故秧马受到秧田的摩擦力方向向前,故A正确;
B.秧马对人的支持力和人受到的重力都作用在“人”这一个物体上,且大小相等、方向相反,是一对平衡力,而非作用力与反作用力,因为作用力与反作用力需分别作用在两个不同物体上,故B错误;
C.秧马对人的支持力(作用在人上)和人对秧马的压力(作用在秧马上),分别作用在两个不同物体上,是一对作用力与反作用力,而非平衡力,因为平衡力必须作用在同一物体上,故C错误;
D.人与秧马向后减速滑行,加速度方向与速度方向相反,即加速度方向向前,而非向后,故D错误。
故选A。
2. 某物体沿直线运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体在第2s末返回出发点
B. 物体在第1s末运动方向发生变化
C. 在内和在内的加速度不相同
D. 物体的平均速率为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB.物体在内速度一直为正,则第2s末没有返回出发点,在第1s末运动方向没有发生变化,AB错误;
C.图像的斜率等于加速度,可知物体在内和在内的加速度不相同,C正确;
D.平均速率等于路程和时间的比值,物体的路程不为零,则平均速率不为零,D错误。
故选C。
3. 运动员陈妤颉在100米比赛中,用摄影机跟踪拍摄她的x-t图像如图,图线交点对应的时刻为t1。则在时间0~t1内,下列正确的是( )
A. 摄影机做匀加速直线运动
B. 运动员的速度先增加后减小
C. 运动员的路程大于摄影机的路程
D. 运动员的平均速度等于摄影机的平均速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.x-t图像的斜率表示速度,由图知摄影机做匀速直线运动,故A错误;
B.运动员的x-t图像的斜率一直增大,故运动员的速度一直增大,故B错误;
CD.在时间0~t1内,运动员和摄影机均做直线运动,且始末位置相同,路程相同,位移相同,平均速度也相同,故C错误,D正确;
故选D。
4. 广州生产的广日牌电梯在t=0时由地面静止开始上升,t=41 s时达到顶楼,其a-t图像如图所示。由此图像可知( )
A. 电梯在第1 s内做匀加速运动
B. 电梯在第1 s末到第10 s末之间的位移大小为18 m
C. 电梯从第11 s末到第30 s末做匀速运动,速度大小为20 m/s
D. 电梯在第41 s内做匀减速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.由a-t图像知,电梯在第1 s内加速度随时间均匀增加,做变加速运动,故A错误;
B.由a-t图像知,电梯在第1 s末的速度为
第1s末到第10s末电梯匀加速上升,位移为,故B错误;
C.电梯从第11s末到第30s末加速度为0,做匀速运动,速度大小为,故C正确 ;
D.电梯在第41s内加速度均匀减小,不是匀减速运动,故D错误。
故选C。
5. 某小组根据“张拉整体”结构原理制作了“互”字形模型,简化结构如图所示,模型上下两部分完全相同。用两根长线a、b和一根短线c连接两部分,当模型放置在水平地面上稳定静止时,细线都处于竖直绷紧状态,则( )
A. 地面对模型的支持力小于上下两部分重力之和
B. 细线c的拉力大于细线a、b拉力之和
C. 细线c的拉力小于上部分的重力
D. 细线a、b拉力之和等于下部分的重力
【答案】B
【解析】
【详解】设模型上、下部分的重力均为G,以该模型整体为研究对象,对其受力分析,可得下图:
则由平衡条件可得,地面对模型的支持力F等于该模型上下两部分重力之和2G,即
以该模型上部分为研究对象,对其受力分析,可得下图:
则由平衡条件可得
由此可知:,即细线c的拉力大于细线a、b拉力之和,细线c的拉力大于上部分的重力,但无法确认与G的大小关系,故B正确,ACD错误。
故选B。
6. 如图1是人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,图2是力F随时间t变化的图像,图像中a~e各点均对应人的不同状态,根据图像可知( )
A. 此人在b点下蹲至最低点
B. 此人在d点向上的速度达到最大
C. 图像中c点位置对应人处于超重状态
D. 图像中e点位置对应人处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】由图2可知,时人静止,此时支持力等于重力,即
A.在过程中,支持力,根据牛顿第二定律,加速度方向向下,人做加速下蹲运动;在点时,,加速度,此时人向下的速度达到最大;点之后,加速度向上,人做减速下蹲运动,直到速度减为零到达最低点。因此点不是最低点,故A错误;
B.人从最低点开始向上起跳,在的阶段,加速度向上,人做加速运动。点时最大,根据,此时加速度最大,但速度仍在增加;直到减小至等于时,加速度为零,向上的速度达到最大。因此点速度不是最大,故B错误;
C.图像中点位置,支持力,根据牛顿第二定律,加速度方向向上,人处于超重状态,故C正确;
D.图像中点位置,支持力,加速度方向向上,人处于超重状态,故D错误。
故选C。
7. 如图,一个直角支架固定于竖直平面内。一根长度为2.5 m的轻质细绳两端分别固定在支架上的A、B两点,已知A、B两点高度相同,且间距为l=1.5 m。将一质量为1.2 kg的灯笼用光滑的挂钩悬挂在细绳上,不计空气阻力对灯笼的影响,已知重力加速度为g=10 m/s2,关于该系统的平衡状态,下列说法正确的是( )
A. 轻质细绳上的张力大小为7.5 N
B. 若将细绳的端点从B移到C,细绳的弹力变小
C. 若将细绳的端点从B移到C,细绳的弹力变大
D. 若将细绳的端点从B移到D,细绳的弹力变小
【答案】A
【解析】
【详解】A.设细绳与水平方向夹角为,由于挂钩光滑,细绳两侧张力大小相等,两侧细绳与水平方向夹角相等。由几何关系知
解得,则
对灯笼由平衡条件得
代入数据解得,故A正确;
BC.若将细绳的端点从移到,两悬点间水平距离不变,绳长不变,由知不变,则张力不变,故BC错误;
D.若将细绳的端点从移到,两悬点间水平距离增大,由知增大,减小,减小,则张力增大,故D错误。
故选A。
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,至少有两个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全得3分。
8. 如图所示,两根直木棍和与地面有一定倾角,平行放置,可以利用其将水泥圆筒安全搬到地上。若此时水泥圆筒在木棍上恰好能保持静止,现保持两木棍与地面倾角不变,将两者间的距离稍微增大一些(间距仍小于圆筒直径),则( )
A. 圆筒将沿木棍下滑
B. 圆筒仍将静止在木棍上
C. 每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大
D. 每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力不变
【答案】BD
【解析】
【详解】保持两木棍与地面倾角不变,则圆筒所受重力垂直于两木棍所在平面方向的分力不变,两木棍对圆筒支持力的合力不变,将两者间的距离稍微增大一些,两木棍对圆筒支持力的夹角变大,则两木棍对圆筒的支持力变大,圆筒与木棍间的最大静摩擦力变大,故圆筒仍将静止在木棍上;根据圆筒受力平衡可知,两木棍对圆筒的摩擦力的合力仍与重力沿木棍向下的分力等大反向,故每根木棍对圆筒的摩擦力不变。
故选BD。
9. 如图,顺丰快递无人机在试验飞行过程中,从地面由静止开始匀加速竖直起飞,经过时间t失去动力,又经过时间t落回地面,已知重力加速度为g,不计空气阻力作用,则在这一过程中( )
A. 匀加速起飞时加速度大小为
B. 无人机上升的最大高度为
C. 无人机落回地面时的速度大小为
D. 无人机落回地面时的速度大小为
【答案】ABC
【解析】
【详解】B.设竖直向上为正,失去动力时的速度为,匀加速竖直上升阶段位移为,失去动力后做竖直上抛运动,继续上升的高度为,时间为,下落的时间为
匀加速竖直上升阶段有
竖直上抛运动上升阶段有,
下落阶段有
又
联立得,,
无人机上升的最大高度为,故B正确;
A.匀加速起飞时加速度大小为,故A正确;
CD.无人机落回地面时的速度大小为,故C正确,D错误。
故选ABC。
10. 如图为游乐场彩虹滑道的示意图,若小孩在滑道最高点A由静止下滑,运动到B点时的速度大小为4m/s,运动到最低点C时的速度大小为6m/s。已知小孩在滑道AB段和BC段做加速度不同的匀加速直线运动,AB段和BC段的长度相同。下列正确的是( )
A. 小孩在AB段和BC段的加速度之比为4∶5
B. 小孩在AB段和BC段的运动时间之比为3∶2
C. 小孩经过BC段中间位置时的速度大小为
D. 小孩整个运动过程的平均速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】已知,,,设
A.由速度位移公式
在段有
在段有
因此有,故A正确;
B.由平均速度求时间
在段有
在段有
因此有,故B错误;
C.对BC段,设中间位置速度为,有
代入相关数据,解得,故C正确;
D.由于不在同一直线上,由几何关系可知,全过程总位移小于
总时间为
则平均速度大小为,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,如图1,A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)关于本实验,下列说法正确的是_________
A. B与O、C与O间的细绳可以用橡皮筋代替
B. 确定力的方向时,可用铅笔沿着细绳画直线
C. 橡皮筋的延长线必须是两条细绳夹角的角平分线
(2)实验中,某次弹簧测力计的示数如图2,此时该力大小为________N。
(3)三位同学在用图3装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时,作出图像分别为甲、乙、丙,其中F为弹力大小,L为弹簧长度,x为弹簧形变量。关于图像,判断正确的是_________
A. 甲图中弹簧a的原长比b的长
B. 甲图中弹簧a的劲度系数比b的小
C. 乙图末端发生弯曲,其原因可能是形变超出弹性限度
D. 丙图中直线不过坐标原点可能是因为弹簧自身重力的影响
【答案】(1)A (2)4.20 (3)CD
【解析】
【小问1详解】
A.实验只需要确定力的方向,橡皮筋也可以记录结点方向,因此细绳可以用橡皮筋代替,故A正确;
B.确定方向时,需要在细绳远端标记点,再与结点连线得到方向,直接沿绳画直线误差大,故B错误;
C.两个分力可以是任意角度,不需要橡皮筋沿角平分线,故C错误。
故选A。
【小问2详解】
弹簧测力计分度值为0.1N,因此读数为4.20N。
【小问3详解】
A.甲图为图像,拉力为0时,对应L的长度为原长,即图像横截距,显然a的横截距更小,即a原长比b短,故A错误;
B.根据
可知图像的斜率等于劲度系数,a斜率更大,因此a的劲度系数比b大,故B错误;
C.超出弹性限度后胡克定律不再成立,F随x变化偏离线性,因此图像末端弯曲,故C正确;
D.弹簧自身重力会让弹簧在不挂钩码时就产生伸长量,因此F=0时,。图线不过原点,故D正确。
故选CD。
12. 在探究“物体质量一定时,加速度与力的关系”实验中,某同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面至水平后,添加了力传感器来测量细线拉力。
(1)实验时,下列说法正确的是( )
A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B. 小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车
C. 选用电火花计时器比选用电磁打点计时器能更好地减小实验误差
D. 桌面上方动滑轮右侧的两根细线一定要平行,但与桌面可以不平行
(2)本实验中______(选填“需要”或“不需要”)砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(3)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,已知A、B、C、D各点到O点的距离分别是3.60cm、9.61cm、18.01cm和28.81cm,由以上数据可知,小车运动的加速度大小是______(计算结果保留3位有效数字)。
(4)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示,则小车运动过程中所受的阻力______N,小车的质量______kg。(两个结果都保留2位有效数字)
【答案】(1)BC (2)不需要
(3)2.40 (4) ①. 2.0 ②. 3.0
【解析】
【小问1详解】
A.利用力传感器能够直接测量细线的拉力,即小车受到的拉力可以直接测得,不需要用砂和桶的重力近似代替拉力,所以不需要测量砂和桶的总质量,故A错误;
B.为打点稳定,充分利用纸带,需小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车,故B正确;
C.电磁打点计时器由于振针的作用,纸带与复写纸之间阻力相对较大,实验误差比较大,而电火花计时器使用的是火花放电,纸带运动时受到的阻力比较小,实验误差较小,故C正确;
D.为了保证细线的拉力沿小车的运动方向,桌面上方动滑轮右侧的两根细线一定要平行,且与桌面平行,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
利用力传感器可以直接读出细线的拉力,不需要用砂和桶的重力近似代替拉力,故不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
【小问3详解】
由题意可知相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动的逐差公式可得小车运动的加速度大小为
【小问4详解】
[1]由图可知,开始运动时,拉力最小值为,则小车运动过程中受到的阻力为
[2]小车运动过程中,根据牛顿第二定律可得
整理得
根据表达式可知图像的斜率为
解得小车的质量为
13. 如图,轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止,已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ(θ<90°),重力加速度为g。
(1)求轻绳对A拉力的大小;
(2)求物体B受到摩擦力的大小;
(3)求物体B对地面的压力。
【答案】(1)
(2)
(3),方向竖直向下
【解析】
【小问1详解】
对物体A、B进行受力分析如图:
物体A处于静止状态,根据平衡条件有
【小问2详解】
物体B处于静止状态,对其进行正交分解,在水平方向和竖直方向根据平衡条件分别有,
联立解得,
【小问3详解】
根据牛顿第三定律可知物体B对地面的压力大小等于地面对物体B的支持力大小,有
方向竖直向下。
14. 如图,质量m2=1 kg的滑块受到水平恒力F作用,滑块下方为m1=0.2 kg木板。已知滑块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.2,g=10 m/s2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)木板即将发生滑动时力F1的大小;
(2)板块间发生相对滑动时力F2的大小;
(3)若力F=20N,板长L=10 m,忽略物块A的大小且从板的左端开始运动,求A是否可以滑离木板?若能滑离木板,则需要多长时间?
【答案】(1)
(2)
(3)A能滑离木板,
【解析】
【小问1详解】
木板即将发生滑动时,木板与地面间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力,对AB有
代入题中数据解得
【小问2详解】
板块间发生相对滑动时,板块间的摩擦力恰好达到了最大静摩擦力,设此时拉力为,加速度为a1,对A有
对B有
联立解得
【小问3详解】
因为,可知此时AB已产生相对滑动,对B有
解得
对A有
解得
设经过t时间A滑离B,则有
联立解得
15. 如图1,倾角为的浅色传送带以恒定速率逆时针运行,将一质量为m的可视为质点的深色物块轻放在传送带的顶端P点,2s末物块恰好到达传送带底端Q点。物块的速度v随时间t的变化如图2,重力加速度大小。
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数为多少;
(2)物体滑到Q点的速度大小为多少;
(3)传送带划痕的长度为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据图2可得,内物块做匀加速直线运动,加速度
物块轻放在传送带的顶端P点,传送带相对物块向左下方运动,内摩擦力沿传送带向下,对物块做受力分析,根据牛顿第二定律得
又
联立得
【小问2详解】
内物块做匀加速直线运动,加速度
可得内摩擦力沿传送带向下,内摩擦力沿传送带向上。
内,根据牛顿第二定律得
解得
物体滑到Q点的速度大小为
【小问3详解】
根据图2可得,物块在时发生摩擦力反向,所以传送带速度为
内物块速度小于传送带速度,物块位移
传送带位移
物块落后传送带的位移
内物块速度大于传送带速度,物块位移
传送带位移
物块追回传送带的位移
由于
传送带划痕的长度为
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