内容正文:
内蒙古自治区巴彦淖尔市第一中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题
考试时间:75分钟 考试分值:100分
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 如图所示,坐在甲火车中的小芳在车窗里看到乙火车的车头,过一会儿,她又在车窗里看到乙火车的车尾。若两列火车车头朝向一致,则下列关于两列火车运动情况的判断,正确的是( )
A. 乙火车停在轨道上,甲火车向前运动 B. 乙火车向后倒车,甲火车停在轨道上
C. 两列火车均向前运动,但乙火车运动较慢 D. 两列火车均向后倒车,但甲火车运动较快
2. 从铁路售票网12306查询到G232次列车的信息如图所示,用电子地图测距工具测得青岛站到上海虹桥站的直线距离约为530.3km,下列说法正确的是( )
A. 图中16∶10表示时间间隔
B. 图中6时48分表示时刻
C. 青岛站到上海虹桥站的路程为530.3km
D. 根据以上信息,可以计算出列车的平均速度大小
3. 北京大学物理系赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视,物体的加速度为,物体的加速度为,下列说法中,正确的是( )
A. 物体的加速度比物体的加速度大 B. 物体的速度一定在增加
C. 物体的速度一定在增加 D. 物体的速度变化比物体的速度变化快
4. 刚上完内容为《匀变速直线运动的研究》的物理课,教室中四位同学在一起讨论关于物体运动状态的判断:
甲同学说:“如果物体的加速度很大,则速度一定很大”;
乙同学说:“若物体做加速直线运动,则加速度一定增大”;
丙同学说:“若物体做匀减速直线运动,则加速度一定保持不变”;
丁同学说:“若物体的加速度随时间在均匀增大,则速度不可能在减小”
以上四位同学说法正确的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
5. 高速公路上正常行驶的汽车遇到紧急情况,在水平地面上紧急刹车直至停下,若已知汽车在第1个2s内的位移为52m,在第4个2s内的位移为4.5m,则下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车的加速度大小为4m/s2 B. 汽车刹车的加速度大小可能为
C. 汽车在刹车过程中的平均速度为9m/s D. 汽车在7s末速度一定为4.5m/s
6. 某次跳水比赛中,一运动员(视为质点)跳出后从距水面高度为处开始做自由落体运动。若将运动员下落第一个所用的时间记为,下落第三个所用的时间记为,则最接近( )
A. 2.5 B. 3 C. 3.5 D. 4
7. 关于摩擦力的说法,正确的是( )
A. 滑动摩擦力的方向总是沿接触面并与物体的运动方向相反
B. 静摩擦力可以是动力,而滑动摩擦力只能是阻力
C. 有摩擦力就一定有弹力,摩擦力总是与接触面上的弹力垂直
D. 受静摩擦力作用的物体一定是静止的,受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 将一个质量为m的铅球放在倾角为的光滑斜面上,并用光滑的竖直挡板挡住,铅球处于静止状态。重力加速度为g,关于铅球对挡板的压力和对斜面的压力的下列说法中正确的是( )
A. 铅球对挡板的压力和对斜面的压力相等
B. 铅球对斜面的压力大小为
C. 若逆时针缓慢转动竖直挡板直至水平,过程中铅球对挡板压力的最小值为
D. 若逆时针缓慢转动竖直挡板直至水平,过程中铅球对斜面的压力先减小后增大
9. 如图,一轻绳绕过定滑轮C(半径可忽略)一端连接小球(可视为质点),另一端连接物体。物体放在粗糙水平地面上,受到水平向右的力的作用,使得小球沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动,定滑轮C在半球面球心的正上方,已知的长度为,半球面的半径为。小球向上移动到球心正上方点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力减小 B. 半球面对小球的支持力变大
C. 地面对物体的摩擦力减小 D. 地面对半球面的作用力增大
10. 如图所示,将小滑块无初速度地放置于沿逆时针方向转动的传送带的顶端,经过时间,小滑块到达传送带底端。已知传送带转动的速度大小为、长度为,倾角为,小滑块与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 小滑块整个运动过程中可能受到静摩擦力作用
B. 小滑块与传送带间的相对位移大小可能为
C. 小滑块在传送带上的运动时间可能为
D. 若小滑块运动过程中摩擦力会发生突变,且突变前后的加速度大小之比为,则需满足
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
11. 某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。细绳1、2和3相连于一点,绳1上端固定在A点,绳2下端与空杯相连,绳3的一端与绳套相连。用调零后的弹簧测力计挂在绳套上,沿绳3方向拉动绳套,使绳1与竖直方向夹角为30°且绳3与绳1垂直,如图(a)。待装置稳定后读出弹簧测力计的示数如图(b)所示,重力加速度为g=10m/s2。
回答下列问题:
(1)图(b)中显示弹簧测力计的示数为__________N;
(2)将一芒果放入此空杯,按上述操作读出弹簧测力计的示数为3.50N,该芒果的质量m0=( )g;
(3)若在杯中放入樱桃,继续使用该方法称量樱桃的质量,运算得出樱桃的质量m1,但小组成员在称量过程中保持了绳1与竖直方向夹角仍为30°,却未注意到绳1与绳3没有垂直。则樱桃真实的质量与m1相比__________(填“偏大”、“偏小”或“一样”);
(4)若不改变上述实验器材,写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施_______________。
12. 如图,某同学用该装置探究加速度与力的关系,装置图中木板右侧垫高以平衡阻力。
(1)实验中用槽码重力代替细绳拉力,会使拉力的测量值比真实值偏________(填“大”或“小”)。
(2)实验中保持小车质量不变多次改变槽码质量m,测得对应的小车加速度a。以下作出的图像中与实验事实相符的是________。
A.
B.
C.
(3)实验小组改进方案,利用如图所示装置进行探究。小钢球置于一小车内,车内后壁装有压力传感器,车顶安装有遮光条。细绳一端系于小车上,另一端跨过固定在水平长木板上的定滑轮,细绳与长木板平行,挂上钩码。
a、若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小,在实验过程中,________(选填“需要”或“不需要”)满足“钩码质量远小于小车质量”的条件。
b、光电门安装在长木板的位置A,在长木板上标记另一位置B。改变钩码个数,让小车每次都从位置B开始运动,记录多组压力传感器示数F和光电门测量的遮光时间t。某同学猜想小球的加速度与F成正比,若用图像法验证猜想,则最直观、合理的关系图像是下列选项中的________。
A、 B、 C、 D、
四、解答题(本题共3小题 13题10分 14题15分 15题15分 共40分)
13. 如图所示,光滑斜面倾角θ=,用一竖直方向的光滑挡板将球挡在斜面上,已知球重100N。
(1)在图中作出小球受力的示意图;
(2)求出斜面及挡板对球弹力的大小(sin=0.6,cos=0.8)。
14. 如图所示,质量、长度的木板A静止在水平地面上,A与地面之间的动摩擦因数。在A的左端放置一质量为的小铁块B(可视为质点),B与A之间的动摩擦因数。现用一水平恒力作用于B上,取,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。
(1)要保持A、B一起做匀加速运动,求力F的取值范围;
(2)若,求A、B之间的摩擦力大小;
(3)若,求铁块运动到木板右端所用的时间。
15. 如图所示,水平地面上有一质量的小滑块(可看作质点),在拉力F作用下,从A点由静止开始向右运动,力F的大小为10N、方向斜向上,与水平方向的夹角。当滑块到达斜面底端B点时撤去拉力,不考虑滑块刚滑上斜面时速度大小的变化,斜面固定且足够长、倾角。已知AB之间的距离,滑块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为,重力加速度,,。求:
(1)滑块第一次到达B点时速度的大小;
(2)从滑块开始运动计时,滑块能够冲上斜面的最大距离x;
(3)从滑块开始运动计时时滑块到B点的距离。
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内蒙古自治区巴彦淖尔市第一中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题
考试时间:75分钟 考试分值:100分
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 如图所示,坐在甲火车中的小芳在车窗里看到乙火车的车头,过一会儿,她又在车窗里看到乙火车的车尾。若两列火车车头朝向一致,则下列关于两列火车运动情况的判断,正确的是( )
A. 乙火车停在轨道上,甲火车向前运动 B. 乙火车向后倒车,甲火车停在轨道上
C. 两列火车均向前运动,但乙火车运动较慢 D. 两列火车均向后倒车,但甲火车运动较快
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】小芳先看到乙车的车头,后看到乙车车尾,以甲车为参照物乙车是向前运动.甲车有三种情况:
如果甲车静止,乙车是向前运动的;
如果甲车向前行驶,乙车也向前运动,乙车的运动速度比甲车大;
如果甲车是向后倒车,乙车可能是静止、可能是向前运动、也可能是倒车但是比甲车的倒车速度小,故D正确,ABC错误。
故选D。
2. 从铁路售票网12306查询到G232次列车的信息如图所示,用电子地图测距工具测得青岛站到上海虹桥站的直线距离约为530.3km,下列说法正确的是( )
A. 图中16∶10表示时间间隔
B. 图中6时48分表示时刻
C. 青岛站到上海虹桥站的路程为530.3km
D. 根据以上信息,可以计算出列车的平均速度大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中16∶10表示时刻,A错误;
B.图中6时48分表示时间间隔,B错误;
C.青岛站到上海虹桥站的直线距离为530.3km,即位移大小为530.3km,C错误;
D.根据以上信息,已知两站的位移大小(530.3km)和时间(6时48分),平均速度等于位移与时间的比值,则可以计算出列车的平均速度大小,D正确。
故选D。
3. 北京大学物理系赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视,物体的加速度为,物体的加速度为,下列说法中,正确的是( )
A. 物体的加速度比物体的加速度大 B. 物体的速度一定在增加
C. 物体的速度一定在增加 D. 物体的速度变化比物体的速度变化快
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体A的加速度比物体B的加速度小,正负号表示加速度的方向,故A错误;
BC.当物体的加速度方向与速度方向相同时,做加速直线运动;当物体的加速度方向与速度方向相反时,做减速直线运动。由题意无法确定速度方向,所以不能确物体B和物体A的运动,故BC错误;
D.加速度是描述物体速度变化的快慢的物理量,物体B的加速度比物体A的加速度大,所以物体B的速度变化比物体A的速度变化快,故D正确。
故选D。
4. 刚上完内容为《匀变速直线运动的研究》的物理课,教室中四位同学在一起讨论关于物体运动状态的判断:
甲同学说:“如果物体的加速度很大,则速度一定很大”;
乙同学说:“若物体做加速直线运动,则加速度一定增大”;
丙同学说:“若物体做匀减速直线运动,则加速度一定保持不变”;
丁同学说:“若物体的加速度随时间在均匀增大,则速度不可能在减小”
以上四位同学说法正确的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】C
【解析】
【详解】A.由加速度的定义式可知,加速度与速度大小无必然联系,加速度很大,则速度不一定很大,A错误;
B.匀变速直线运动的加速度保持不变,若物体做匀加速直线运动,则加速度不变,“若物体做一般加速直线运动,则加速度可能增大,也可能减小,B错误;
C.“若物体做匀减速直线运动,则加速度一定保持不变”,C正确;
D.“若物体的加速度随时间在均匀增大,若加速度方向与速度方向相同,则速度不可能在减小,若加速度方向与速度方向相反,则速度一定在减小,D错误。
故选C。
5. 高速公路上正常行驶的汽车遇到紧急情况,在水平地面上紧急刹车直至停下,若已知汽车在第1个2s内的位移为52m,在第4个2s内的位移为4.5m,则下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车的加速度大小为4m/s2 B. 汽车刹车的加速度大小可能为
C. 汽车在刹车过程中的平均速度为9m/s D. 汽车在7s末速度一定为4.5m/s
【答案】A
【解析】
【详解】A.取汽车行驶方向为正方向,设刹车时的初速度为,加速度大小为。汽车做匀减速直线运动,第一个内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故时的速度
由匀变速直线运动的速度与时间关系得时的速度
汽车在第四个内停下,从到停车的位移为。由匀变速直线运动的速度与位移关系得
即
代入,得
解得或,当时,,说明汽车在前已经停止,与第四个内位移为矛盾;故,故A正确;
B.若,则汽车从到停止所用时间
停车时刻
此时第四个内的位移应为零,故B错误;
CD.由匀变速直线运动的速度与时间关系得
汽车做匀减速直线运动直至停止,全程平均速度
在时汽车尚未停止,其速度,故CD错误。
故选A。
6. 某次跳水比赛中,一运动员(视为质点)跳出后从距水面高度为处开始做自由落体运动。若将运动员下落第一个所用的时间记为,下落第三个所用的时间记为,则最接近( )
A. 2.5 B. 3 C. 3.5 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】自由落体运动,由位移公式
可得
下落第一个所用时间
下落第三个所用的时间
比值计算
故选B。
7. 关于摩擦力的说法,正确的是( )
A. 滑动摩擦力的方向总是沿接触面并与物体的运动方向相反
B. 静摩擦力可以是动力,而滑动摩擦力只能是阻力
C. 有摩擦力就一定有弹力,摩擦力总是与接触面上的弹力垂直
D. 受静摩擦力作用的物体一定是静止的,受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑动摩擦力的方向总是与物体相对接触面的运动方向相反,而非与物体相对地面的运动方向相反,例如将物块轻放在运行的传送带上时,滑动摩擦力方向与物块运动方向相同,故A错误;
B.静摩擦力和滑动摩擦力都既可以是动力也可以是阻力,要看力的作用效果而定,如上例传送带的对物块的滑动摩擦力为动力,故B错误;
C.弹力是摩擦力产生的必要条件之一,因此有摩擦力一定存在弹力;弹力方向垂直于接触面,摩擦力方向平行于接触面,故二者方向始终垂直,故C正确;
D.受到静摩擦力作用的物体不一定是静止的,例如随水平加速运动的传送带一起运动的物体;受到滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的,例如物体在水平地面上滑动,水平地面受滑动摩擦力,故D错误。
故选C。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 将一个质量为m的铅球放在倾角为的光滑斜面上,并用光滑的竖直挡板挡住,铅球处于静止状态。重力加速度为g,关于铅球对挡板的压力和对斜面的压力的下列说法中正确的是( )
A. 铅球对挡板的压力和对斜面的压力相等
B. 铅球对斜面的压力大小为
C. 若逆时针缓慢转动竖直挡板直至水平,过程中铅球对挡板压力的最小值为
D. 若逆时针缓慢转动竖直挡板直至水平,过程中铅球对斜面的压力先减小后增大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.将铅球的重力按作用效果分解为压挡板的压力和压斜面的压力,如下图所示
根据几何知识可得
,
故A错误,B正确;
CD.若逆时针缓慢转动竖直挡板直至水平,则力的分解过程如下图所示
由几何知识可知,当与垂直时,此时铅球对挡板压力的最小值为
由图可知,逆时针缓慢转动竖直挡板直至水平,过程中铅球对斜面的压力逐渐减小,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图,一轻绳绕过定滑轮C(半径可忽略)一端连接小球(可视为质点),另一端连接物体。物体放在粗糙水平地面上,受到水平向右的力的作用,使得小球沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动,定滑轮C在半球面球心的正上方,已知的长度为,半球面的半径为。小球向上移动到球心正上方点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力减小 B. 半球面对小球的支持力变大
C. 地面对物体的摩擦力减小 D. 地面对半球面的作用力增大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.小球沿光滑半球面缓慢运动过程中,小球受到重力、轻绳的拉力、半球面对的支持力的作用,处于三力平衡状态,根据相似三角形法知
可得轻绳的拉力逐渐减小,支持力不变,故A正确、B错误;
C.物体向右运动,受到轻绳的张力、重力、地面的支持力和滑动摩擦力、水平拉力的作用。因为轻绳的张力减小,轻绳与竖直方向的夹角增大,可知张力的竖直分力减小,则地面对物体的支持力增大,摩擦力增大,故C错误;
D.小球对半球面的压力大小不变,其方向与竖直方向夹角变小,则压力与半球面的重力的合力增大,此合力与地面对半球面的作用力为一对平衡力,故地面对半球面的作用力增大,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,将小滑块无初速度地放置于沿逆时针方向转动的传送带的顶端,经过时间,小滑块到达传送带底端。已知传送带转动的速度大小为、长度为,倾角为,小滑块与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 小滑块整个运动过程中可能受到静摩擦力作用
B. 小滑块与传送带间的相对位移大小可能为
C. 小滑块在传送带上的运动时间可能为
D. 若小滑块运动过程中摩擦力会发生突变,且突变前后的加速度大小之比为,则需满足
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.小滑块整个运动过程中先做匀加速直线运动,若到达底端前与传送带同速且最大静摩擦力大于等于重力沿传送带的分力,则小滑块之后随传送带做匀速直线运动,此时小滑块会受到静摩擦力,所以小滑块整个运动过程中可能受到静摩擦力作用,故A正确;
BC.假设小滑块到达底端前就与传送带同速且最大静摩擦力大于等于重力沿传送带的分力,那么小滑块先做匀加速直线运动,则有
解得
小滑块与传送带同速时的位移为
小滑块与传送带同速时,传送带的位移为
则小滑块与传送带间的相对位移大小为
小滑块与传送带同速后做匀速直线运动,则小滑块在传送带上的运动时间为,故BC正确;
D.若小滑块运动过程中摩擦力会发生突变,且突变前后的加速度大小之比为,说明最大静摩擦力小于重力沿传送带的分力,小滑块与传送带共速后继续做匀加速直线运动。小滑块与传送带共速前的加速度为
小滑块与传送带共速后的加速度为
根据题意可知
联立可得,故D错误。
故选ABC。
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
11. 某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。细绳1、2和3相连于一点,绳1上端固定在A点,绳2下端与空杯相连,绳3的一端与绳套相连。用调零后的弹簧测力计挂在绳套上,沿绳3方向拉动绳套,使绳1与竖直方向夹角为30°且绳3与绳1垂直,如图(a)。待装置稳定后读出弹簧测力计的示数如图(b)所示,重力加速度为g=10m/s2。
回答下列问题:
(1)图(b)中显示弹簧测力计的示数为__________N;
(2)将一芒果放入此空杯,按上述操作读出弹簧测力计的示数为3.50N,该芒果的质量m0=( )g;
(3)若在杯中放入樱桃,继续使用该方法称量樱桃的质量,运算得出樱桃的质量m1,但小组成员在称量过程中保持了绳1与竖直方向夹角仍为30°,却未注意到绳1与绳3没有垂直。则樱桃真实的质量与m1相比__________(填“偏大”、“偏小”或“一样”);
(4)若不改变上述实验器材,写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施_______________。
【答案】(1)3.00##3.01##2.99
(2)100 (3)偏小
(4)减小绳1与竖直方向的夹角
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计的精度为,可知示数为3.00N
【小问2详解】
按上述操作读出弹簧测力计的示数为3.50N,可知芒果和空杯的总重力为7.00N,空杯的重力为6.00N,可知芒果的重力1.00N,可知该芒果的质量为
【小问3详解】
绳1与竖直方向夹角仍为30°,却未注意到绳1与绳3没有垂直。
可知无论橡皮筋与绳1的夹角变大还是变小,测力计的拉力F均变大,可知樱桃真实的质量与m1相比偏小。
【小问4详解】
设绳1与竖直方向夹角为,根据图1的受力分析,橡皮筋与绳1垂直时由平衡条件得
其中为绳2的拉力,其大小等于水杯与被测物体的总重力。要使装置测量质量范围增大,即使较大时F较小,可减小的值,故可以采取减小绳1与竖直方向的夹角的措施来增大测量质量范围。
12. 如图,某同学用该装置探究加速度与力的关系,装置图中木板右侧垫高以平衡阻力。
(1)实验中用槽码重力代替细绳拉力,会使拉力的测量值比真实值偏________(填“大”或“小”)。
(2)实验中保持小车质量不变多次改变槽码质量m,测得对应的小车加速度a。以下作出的图像中与实验事实相符的是________。
A.
B.
C.
(3)实验小组改进方案,利用如图所示装置进行探究。小钢球置于一小车内,车内后壁装有压力传感器,车顶安装有遮光条。细绳一端系于小车上,另一端跨过固定在水平长木板上的定滑轮,细绳与长木板平行,挂上钩码。
a、若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小,在实验过程中,________(选填“需要”或“不需要”)满足“钩码质量远小于小车质量”的条件。
b、光电门安装在长木板的位置A,在长木板上标记另一位置B。改变钩码个数,让小车每次都从位置B开始运动,记录多组压力传感器示数F和光电门测量的遮光时间t。某同学猜想小球的加速度与F成正比,若用图像法验证猜想,则最直观、合理的关系图像是下列选项中的________。
A、 B、 C、 D、
【答案】(1)大 (2)A
(3) ①. 不需要 ②. D
【解析】
【小问1详解】
设小车质量为M,槽码质量为m,对整体根据牛顿第二定律有
对小车有
解得
所以实验中用槽码重力mg代替细绳拉力F,会使拉力的测量值比真实值偏大。
【小问2详解】
由牛顿第二定律可得
解得
当m较小时,有
所以
a与m近似成正比,当m逐渐增大时,逐渐减小,a与m不再成正比,图像的斜率逐渐减小,所以A图像与实验事实相符,故选A。
【小问3详解】
[1]对小钢球进行分析,受到重力、小车的支持力与压力传感器的弹力,小钢球的合力等于压力传感器的弹力,即压力传感器的示数等于小球所受合力的大小,可知,在实验过程中,不需要满足钩码质量远小于小车质量。
[2]设AB间距为x,遮光条宽度为d,遮光条通过光电门的瞬时速度
根据运动学公式
联立解得
因此为了直观反映小球的加速度与F成正比,需要建立图像。
故选D。
四、解答题(本题共3小题 13题10分 14题15分 15题15分 共40分)
13. 如图所示,光滑斜面倾角θ=,用一竖直方向的光滑挡板将球挡在斜面上,已知球重100N。
(1)在图中作出小球受力的示意图;
(2)求出斜面及挡板对球弹力的大小(sin=0.6,cos=0.8)。
【答案】(1) ;(2)125N ,75N
【解析】
【详解】(1)球受到竖直向下的重力G,挡板的弹力F1,光滑斜面的弹力F2,如图所示。
(2)球受力平衡,斜面对球的弹力F2分解,如图所示。由图可得挡板对球的弹力大小为
斜面对球的弹力大小为
14. 如图所示,质量、长度的木板A静止在水平地面上,A与地面之间的动摩擦因数。在A的左端放置一质量为的小铁块B(可视为质点),B与A之间的动摩擦因数。现用一水平恒力作用于B上,取,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。
(1)要保持A、B一起做匀加速运动,求力F的取值范围;
(2)若,求A、B之间的摩擦力大小;
(3)若,求铁块运动到木板右端所用的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A与地面间的最大静摩擦力大小
A、B整体恰好相对地面静止时,设水平恒力大小为,根据平衡条件有
解得
A与B间的最大静摩擦力
A、B恰好不发生相对滑动时,加速度大小为,水平恒力大小为。对A,由牛顿第二定律得
对A、B整体,由牛顿第二定律得
代入数据解得,
A、B要一起做匀加速直线运动水平恒力
解得力的取值范围是
【小问2详解】
时,A、B相对静止,共同加速设A、B间摩擦力大小为
对整体有
对A有
解得,
【小问3详解】
水平恒力时,A、B相对滑动,设经过时间铁块运动到木板的右端。对A有
对B,由牛顿第二定律得
代入数据解得
对A有
对B有
位移关系
代入数据解得
15. 如图所示,水平地面上有一质量的小滑块(可看作质点),在拉力F作用下,从A点由静止开始向右运动,力F的大小为10N、方向斜向上,与水平方向的夹角。当滑块到达斜面底端B点时撤去拉力,不考虑滑块刚滑上斜面时速度大小的变化,斜面固定且足够长、倾角。已知AB之间的距离,滑块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为,重力加速度,,。求:
(1)滑块第一次到达B点时速度的大小;
(2)从滑块开始运动计时,滑块能够冲上斜面的最大距离x;
(3)从滑块开始运动计时时滑块到B点的距离。
【答案】(1)10m/s
(2)5m (3)1m
【解析】
【小问1详解】
从到过程,对滑块受力分析,由牛顿运动定律可得,水平方向有
竖直方向有
其中,
联立解得,
【小问2详解】
从B点到最高点过程中,对滑块受力分析,由牛顿运动定律可得,沿斜面方向有
垂直斜面方向有
其中,
联立解得,
【小问3详解】
在水平地面上,根据
解得
在斜面上,根据
解得
到达最高点时,由于
故物块返回底端,在下滑时间
解得
下滑过程,沿斜面方向
垂直斜面方向,,
解得
所以从开始运动经过5s,滑块离B点的距离
解得
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