内容正文:
2026~2027学年度第一学期第一次学情诊断
高三物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围: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. 研究下列问题时,可以把战斗机或乒乓球看成质点的是( )
A. 给歼-20隐形战斗机空中加油
B. 研究歼-20隐形战斗机做翻转技术动作
C. 打乒乓球时,研究弧旋球的旋转方向
D. 打乒乓球时,观察弧旋球的运动轨迹
2. 一支150m长的抢险救灾队伍匀速前进,位于队尾的队长放出无人机到前方1000m处侦察受灾路况,拍照后立即返回,当无人机返回队长处时,队伍已前进了200m。无人机的运动轨迹图如图所示,对整个运动过程,下列说法正确的是( )
A. 无人机的路程为1400m
B. 无人机的位移大小为400m
C. 若无人机的平均速率为45m/s,则队伍的速度为5m/s
D. 若队伍的速度为4m/s,则无人机的平均速度为16m/s
3. 落体运动遵循怎样的规律,伽利略用斜面实验来验证自己的猜想。如图甲所示,伽利略首先探究小球从静止开始下滑的距离与时间的关系,然后用如图乙所示的几个斜面的合理外推得出自由落体运动是一种最简单的变速运动。下列说法正确的是( )
A. 伽利略认为当成立时,小球做匀变速直线运动
B. 在伽利略那个时代,可直接测量小球自由下落的时间
C. 伽利略用图乙小倾角的斜面做实验,是为了增大重力的效果,延长运动时间
D. 伽利略把斜面运动的实验结论用逻辑推理推广到竖直情况,此法被称为“推理法”
4. 如图所示,物块在水平向左外力F的作用下沿斜面匀速下滑,该过程中斜面始终静止在水平地面上、下列说法正确的是( )
A. 地面对斜面的摩擦力水平向左
B. 地面对斜面的支持力大于物块与斜面所受重力之和
C. 物块可能只受三个力的作用
D. 撤去外力后,物块的运动状态可能不变
5. 一本质量为的书平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数及纸与书页间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力作用于纸上,若要使书与纸一起运动,则纸上面书页的质量应至少大于( )
A. B. C. D.
6. 四辆汽车、、、沿平直的公路行驶时,通过计算机分别描绘了四辆汽车的运动图像,分别如图甲、图乙、图丙、图丁所示,其中图甲为抛物线(处切线沿轴方向),其余三个图像均为倾斜的直线。则下列说法正确的是( )
A. 汽车和汽车的加速度相同 B. 汽车的加速度为
C. 汽车在末速度减为0 D. 汽车在前的平均速度为
7. 某港口通常利用起重机装卸货物,某次装卸时,将4根绳索拴接在货物上,挂钩挂在4根绳索的连接处,4根绳索拉紧时,每根绳索与水平方向的夹角均为,开始的某段时间内,货物以大小为的加速度向上加速运动。已知货物的质量为,重力加速度,忽略空气阻力,则每根绳索的拉力大小为( )
A. B. C. 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,有多项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某同学让小球从距地面高度为1.0m处,以大小为6m/s的初速度竖直向上抛出,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,规定竖直向下为正方向,下列说法正确的是( )
A. 从抛出点到最高点,小球的位移为正
B. 从抛出到落地,小球的平均速度为正
C. 小球落地时的速度为m/s
D. 当小球运动到与抛出点的距离为1.0m处,对应的时刻有两个
9. 如图所示,一直杆可以绕过中点O的水平轴在竖直面内转动,一轻质细线穿过光滑小圆环,两端分别固定在直杆的两端;直杆初始处于水平状态,现让直杆缓慢逆时针转动一个小的角度。下列说法正确的是( )
A. 细线的拉力逐渐增大
B. 细线的拉力逐渐减小
C. 细线对小圆环的作用力逐渐减小
D. 细线对小圆环的作用力保持不变
10. 如图甲所示,静止在光滑水平面上的A、B两物块相互接触,但不黏连。已知时刻,对A、B分别施加推力和拉力和随时间的变化规律如图乙所示。则( )
A. 时,A的加速度为
B. 时,A、B开始分离
C. 时,A、B之间的相互作用力为
D. A、B开始分离时的速度为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用两个压力传感器来完成“验证力的平行四边形定则”实验,主要实验步骤如下:
(1)如图甲所示,压力传感器固定在木板上,压力传感器固定在与木板垂直的挡板上。将木板放在水平地面上,将小球放在压力传感器上面,记录此时传感器的示数。
(2)如图乙所示,把木板缓慢抬起一定角度使小球压紧压力传感器、,记录传感器、的示数、。在误差允许的范围内,若、的大小满足关系式________(用、、表示),即可初步验证力的平行四边形定则。
(3)不变更小球,重复步骤(2),_________,记录和的大小,多次验证。
(4)实验后发现,使用的小球并不是标准的球形,对本实验结果________(选填“有”或“无”)影响。
12. 有关牛顿第二定律的实验验证,回答下列问题:
(1)若用如图1所示的实验装置,为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力。某同学平衡摩擦力时操作方法如下:将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图2所示,直到小车由静止开始沿木板向下缓慢加速滑动为止,这名同学的操作是______(填“平衡摩擦力过度”或“平衡摩擦力不够”),如果这名同学先按图2进行操作,然后不断改变对小车的拉力F,他得到的M(小车质量)保持不变情况下的a-F图线是______(将选项代号的字母填在横线上)。
A. B. C. D.
(2)这名同学对图2斜面的倾角进行调整,轻推小车发现小车正好沿斜面做匀速运动,做完实验后,各组a-F实验图像并不重合,如图3所示,说明每次实验小车的质量______(填“相同”或“不相同”),a-F图像都是通过原点的直线,说明小车的加速度与受成______。
(3)其中一次实验小车拖着纸带运动,打点计时器每隔0.02s打一个点,打出的纸带如图4所示,每相邻两点间还有四个点(图中未画出),靠近点______。(填“A”或“E”)一端的纸带与小车相连,若小车的质量为0.3kg,则细线对小车的拉力为______N(保留三位有效数字)。
13. “礼让斑马线”是文明行为,也是法律责任,更是城市文明最直观的体现。某超市附近,司机正驾驶着汽车以的速度在水平路面上匀速行驶,在距离斑马线处,他发现有人从斑马线一端开始通过,司机立即刹车,最终恰好停在斑马线前,假设汽车在刹车后做匀减速直线运动。
(1)忽略司机的反应时间,求从开始刹车到汽车停止所用的时间和汽车在刹车后的加速度大小。
(2)若考虑司机的反应时间,且已知刹车后的加速度大小为,求司机的反应时间。
14. 如图所示,斜面体A、长方体B均静止在水平面上,物块C放在A、B之间,A与C之间、B与C之间接触面均光滑,A、B的质量均为M,C的质量为m,A、B与水平面间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,,不考虑物块的翻转,求:
(1)水平面对A、B的摩擦力分别多大;
(2)对C施加一个竖直向下的压力,使A、B中有一个刚好要发生相对滑动,则压力F多大。
15. 质量的足够长的木板A放在水平地面上,质量的物块B放在长木板的左端,给物块B施加一个水平向右的拉力,从零开始逐渐增大,当时,长木板A与地面之间开始出现相对滑动;当时,物块B与长木板A之间开始出现相对滑动,重力加速度取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,B始终没有离开A,求:
(1)A与地面之间的动摩擦因数;
(2)B与A之间的动摩擦因数;
(3)若在物块B上施加一个水平向右的拉力,作用后撤去,求整个过程中B相对A滑行的距离。
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2026~2027学年度第一学期第一次学情诊断
高三物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围: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. 研究下列问题时,可以把战斗机或乒乓球看成质点的是( )
A. 给歼-20隐形战斗机空中加油
B. 研究歼-20隐形战斗机做翻转技术动作
C. 打乒乓球时,研究弧旋球的旋转方向
D. 打乒乓球时,观察弧旋球的运动轨迹
【答案】D
【解析】
【详解】A.给歼-20隐形战斗机空中加油时,战斗机的形状和大小不能忽略不计,战斗机不能看成质点,A错误;
B.研究歼-20隐形战斗机做翻转技术动作,战斗机的形状和大小不能忽略不计,战斗机不能看成质点,B错误;
C.研究弧旋球的旋转方向时,乒乓球的形状和大小不能忽略不计,不能把乒乓球看成质点,C错误;
D.观察弧旋球的运动轨迹,乒乓球的大小可忽略不计,可看成质点,D正确。
故选D。
2. 一支150m长的抢险救灾队伍匀速前进,位于队尾的队长放出无人机到前方1000m处侦察受灾路况,拍照后立即返回,当无人机返回队长处时,队伍已前进了200m。无人机的运动轨迹图如图所示,对整个运动过程,下列说法正确的是( )
A. 无人机的路程为1400m
B. 无人机的位移大小为400m
C. 若无人机的平均速率为45m/s,则队伍的速度为5m/s
D. 若队伍的速度为4m/s,则无人机的平均速度为16m/s
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对整个运动过程,无人机与队伍的位移大小均为200m,无人机的路程为
AB错误;
C.若无人机的平均速率为45m/s,则运动时间为
则队伍的速度为
C正确;
D.队伍的速度与无人机的平均速度相等,当队伍的速度为4m/s,则无人机的平均速度为4m/s,D错误。
故选C。
3. 落体运动遵循怎样的规律,伽利略用斜面实验来验证自己的猜想。如图甲所示,伽利略首先探究小球从静止开始下滑的距离与时间的关系,然后用如图乙所示的几个斜面的合理外推得出自由落体运动是一种最简单的变速运动。下列说法正确的是( )
A. 伽利略认为当成立时,小球做匀变速直线运动
B. 在伽利略那个时代,可直接测量小球自由下落的时间
C. 伽利略用图乙小倾角的斜面做实验,是为了增大重力的效果,延长运动时间
D. 伽利略把斜面运动的实验结论用逻辑推理推广到竖直情况,此法被称为“推理法”
【答案】D
【解析】
【详解】A.伽利略认为当成立时,小球做匀变速直线运动,A错误;
B.因为小球下落得太快,在伽利略那个时代,直接测量小球自由下落的时间非常困难,B错误;
C.伽利略用乙图小倾角的斜面做实验,是为了让小球运动速度尽量放慢,运动时间尽量延长,减弱重力的效果,巧妙地克服测量上的困难,C错误;
D.伽利略把小球在斜面上运动的实验结论用逻辑推理的方法推广到实验范围之外的竖直情况,从而得出自由落体运动的性质,这种物理学研究方法称为“推理法”,D正确。
故选D。
4. 如图所示,物块在水平向左外力F的作用下沿斜面匀速下滑,该过程中斜面始终静止在水平地面上、下列说法正确的是( )
A. 地面对斜面的摩擦力水平向左
B. 地面对斜面的支持力大于物块与斜面所受重力之和
C. 物块可能只受三个力的作用
D. 撤去外力后,物块的运动状态可能不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.物块匀速下滑,系统整体受力平衡,由整体法判断地面对斜面的摩擦力向右,支持力与物块与斜面所受重力之和相等,故AB错误;
C.若斜面与物块间无摩擦力,物块受到的竖直向下的重力、垂直斜面指向右上的支持力和水平向左的外力,结合三力平衡知识可知,C正确;
D.若斜面粗糙,设斜面倾角为,物块与斜面间动摩擦因数为,撤去外力前有
得
撤去外力后不可能有
故D错误;
故选C。
5. 一本质量为的书平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数及纸与书页间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力作用于纸上,若要使书与纸一起运动,则纸上面书页的质量应至少大于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设纸上面书页的质量为,纸有上下两个摩擦接触面,纸对书页能够提供的最大静摩擦力,书本与桌面间最大静摩擦力,要使书与纸一起运动,需要满足,解得。
故选D。
6. 四辆汽车、、、沿平直的公路行驶时,通过计算机分别描绘了四辆汽车的运动图像,分别如图甲、图乙、图丙、图丁所示,其中图甲为抛物线(处切线沿轴方向),其余三个图像均为倾斜的直线。则下列说法正确的是( )
A. 汽车和汽车的加速度相同 B. 汽车的加速度为
C. 汽车在末速度减为0 D. 汽车在前的平均速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车的图像为顶点在原点的抛物线,则汽车做初速度为0的匀加速直线运动,则有
结合图甲可知,当时,代入解得
对汽车,根据
变形得
结合图丙可知汽车的初速度为
又
解得
可知汽车和汽车的加速度大小相等,方向不同,故A错误;
B.对汽车,根据
变形得
结合图乙可知
解得,故B错误;
C.汽车从开始运动到停止所需的时间为
即汽车在末速度减为0,故C错误;
D.对汽车,根据
变形得
结合图丁可知,汽车的初速度为
又
则汽车的加速度为
则汽车在末的速度为
所以汽车在前的平均速度为,故D正确。
故选D。
7. 某港口通常利用起重机装卸货物,某次装卸时,将4根绳索拴接在货物上,挂钩挂在4根绳索的连接处,4根绳索拉紧时,每根绳索与水平方向的夹角均为,开始的某段时间内,货物以大小为的加速度向上加速运动。已知货物的质量为,重力加速度,忽略空气阻力,则每根绳索的拉力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设每根绳索的拉力为F,则4根绳索拉力的合力为
对货物由牛顿第二定律得
代入数据解得
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,有多项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某同学让小球从距地面高度为1.0m处,以大小为6m/s的初速度竖直向上抛出,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,规定竖直向下为正方向,下列说法正确的是( )
A. 从抛出点到最高点,小球的位移为正
B. 从抛出到落地,小球的平均速度为正
C. 小球落地时的速度为m/s
D. 当小球运动到与抛出点的距离为1.0m处,对应的时刻有两个
【答案】BC
【解析】
【详解】A.因为规定竖直向下为正方向,则从抛出点到最高点,小球的位移为负,故A错误;
B.从抛出到落地,小球的位移为正,则此过程中平均速度为正,故B正确;
C.由速度位移关系式可得
解得
故C正确;
D.根据速度位移关系
可得最高点与抛出点的高度差为
则与抛出点的距离为1.0m的时刻有3个,抛出点的上方有两个,下方一个(地面),故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,一直杆可以绕过中点O的水平轴在竖直面内转动,一轻质细线穿过光滑小圆环,两端分别固定在直杆的两端;直杆初始处于水平状态,现让直杆缓慢逆时针转动一个小的角度。下列说法正确的是( )
A. 细线的拉力逐渐增大
B. 细线的拉力逐渐减小
C. 细线对小圆环的作用力逐渐减小
D. 细线对小圆环的作用力保持不变
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设两段细线所成夹角为,线长为L,线两端之间的水平距离为x,小圆环的重力为G,对小圆环由力的平衡条件可得,细线的拉力大小为
根据几何关系可得
在水平直杆缓慢逆时针转动一个小角度的过程中,x减小,则减小,可知细线的拉力T在减小,故A错误,B正确;
CD.细线对小圆环的作用力跟小圆环的重力构成一对平衡力而保持不变,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示,静止在光滑水平面上的A、B两物块相互接触,但不黏连。已知时刻,对A、B分别施加推力和拉力和随时间的变化规律如图乙所示。则( )
A. 时,A的加速度为
B. 时,A、B开始分离
C. 时,A、B之间的相互作用力为
D. A、B开始分离时的速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】ABC.据图像可知、大小随时间变化的函数表达式分别为,
设时刻、分离,则两物块间无弹力,且两者加速度相同,即
解得
即时,、开始分离,所以时两者可以当做整体,由牛顿第二定律得
解得
设此时两者之间弹力为,则对由牛顿第二定律得
解得,故A正确,BC错误;
D.分离之前两者加速度不变,且加速度为,所以分离时两者的速度为,D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用两个压力传感器来完成“验证力的平行四边形定则”实验,主要实验步骤如下:
(1)如图甲所示,压力传感器固定在木板上,压力传感器固定在与木板垂直的挡板上。将木板放在水平地面上,将小球放在压力传感器上面,记录此时传感器的示数。
(2)如图乙所示,把木板缓慢抬起一定角度使小球压紧压力传感器、,记录传感器、的示数、。在误差允许的范围内,若、的大小满足关系式________(用、、表示),即可初步验证力的平行四边形定则。
(3)不变更小球,重复步骤(2),_________,记录和的大小,多次验证。
(4)实验后发现,使用的小球并不是标准的球形,对本实验结果________(选填“有”或“无”)影响。
【答案】 ①. ②. 多次调整木板的倾角 ③. 无
【解析】
【详解】(2)[1] 步骤(1)中,木板水平放置,小球受重力和支持力平衡,传感器1的示数等于小球的重力,即。步骤(2)中,木板倾斜,小球受重力、传感器1的支持力(垂直木板向上)和传感器2的支持力(垂直挡板,因挡板与木板垂直,故平行于木板)。由于小球静止,这三个力平衡。传感器1和传感器2的支持力互相垂直,它们的合力与重力等大反向。根据力的平行四边形定则(此处为矩形),合力大小
由平衡条件可知
即
整理得
(3)[2] 为了验证物理规律的普遍性,避免偶然性,需要进行多次实验。本实验中,通过改变木板抬起的角度(即多次调整木板的倾角),可以改变和的大小,从而在不同条件下验证力的平行四边形定则。
(4)[3]本实验的原理是三力平衡,其中两个分力(传感器的支持力)互相垂直。只要小球静止,受力平衡,且两个支持力方向依然互相垂直(由传感器安装位置决定),合力依然与重力平衡。小球形状不规则只会影响重心的具体位置,不影响重力的大小以及两个支持力的方向关系,因此对验证这一关系式无影响。
12. 有关牛顿第二定律的实验验证,回答下列问题:
(1)若用如图1所示的实验装置,为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力。某同学平衡摩擦力时操作方法如下:将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图2所示,直到小车由静止开始沿木板向下缓慢加速滑动为止,这名同学的操作是______(填“平衡摩擦力过度”或“平衡摩擦力不够”),如果这名同学先按图2进行操作,然后不断改变对小车的拉力F,他得到的M(小车质量)保持不变情况下的a-F图线是______(将选项代号的字母填在横线上)。
A. B. C. D.
(2)这名同学对图2斜面的倾角进行调整,轻推小车发现小车正好沿斜面做匀速运动,做完实验后,各组a-F实验图像并不重合,如图3所示,说明每次实验小车的质量______(填“相同”或“不相同”),a-F图像都是通过原点的直线,说明小车的加速度与受成______。
(3)其中一次实验小车拖着纸带运动,打点计时器每隔0.02s打一个点,打出的纸带如图4所示,每相邻两点间还有四个点(图中未画出),靠近点______。(填“A”或“E”)一端的纸带与小车相连,若小车的质量为0.3kg,则细线对小车的拉力为______N(保留三位有效数字)。
【答案】 ①. 平衡摩擦力过度 ②. C ③. 不相同 ④. 正比 ⑤. E ⑥. 0.221
【解析】
【详解】(1)[1]没有悬挂重物的情况下,小车由静止开始沿木板向下缓慢加速滑动,说明平衡摩擦力过度;
[2]没有悬挂重物,细线的拉力F等于0的情况下,小车就有加速度,得到的M(小车质量)保持不变情况下的a-F图线是C。
(2)[3]做完实验后,各组a-F实验图像并不重合,说明每次实验小车的质量不相同;
[4]a-F图像都是通过原点的直线,说明小车的加速度与受力成正比。
(3)[5]小车做匀加速直线运动,纸带上先打的点密集些,则靠近点E一端的纸带与小车相连;
[6]根据匀变速直线运动的推论
解得
由牛顿第二定律可得
解得
13. “礼让斑马线”是文明行为,也是法律责任,更是城市文明最直观的体现。某超市附近,司机正驾驶着汽车以的速度在水平路面上匀速行驶,在距离斑马线处,他发现有人从斑马线一端开始通过,司机立即刹车,最终恰好停在斑马线前,假设汽车在刹车后做匀减速直线运动。
(1)忽略司机的反应时间,求从开始刹车到汽车停止所用的时间和汽车在刹车后的加速度大小。
(2)若考虑司机的反应时间,且已知刹车后的加速度大小为,求司机的反应时间。
【答案】(1);
(2)
【解析】
【小问1详解】
取汽车原运动方向为正方向,以表示带正负号的加速度。汽车的初速度为
忽略反应时间时,刹车位移为,停止时。设刹车时间为,由匀变速直线运动的平均速度公式得
解得刹车时间为
由速度与时间的关系,刹车加速度为
负号表示加速度与汽车原运动方向相反,加速度大小为
【小问2详解】
司机反应期间,汽车仍以做匀速直线运动,随后做匀减速直线运动。沿用第(1)问的正方向,刹车加速度为。设刹车位移为,由匀变速直线运动的速度与位移公式,结合停止时,得
设反应时间为、反应阶段位移为,反应期间有。两阶段的位移之和为题给的,故
解得司机的反应时间为
14. 如图所示,斜面体A、长方体B均静止在水平面上,物块C放在A、B之间,A与C之间、B与C之间接触面均光滑,A、B的质量均为M,C的质量为m,A、B与水平面间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,,不考虑物块的翻转,求:
(1)水平面对A、B的摩擦力分别多大;
(2)对C施加一个竖直向下的压力,使A、B中有一个刚好要发生相对滑动,则压力F多大。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
设A对C的支持力为,B对C的弹力为,C对B的弹力为,对物块C研究,根据力的平衡,
解得
根据牛顿第三定律
设水平面对物块A的摩擦力大小为,水平面对B的摩擦力大小为,对物块B研究,根据力的平衡
对A、B、C三个整体研究,根据力的平衡
解得
【小问2详解】
A、B两物块的总重相等,与水平面的动摩擦因数相等,由于A对水平面的正压力大于B对水平面的正压力,因此A与水平面间的滑动摩擦力大于B与水平面间的滑动摩擦力;由于A、B受到水平力的静摩擦力总是等大反向,因此增大对C向下的压力,B受到水平面的摩擦力先达到最大静摩擦力,即B先滑动。
设C刚好要滑动时对C向下的压力为F,对C研究,
根据牛顿第三定律
对物块B研究,根据力的平衡
联立解得
15. 质量的足够长的木板A放在水平地面上,质量的物块B放在长木板的左端,给物块B施加一个水平向右的拉力,从零开始逐渐增大,当时,长木板A与地面之间开始出现相对滑动;当时,物块B与长木板A之间开始出现相对滑动,重力加速度取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,B始终没有离开A,求:
(1)A与地面之间的动摩擦因数;
(2)B与A之间的动摩擦因数;
(3)若在物块B上施加一个水平向右的拉力,作用后撤去,求整个过程中B相对A滑行的距离。
【答案】(1)0.2 (2)0.6
(3)5m
【解析】
【小问1详解】
时,由题意有
解得
【小问2详解】
时,对整体有
对有
联立解得
【小问3详解】
时,二者相对滑动,由牛顿第二定律可知,的加速度
的加速度
时木板的位移
解得
此时的速度
此时的位移
此时的速度
该过程相对滑行的距离
撤去后,继续加速运动,加速度和之前一样为
撤去后,做减速运动,加速度大小为
设经过时间,二者共速,则有
解得
则该过程二者相对位移
因为,故共速后二者相对静止一起匀减速,故整个过程中相对滑行的距离
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