精品解析：江苏扬州市第一中学2026-2027学年高三上学期10月教学质量调研评估物理试题

扬州市第一中学2026—2027学年第一学期10月教学质量调研评估 高三物理 （满分：100分 时间：75分钟） 一、选择题（共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。） 1. 书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点再回到a点。若从点到点，又从点再次回到点所用时间相同，则（　　） A. 两次过a点时瞬时速度相同 B. 笔尖从点再回到点，该过程位移为0 C. 笔尖从点到点，又从点回到点，两个过程的平均速度相同 D. 两次过a点时笔尖所受摩擦力方向相同 2. 一质点沿直线运动，下列所给的运动图像中，能反映质点做匀速运动的是（ ） A. B. C. D. 3. 戽斗是古代一种小型的人力提水灌田农具，是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，两人双手执绳牵斗取水，在绳子总长度一定时（　　） A. 两人站得越远越省力 B. 两人站得越近越省力 C. 两边绳子的拉力大小一定相等 D. 绳子拉力大小与两人距离远近无关 4. 如图所示，质量为M的长方形铁箱在水平拉力F的作用下沿光滑水平面向右匀加速运动。铁箱内有一质量为m的木块恰能在铁箱后壁上与铁箱保持相对静止。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 木块受到铁箱内壁的摩擦力大小为F B. 木块与铁箱内壁间的动摩擦因数 C. 匀加速运动过程中，铁箱对木块的作用力大于木块对铁箱的作用力 D. 若减小F，木块仍能与铁箱保持相对静止 5. 小明乘电梯下楼，在竖直下降的过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向下为a的正方向，下列说法正确的是（ ） A. 0～4 s小明处于超重状态 B. 7～10 s小明处于失重状态 C. t=2 s时电梯运行速度最大 D. t=8.5 s时小明对地板的压力最大 6. 如图所示为橙子简易筛选装置，两根共面但不平行的直杆倾斜放置，橙子沿两杆向下运动，大、小橙落入不同区域，不计阻力，则（　　） A. 橙子受到每根杆的弹力方向不变 B. 橙子在杆上运动时所受合力为零 C. 离开杆后，橙子在空中做匀变速运动 D. 离开杆后，大橙速度变化比小橙的快 7. 如图所示，小船从宽为的河流岸边的点渡河，船头与河岸成角，经过一段时间小船恰好到达点正对岸处的点，如果船在静水中的速度恒为。下列说法正确的是（　　） A. 水流速度方向向右，大小可能大于 B. 水流速度方向向右，大小为 C. 此种方式为时间最短的过河方式 D. 小船过河所用的时间为 8. 如图所示，光滑的轻滑轮用轻绳悬挂于点，另一轻绳跨过滑轮，一端悬挂重力为的物体。水平地面上的人拉着轻绳的另一端缓慢向左移动，下列说法正确的是（ ） A. 人对地面的压力变大 B. 轻绳中张力的大小不变 C. 人对绳的拉力大于物体重力 D. 人受地面的摩擦力逐渐变小 9. 有关生活中的圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，脱水桶转动角速度越大，附着在其内壁上一起转动的衣服所受摩擦力越大 B. 图乙为汽车通过拱桥最高点时的情形，此时汽车处于超重状态 C. 图丙为水平圆盘转动时的示意图，物体离转盘中心越近，所需向心力越大，越容易做离心运动 D. 图丁两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的角速度相同 10. 某同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 两次在空中运动的时间相等 B. 两次抛出后的加速度不相等 C. 第1次抛出时速度的水平分量小 D. 第2次抛出时速度的竖直分量大 11. 如图所示，两个质量相同的小球A和B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂于天花板上的O点，关于从剪断细绳开始到弹簧第一次恢复原长过程中（A、B均未落地），A、B的速度或加速度随时间变化关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题为15分，第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示，光电门1、2分别固定在导轨、处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为 。实验步骤如下： ⅰ．用天平测量小车和遮光条的总质量 ，用刻度尺测量、间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度 。 ⅱ．调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。 ⅲ．从左侧细绳取下 个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。 回答下列问题： （1）步骤ⅱ操作的主要目的是__________。 （2）由牛顿第二定律，小车的加速度大小 __________（用、 、 和 表示）。 （3）步骤ⅲ中测得的小车加速度大小 __________（用 、、和表示）。 （4）该同学根据测出的多组、 值，作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验证：质量一定时，物体的加速度与所受合外力成__________。 （5）若图像明显不过原点，原因可能是__________（单选，填标号）。 A. 步骤ⅲ中小车没有从静止释放 B. 步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当 C. 钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量 13. 两人抬着一根硬杆，硬杆中点挂有如图所示的轻绳和轻质钩爪，、为轻绳，和为钩爪（支点为）；钩爪夹着质量的石块。图中为正方形，重力加速度大小取。 （1）求静止时绳受到钩爪的拉力。 （2）从静止开始竖直放下石块，用时0.2秒，石块下降的距离为0.1米，整个过程可视为匀加速直线运动，求石块受到钩爪的摩擦力。 14. 如图所示，长为L=1 m、粗细均匀的光滑细直杆OB倾斜放置，杆与竖直线OO′夹角为θ=37°。质量为m=0.3 kg的小球套在杆上，保持θ不变，让杆绕OO′以某一转速匀速转动时，小球恰好能在杆的中点A处与杆保持相对静止，不计小球的大小，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）杆对小球的作用力大小； （2）小球做圆周运动的角速度大小； 15. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度大小为，与水平方向的夹角为，抛出点和落点的连线与水平方向夹角为，取，忽略空气阻力。求： （1）重物在最高点速度大小； （2）重物在空中的运动时间； （3）、两点的高度差。 16. 如图所示，AB段为足够长的水平面，C、D为光滑水平导轨的左右两端，一个质量M=4 kg的小车静止在AB段，小车的上表面与CD面等高。倾角α=37°、长L=5.8 m的传送带下端通过一小段光滑的圆弧轨道与水平导轨衔接于D点。已知传送带沿逆时针方向以v0=4 m/s的恒定速度转动。可视为质点的质量m=1 kg的小物块由传送带的顶端静止释放，经过一段时间小物块滑上小车，再经t=1 s的时间从小车的左端飞出。已知小物块与传送带以及小车上表面间的动摩擦因数均为μ1=0.5，小车与AB段的动摩擦因数μ2=0.1。重力加速度g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求小物块滑到D点时的速度大小v； （2）求小车左右两端的距离x； （3）若小车与AB段的动摩擦因数μ2=0.02，求小物块最终停止运动时到水平轨道C端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬州市第一中学2026—2027学年第一学期10月教学质量调研评估 高三物理 （满分：100分 时间：75分钟） 一、选择题（共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。） 1. 书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点再回到a点。若从点到点，又从点再次回到点所用时间相同，则（　　） A. 两次过a点时瞬时速度相同 B. 笔尖从点再回到点，该过程位移为0 C. 笔尖从点到点，又从点回到点，两个过程的平均速度相同 D. 两次过a点时笔尖所受摩擦力方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．瞬时速度是矢量，包含大小和方向。笔尖两次经过a点时，速度方向明显不同，因此瞬时速度不相同，A错误； B．位移的定义是从初位置指向末位置的有向线段。笔尖从a点出发最终回到a点，初末位置重合，因此该过程位移为0，B正确； C．平均速度是位移与时间的比值，是矢量。笔尖从点到点，又从点回到点，两个过程的位移方向相反，因此平均速度不相同，C错误； D．笔尖受到的滑动摩擦力方向与笔尖相对纸面的运动方向相反，两次经过a点时笔尖的运动方向不同，因此摩擦力方向也不相同，D错误。 故选B。 2. 一质点沿直线运动，下列所给的运动图像中，能反映质点做匀速运动的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．此图为图像，由图可知加速度随时间变化且不等于零，质点做变加速运动，故A错误； B．此图为  图像，由图可知速度随时间先增大后减小，质点做变速运动，故B错误； C．此图为图像，图像的斜率表示速度，斜率为定值，说明质点速度大小和方向均不变，做匀速直线运动，故C正确； D．此图为图像，由图可知速度随时间均匀变化，加速度恒定，质点做匀变速直线运动，故D错误。 故选C。 3. 戽斗是古代一种小型的人力提水灌田农具，是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，两人双手执绳牵斗取水，在绳子总长度一定时（　　） A. 两人站得越远越省力 B. 两人站得越近越省力 C. 两边绳子的拉力大小一定相等 D. 绳子拉力大小与两人距离远近无关 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．设两边绳子等长，绳子与竖直方向夹角为θ，戽斗重力为G，绳子拉力为F，根据平衡条件，在竖直方向上有 则 当两人站得越近时，绳子间夹角越小，θ越小，cosθ越大，在G不变的情况下，F越小，也就越省力，故AD错误，B正确； C．只有当两人到戽斗的绳长相等时，两边绳子的拉力大小才相等，如果绳长不相等，两边绳子拉力大小不相等，故C错误。 故选B。 4. 如图所示，质量为M的长方形铁箱在水平拉力F的作用下沿光滑水平面向右匀加速运动。铁箱内有一质量为m的木块恰能在铁箱后壁上与铁箱保持相对静止。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 木块受到铁箱内壁的摩擦力大小为F B. 木块与铁箱内壁间的动摩擦因数 C. 匀加速运动过程中，铁箱对木块的作用力大于木块对铁箱的作用力 D. 若减小F，木块仍能与铁箱保持相对静止 【答案】B 【解析】 【详解】A．对整体分析，由牛顿第二定律得 解得 对木块分析，竖直方向受重力和静摩擦力平衡，故摩擦力，故A错误； B．对木块分析，水平方向受弹力 木块恰能保持相对静止，说明静摩擦力达到最大值，即 代入解得，故B正确； C．铁箱对木块的作用力与木块对铁箱的作用力是作用力与反作用力，大小相等，故C错误； D．若减小，则加速度减小，木块受到的弹力减小，最大静摩擦力减小。由于原来，现在，木块将相对铁箱下滑，故D错误。 故选B。 5. 小明乘电梯下楼，在竖直下降的过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向下为a的正方向，下列说法正确的是（ ） A. 0～4 s小明处于超重状态 B. 7～10 s小明处于失重状态 C. t=2 s时电梯运行速度最大 D. t=8.5 s时小明对地板的压力最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，0～4s 的时间内电梯加速度的方向向下，电梯一直向下做加速运动，处于失重状态，故A错误； B．由图像可知，7～10s 的时间内电梯加速度的方向向上，电梯向下做减速运动，处于超重状态，故B错误； C．图像的面积表示速度变化量，电梯从静止开始向下加速：0～4s内加速度始终向下，速度一直在增大；4～7s内加速度为0，电梯匀速向下运动，因此速度最大值出现在时刻，而非，故C错误； D．时小明具有竖直向上的最大加速度，处于超重状态，此时对地板的压力最大，故D正确。 故选D。 6. 如图所示为橙子简易筛选装置，两根共面但不平行的直杆倾斜放置，橙子沿两杆向下运动，大、小橙落入不同区域，不计阻力，则（　　） A. 橙子受到每根杆的弹力方向不变 B. 橙子在杆上运动时所受合力为零 C. 离开杆后，橙子在空中做匀变速运动 D. 离开杆后，大橙速度变化比小橙的快 【答案】C 【解析】 【详解】A．橙子受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直，但由于两杆不平行，所以弹力的作用点不同，杆对橙子的弹力方向变化，故A错误； B．两直杆倾斜放置，橙子垂直于杆方向上合力为零，沿两杆向下方向上合力不为零，橙子在杆上运动时所受合力不为零，故B错误； C．离开杆后，不计阻力，仅受重力作用，加速度为重力加速度，橙子在空中做匀变速运动，故C正确； D．加速度是表示速度变化快慢的物理量，离开杆后，橙子的加速度相同，大橙速度变化与小橙的一样快，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，小船从宽为的河流岸边的点渡河，船头与河岸成角，经过一段时间小船恰好到达点正对岸处的点，如果船在静水中的速度恒为。下列说法正确的是（　　） A. 水流速度方向向右，大小可能大于 B. 水流速度方向向右，大小为 C. 此种方式为时间最短的过河方式 D. 小船过河所用的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小船恰好到达N点正对岸处的P点，说明合速度方向垂直于河岸。沿河岸方向水速与船的分速度抵消，即 方向向右。故AB错误； C．当船头垂直于河岸，即时，垂直河岸的分速度最大，过河时间最短。故C错误； D．小船过河的时间由垂直河岸的分速度决定，即，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，光滑的轻滑轮用轻绳悬挂于点，另一轻绳跨过滑轮，一端悬挂重力为的物体。水平地面上的人拉着轻绳的另一端缓慢向左移动，下列说法正确的是（ ） A. 人对地面的压力变大 B. 轻绳中张力的大小不变 C. 人对绳的拉力大于物体重力 D. 人受地面的摩擦力逐渐变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．设人拉着的这股绳子与水平方向的夹角为，对人受力分析，竖直方向满足​ 可得地面对人的支持力 人左移时减小，减小，因此增大，根据牛顿第三定律，人对地面的压力变大，故A正确； B．轻绳的张力等于滑轮两侧两段绳拉力的合力，两个大小恒为的拉力夹角逐渐增大时，合力逐渐减小，因此的张力逐渐变小，并非保持不变，故B错误； C．同一根轻绳的张力始终等于悬挂物体的重力，因此人对绳的拉力大小等于，故C错误； D．对人受力分析，水平方向满足 人左移时减小，增大，因此地面给人的摩擦力逐渐变大，并非变小，故D错误。 故选A。 9. 有关生活中的圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，脱水桶转动角速度越大，附着在其内壁上一起转动的衣服所受摩擦力越大 B. 图乙为汽车通过拱桥最高点时的情形，此时汽车处于超重状态 C. 图丙为水平圆盘转动时的示意图，物体离转盘中心越近，所需向心力越大，越容易做离心运动 D. 图丁两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的角速度相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，衣服在竖直方向上受重力和静摩擦力平衡，由平衡条件可知，即摩擦力大小等于重力，与脱水桶转动的角速度无关，故A错误； B．图乙中，汽车通过拱桥最高点时，加速度方向竖直向下，由牛顿第二定律可知，加速度向下，汽车处于失重状态，故B错误； C．图丙中，物体随圆盘转动，静摩擦力提供向心力，即 当角速度 一定时，物体离转盘中心越近（ 越小），所需向心力越小，越不容易达到最大静摩擦力，越不容易做离心运动，故C错误； D．图丁中，设细线与竖直方向夹角为 ，悬点到圆周运动平面的高度为 ，小球受重力和拉力作用，合力提供向心力，由牛顿第二定律 由几何关系 解得 因为两球在同一水平面内运动时相同，所以它们的角速度相同，故D正确。 故选D。 10. 某同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 两次在空中运动的时间相等 B. 两次抛出后的加速度不相等 C. 第1次抛出时速度的水平分量小 D. 第2次抛出时速度的竖直分量大 【答案】C 【解析】 【详解】A．将篮球的斜抛运动逆向处理，可看成从篮板位置开始的平抛运动，第1次轨迹的撞板高度更高，逆向看平抛的竖直下落高度更大，由 可得第1次运动时间更长，两次运动时间不相等，故A错误； B．两次篮球都只受重力，不计空气阻力，加速度均为重力加速度，大小方向都相同，故B错误； C．两次抛出点到篮板的水平位移是相同的，由水平方向匀速运动规律 第1次运动时间更长，因此第1次抛出时速度的水平分量更小，故C正确； D．抛出时速度的竖直分量等于逆向平抛运动落到抛出点时的竖直分速度，由 第1次运动时间更长，因此第1次抛出时速度的竖直分量更大，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，两个质量相同的小球A和B之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂于天花板上的O点，关于从剪断细绳开始到弹簧第一次恢复原长过程中（A、B均未落地），A、B的速度或加速度随时间变化关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．剪断细绳前系统静止，对B受力平衡得弹簧弹力，方向向上； 对A受力平衡得上方细绳拉力 剪断细绳瞬间，细绳拉力突变为0，但弹簧形变来不及改变，弹力仍为 对A：合力，初始加速度，方向向下； 对B：合力仍为，初始加速度 从剪断细绳到弹簧第一次恢复原长，弹簧伸长量逐渐减小，弹力从逐渐减为0 A的合力：从逐渐减小到，因此A的加速度从逐渐减小到，对应图像的斜率（加速度）逐渐变小； B的合力从0逐渐增大到，因此B的加速度从0逐渐增大到，对应图像的斜率（加速度）逐渐变大。 恢复原长时图像切线平行，不可能相交，故A正确，B错误； CD．由之前分析，加速度不可能为定值，故CD错误。 故选A。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题为15分，第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示，光电门1、2分别固定在导轨、处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为 。实验步骤如下： ⅰ．用天平测量小车和遮光条的总质量 ，用刻度尺测量、间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度 。 ⅱ．调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。 ⅲ．从左侧细绳取下 个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。 回答下列问题： （1）步骤ⅱ操作的主要目的是__________。 （2）由牛顿第二定律，小车的加速度大小 __________（用、 、 和 表示）。 （3）步骤ⅲ中测得的小车加速度大小 __________（用 、、和表示）。 （4）该同学根据测出的多组、 值，作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验证：质量一定时，物体的加速度与所受合外力成__________。 （5）若图像明显不过原点，原因可能是__________（单选，填标号）。 A. 步骤ⅲ中小车没有从静止释放 B. 步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当 C. 钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量 【答案】（1）平衡摩擦力 （2） （3） （4）正比 （5）B 【解析】 【小问1详解】 通过两个光电门的遮光时间近似相等，可知速度相等，小车做匀速运动，故步骤ⅱ的主要目的是平衡摩擦力； 【小问2详解】 根据牛顿第二定律，对整体 解得小车的加速度大小为 【小问3详解】 根据运动学公式有 解得 【小问4详解】 根据前面分析有 可知当图像为一条过原点的直线，当质量一定时，物体的加速度与所受到的合外力成正比； 【小问5详解】 A．小车没有从静止释放，不影响测量的加速度大小，故不会使图像不过原点，故A错误； B．导轨的倾斜程度调节不恰当时，可知平衡摩擦力不足或者过大，根据牛顿第二定律，对整体 得，图像不过原点，故B正确； C．根据前面分析，对整体分析得出加速度表达式，当钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量，对本实验没有影响，故C错误。 故选B。 13. 两人抬着一根硬杆，硬杆中点挂有如图所示的轻绳和轻质钩爪，、为轻绳，和为钩爪（支点为）；钩爪夹着质量的石块。图中为正方形，重力加速度大小取。 （1）求静止时绳受到钩爪的拉力。 （2）从静止开始竖直放下石块，用时0.2秒，石块下降的距离为0.1米，整个过程可视为匀加速直线运动，求石块受到钩爪的摩擦力。 【答案】（1），方向沿向下 （2），竖直向上 【解析】 【小问1详解】 以钩爪和石块组成的系统为研究对象，其受力分析如图所示 静止时系统受力平衡，由平衡条件有 代入数据解得 由牛顿第三定律可得，静止时绳受到钩爪的拉力 方向沿向下。 【小问2详解】 根据题意，由运动学公式有 代入数据解得 对石块由牛顿第二定律有 代入数据解得 方向竖直向上。 14. 如图所示，长为L=1 m、粗细均匀的光滑细直杆OB倾斜放置，杆与竖直线OO′夹角为θ=37°。质量为m=0.3 kg的小球套在杆上，保持θ不变，让杆绕OO′以某一转速匀速转动时，小球恰好能在杆的中点A处与杆保持相对静止，不计小球的大小，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）杆对小球的作用力大小； （2）小球做圆周运动的角速度大小； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设小球到转轴的水平距离为。小球在杆中点处与杆相对静止，随杆做水平面内的匀速圆周运动，半径为 取沿杆由指向为正方向。光滑杆对小球的作用力垂直于杆，沿杆方向只有重力分量；小球加速度指向转轴，其沿杆方向的分量大小为，因此沿杆方向列动力学方程 所以 在水平向内方向，杆力的分量提供向心作用；在竖直方向小球加速度为零，杆力的竖直分量平衡重力，因此杆力大小满足 代入题给三角函数值，得 【小问2详解】 由上式得 将代入，得 代入题给数据，得 15. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度大小为，与水平方向的夹角为，抛出点和落点的连线与水平方向夹角为，取，忽略空气阻力。求： （1）重物在最高点速度大小； （2）重物在空中的运动时间； （3）、两点的高度差。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 重物在水平方向做匀速运动，故重物在最高点的速度大小 解得 【小问2详解】 建立如图所示的直角坐标系，沿轴方向做类竖直上抛运动，则加速度 重物在空中的运动时间 解得 【小问3详解】 建立如图所示的直角坐标系，沿轴方向做匀速直线运动，则方向的位移大小 由于与水平方向夹角为，则 解得 16. 如图所示，AB段为足够长的水平面，C、D为光滑水平导轨的左右两端，一个质量M=4 kg的小车静止在AB段，小车的上表面与CD面等高。倾角α=37°、长L=5.8 m的传送带下端通过一小段光滑的圆弧轨道与水平导轨衔接于D点。已知传送带沿逆时针方向以v0=4 m/s的恒定速度转动。可视为质点的质量m=1 kg的小物块由传送带的顶端静止释放，经过一段时间小物块滑上小车，再经t=1 s的时间从小车的左端飞出。已知小物块与传送带以及小车上表面间的动摩擦因数均为μ1=0.5，小车与AB段的动摩擦因数μ2=0.1。重力加速度g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求小物块滑到D点时的速度大小v； （2）求小车左右两端的距离x； （3）若小车与AB段的动摩擦因数μ2=0.02，求小物块最终停止运动时到水平轨道C端的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取沿传送带向下（指向点）为正方向。物块初始相对传送带向上滑，摩擦力沿斜面向下。由牛顿第二定律得 物块达到传送带速度所需时间为 此时物块已下滑距离 若物块随传送带做匀速运动，需要沿斜面向上的摩擦力平衡重力分力，即需要 而物块与传送带间可提供的摩擦力上限为 因此物块不能与传送带保持相对静止，继续相对传送带向下滑动，摩擦力反向，沿斜面向上。此后物块的加速度为 剩余位移为 由匀变速直线运动的速度—位移关系得 代入数据得 【小问2详解】 光滑圆弧轨道和水平导轨不改变速率，所以小物块到达点时速度仍为，并向左滑上小车。取向左为正方向。物块与小车间的滑动摩擦力大小为 小车受到物块向左的作用，地面对小车的最大静摩擦力为 两力平衡，小车保持静止。物块受向右的摩擦力，由牛顿第二定律得 所以物块的加速度为，经在小车上的位移（即小车长度）为 代入数据得 【小问3详解】 小车长度仍为，取向左为正方向。改为后，小物块滑上小车时小车立即向左运动，地面对小车的滑动摩擦力向右，大小为 滑动阶段，小车的加速度为 物块的加速度仍为 物块相对小车的加速度为 相对初速度为 两者速度相等的时刻为 这段时间内的相对位移为 由于 此时小物块仍在小车上，小车向左的位移为 物块和小车的共同速度为 随后以小物块和小车为整体，地面对整体的阻力仍为，整体加速度为 共同减速所需的小车与物块间静摩擦力大小为 因此两者保持相对静止并一起减速至停止，共同减速阶段的位移为 小车从初始位置向左的总位移为 小物块相对初始点向左的距离为，故小物块最终停止在点左侧处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $