精品解析：黑龙江佳木斯市第二中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

2026-2027学年度高三第二次调研考试 物理试题 一、单项选择题(第1—7题只有一项符合题目要求，每题4分；) 1. 大型游乐装置“大摆锤”的简图如图所示，摆锤和配重锤分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴在纸面内转动。若、到的距离之比为2∶1，在摆臂匀速转动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 、的角速度大小之比为1∶1 B. 、的角速度大小之比为2∶1 C. 、的线速度大小之比为1∶1 D. 、的线速度大小之比为1∶2 2. 一辆汽车在平直公路上由静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后保持匀速运动。已知汽车在启动后的第2s内前进了6m，第4s内前进了13.5m，下列说法正确的是（ ） A. 汽车匀加速时的加速度大小为4m/s2 B. 汽车在1s末的速度为3m/s C. 汽车的最大速度为16m/s D. 汽车在前4s内前进了32m 3. 如图所示，在同一高度上同时水平抛出的两个小球A、B在空中相遇，若不计空气阻力，则（　　） A. A球的初速度比B球小 B. 相遇时A球的竖直速度比B球大 C. A球先抛出 D. 从抛出到相遇A、B两个球的速度变化量相同 4. 质量为的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到处，F做功的瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 5. 如图，矩形框架竖直放置，其中杆光滑。一根轻弹簧一端固定在点，另一端连接质量为的小球，小球穿过杆。框架绕轴以某角速度匀速转动时，小球相对杆静止。若增大角速度，则匀速转动时（ ） A. 小球的高度可能升高 B. 弹簧弹力的大小一定增大 C. 小球对杆压力的大小可能变小 D. 小球所受合外力的大小一定不变 6. 如图所示，质量为m的物块A和质量为M的重物B由跨过定滑轮O的轻绳连接，A可在竖直杆上自由滑动。当A从与定滑轮O等高的位置无初速释放，下落至最低点时，轻绳与杆夹角为，已知，，不计一切摩擦，轻绳足够长，重力加速度为g，则M与m的关系正确的是（ ） A. M=m B. M=2m C. M=3m D. M=4m 7. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，20s末达到最高速度。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重力的，g取10m/s2，则（ ） A. 汽车在前5s内受到的阻力大小为200N B. 汽车的额定功率为40kW C. 前20s内的位移为75m D. 汽车的最大速度为20m/s 二、多项选择题(第8—10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得 3分，有选错的得0分) 8. 如图所示，质量均为的滑块P、Q置于倾角为37°的固定光滑斜面上，用劲度系数且与斜面平行的轻弹簧连接，挡板C垂直于斜面。系统静止时，Q在M处，弹簧原长与长度相同。现用沿斜面向上的力F拉Q，使Q从静止开始向上做加速度的匀加速直线运动，Q运动到N（未画出）时，P刚好脱离挡板。重力加速度g取，两滑块均视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，，则（ ） A. 初始系统静止时，弹簧的压缩量为0.3m B. MN间的距离为0.6m C. 初始时刻，F的大小为2N D. Q在M和N处，弹簧的弹性势能相等 9. 2024年9月20日，我国成功将“吉林一号宽幅02B01-06”星准确送入预定轨道。如图为该星发射的简化过程图，卫星先进入圆轨道Ⅰ，然后在a点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，再在b点变轨进入预定圆轨道Ⅲ。卫星在轨道Ⅰ上与地心连线单位时间内扫过的面积为，在轨道Ⅲ上与地心连线单位时间内扫过的面积为，轨道Ⅰ与轨道Ⅲ的半径之比为1∶3，卫星在轨道Ⅰ的周期为T，则（ ） A. 卫星在轨道Ⅱ运动的过程中经过a、b两点的速度之比 B. C. 卫星在轨道Ⅱ的周期为 D. 卫星在轨道Ⅰ上a点的加速度小于卫星在轨道Ⅱ上a点的加速度 10. 如图甲所示，两个完全一样的小木块a和b（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。ω表示圆盘转动的角速度，a、b与圆盘保持相对静止的过程中所受摩擦力与ω2满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（　　） A. 图线（1）对应物体a B. 绳长为2l C. D. 时绳上张力大小为 三、实验题(11题10分；12题6分) 11. 某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）下列做法正确的是_________。 A. 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B. 在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C. 实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D. 通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度 （2）若取木块质量M=0.4kg，改变砝码桶质量m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________。 A. m1=400g B. m2=30g C. m3=10g D. m4=5g （3）一组同学在保持木板水平时，研究木块质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到如图中①所示的a-F图线。则木块运动时受到的摩擦力f=_______N；木块质量M=________kg。若该小组正确完成了实验步骤，得到的a-F图线应该是图中的__________（填“②”、“③”或“④”）。 12. 小赞同学利用如图甲所示的装置探究平抛运动，实验时将竖直板放置在斜槽右侧的某位置，将小球由挡板处静止释放，记录在白纸上留下的痕迹A，然后依次将竖直木板向右移动相同的距离，并将小球由挡板处静止释放，同时记录在白纸上留下的痕迹B、C，记录的痕迹转化为如图乙所示轨迹上三点，用刻度尺测量AB两点和BC两点的竖直高度分别为、，重力加速度g取。请回答下列问题： 由图乙分析可知A、B、C相邻两点的时间间隔相等，均为______s，小球离开斜槽末端的速度大小为______m/s，小球经过B点时的速度大小为______m/s（结果可用根号表示）。 四、计算题(13题11分；14题12分；15题15分) 13. 如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的密度； （3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的周期T。 14. 竖直平面内有一半径为1m、圆心角为127°的光滑圆弧形轨道ABC，O为圆心，半径OA水平，B为轨道的最低点。倾角为37°的长直轨道CD与圆弧轨道在C点平滑对接。质量为0.1kg的小滑块从A点由静止释放，沿圆轨道滑至C点，再经0.6s运动到直轨道上E点。已知小滑块与CD间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求： （1）滑块到达B点时对轨道的压力大小； （2）E与C之间的距离； （3）滑块在整个运动过程中通过CD段的总路程。 15. 如图甲所示，粗糙的水平地面上有长木板P，小滑块Q（可看作质点）放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知小滑块Q与长木板P的质量相等都为2kg，小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度。求： （1）滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数?长木板P与地面之间的动摩擦因数? （2）水平向右的力F的大小? （3）小滑块Q最终停在长木板P的位置与板右侧的距离? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度高三第二次调研考试 物理试题 一、单项选择题(第1—7题只有一项符合题目要求，每题4分；) 1. 大型游乐装置“大摆锤”的简图如图所示，摆锤和配重锤分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴在纸面内转动。若、到的距离之比为2∶1，在摆臂匀速转动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 、的角速度大小之比为1∶1 B. 、的角速度大小之比为2∶1 C. 、的线速度大小之比为1∶1 D. 、的线速度大小之比为1∶2 【答案】A 【解析】 【详解】AB．a、b固定在同一根摆臂上绕同一转轴O同轴转动，同轴转动的物体任意相等时间内转过的角度都相同，因此二者角速度大小相等，角速度之比为，故A正确，B错误； CD．根据线速度与角速度的关系公式，已知角速度相同，a、b到O的距离（转动半径）之比为，因此线速度大小之比等于半径之比2:1，故CD错误。 故选A。 2. 一辆汽车在平直公路上由静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后保持匀速运动。已知汽车在启动后的第2s内前进了6m，第4s内前进了13.5m，下列说法正确的是（ ） A. 汽车匀加速时的加速度大小为4m/s2 B. 汽车在1s末的速度为3m/s C. 汽车的最大速度为16m/s D. 汽车在前4s内前进了32m 【答案】A 【解析】 【详解】A．若汽车在前2s内达到了最大速度，则汽车在第4s内始终以最大速度匀速行驶，最大速度为 代入、时间间隔，解得 汽车第2s内前进的距离 假设不成立，所以前2s汽车始终处于匀加速阶段。第2s内位移为前2s位移与前1s位移的差，代入匀变速位移公式 代入、，解得，故A正确； B．汽车在1s末的速度为，故B错误； C．若汽车在前4s内始终加速，则汽车在第4s内的位移 假设不成立，汽车在4s末以前停止加速；且 说明汽车在第3s末没有停止加速，设停止加速的时间为，则 解得 汽车的最大速度为，故C错误； D．汽车在前4s内前进了，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，在同一高度上同时水平抛出的两个小球A、B在空中相遇，若不计空气阻力，则（　　） A. A球的初速度比B球小 B. 相遇时A球的竖直速度比B球大 C. A球先抛出 D. 从抛出到相遇A、B两个球的速度变化量相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．两球同时抛出，竖直方向均做自由落体运动，下落时间相同。相遇时两球在同一高度，说明运动时间相同。水平方向做匀速直线运动，A球初始位置在B球左侧，相遇点相同，则A球水平位移大于B球，由可知，A球初速度大于B球初速度，故A错误； B．两球竖直方向都做自由落体运动，运动时间相同，则竖直分速度相同，故B错误； C．两球是同时水平抛出的，不是A球先抛出，故C错误； D．从抛出到相遇，两球运动时间相同，加速度均为重力加速度，根据可知，速度变化量相同，故D正确。 故选D。 4. 质量为的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到处，F做功的瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据图像可知物块运动到处，F做的总功为 该过程根据动能定理得 解得物块运动到处时的速度为 故此时F做功的瞬时功率为 故选A。 5. 如图，矩形框架竖直放置，其中杆光滑。一根轻弹簧一端固定在点，另一端连接质量为的小球，小球穿过杆。框架绕轴以某角速度匀速转动时，小球相对杆静止。若增大角速度，则匀速转动时（ ） A. 小球的高度可能升高 B. 弹簧弹力的大小一定增大 C. 小球对杆压力的大小可能变小 D. 小球所受合外力的大小一定不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球在水平面内做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，如图所示 小球在竖直方向，受力平衡，则 若，假设小球上移，增大，减小，弹簧伸长量减小，F减小，则 小球在竖直方向不能平衡，不可能；同理，假设小球下移，减小，也不可能。所以不变，小球的高度不变，弹簧弹力的大小一定不变，故AB错误； C．规定杆对小球的弹力方向向右为正，由牛顿第二定律得 可得 因为是定值，所以当时，，杆对小球弹力向右； 当时，，杆对小球弹力向左。 因为随着的增大，弹力有个反向的过程，所以从开始逐渐增大，弹力变化一定是先变小后变大。因为本题中和的关系未知，所以大小关系不确定，因此弹力可能变大、也可能变小。由牛顿第三定律可知，小球对杆压力的大小可能变小，故C正确； D．小球所受的合外力提供向心力，有 变大，其它量不变，一定变大，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，质量为m的物块A和质量为M的重物B由跨过定滑轮O的轻绳连接，A可在竖直杆上自由滑动。当A从与定滑轮O等高的位置无初速释放，下落至最低点时，轻绳与杆夹角为，已知，，不计一切摩擦，轻绳足够长，重力加速度为g，则M与m的关系正确的是（ ） A. M=m B. M=2m C. M=3m D. M=4m 【答案】B 【解析】 【详解】设初始时A与O的水平距离为L，A下落到最低点时，轻绳与杆夹角为37°。由几何关系，可得A下落的竖直距离 重物B上升的距离等于绳子被拉长的长度 A下落至最低点时速度为0，将A的速度沿绳、垂直绳分解，可得此时B的速度也为0。 A、B组成系统机械能守恒，初末动能均为0，A的重力势能减少量等于B的重力势能增加量，有 代入h和s的表达式 解得 故选B。 7. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，20s末达到最高速度。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重力的，g取10m/s2，则（ ） A. 汽车在前5s内受到的阻力大小为200N B. 汽车的额定功率为40kW C. 前20s内的位移为75m D. 汽车的最大速度为20m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车受到的阻力为车重力的，则阻力，故A错误； B．图线的斜率表示加速度，由图可知，前5s匀加速的加速度 设匀加速阶段牵引力为，根据牛顿第二定律得 解得 5s末汽车达到额定功率，时汽车速度，因此额定功率，故B错误； D．当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则满足 解得汽车的最大速度，故D错误； C．匀加速的位移 内经过的时间，设该段时间内汽车的位移为，由动能定理得 解得 总位移，故C正确。 故选C。 二、多项选择题(第8—10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得 3分，有选错的得0分) 8. 如图所示，质量均为的滑块P、Q置于倾角为37°的固定光滑斜面上，用劲度系数且与斜面平行的轻弹簧连接，挡板C垂直于斜面。系统静止时，Q在M处，弹簧原长与长度相同。现用沿斜面向上的力F拉Q，使Q从静止开始向上做加速度的匀加速直线运动，Q运动到N（未画出）时，P刚好脱离挡板。重力加速度g取，两滑块均视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，，则（ ） A. 初始系统静止时，弹簧的压缩量为0.3m B. MN间的距离为0.6m C. 初始时刻，F的大小为2N D. Q在M和N处，弹簧的弹性势能相等 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．初始系统静止时，对Q沿斜面方向受力平衡，由胡克定律得 解得压缩量，故A正确； B．当P刚好脱离挡板时，挡板对P的弹力为0，弹簧拉力平衡P的重力分力，由胡克定律得 解得伸长量 在P刚脱离挡板前，P始终静止在挡板C处，因此Q沿斜面向上的总位移等于弹簧压缩量与伸长量之和，故B正确； C．初始时刻，对Q沿斜面方向，由牛顿第二定律得 解得，故C错误； D．弹簧弹性势能仅由形变量大小决定，M处弹簧压缩0.3m，N处弹簧伸长0.3m，形变量大小相等，因此两处弹性势能相等，故D正确。 故选ABD。 9. 2024年9月20日，我国成功将“吉林一号宽幅02B01-06”星准确送入预定轨道。如图为该星发射的简化过程图，卫星先进入圆轨道Ⅰ，然后在a点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，再在b点变轨进入预定圆轨道Ⅲ。卫星在轨道Ⅰ上与地心连线单位时间内扫过的面积为，在轨道Ⅲ上与地心连线单位时间内扫过的面积为，轨道Ⅰ与轨道Ⅲ的半径之比为1∶3，卫星在轨道Ⅰ的周期为T，则（ ） A. 卫星在轨道Ⅱ运动的过程中经过a、b两点的速度之比 B. C. 卫星在轨道Ⅱ的周期为 D. 卫星在轨道Ⅰ上a点的加速度小于卫星在轨道Ⅱ上a点的加速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设轨道Ⅰ的半径为，由题意轨道Ⅲ的半径为，椭圆轨道Ⅱ的近地点到地心距离为，远地点到地心距离为。取极短时间，在轨道Ⅱ的近地点和远地点，根据开普勒第二定律得 解得，故A正确； B．圆轨道上卫星与地心连线单位时间扫过的面积 由万有引力提供向心力 得线速度 代入得 因此，故B错误； C．椭圆轨道Ⅱ的半长轴 根据开普勒第三定律得 代入，解得，故C正确； D．卫星的加速度由万有引力提供，满足 解得 同一位置到地心的距离相同，因此卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过点的加速度相等，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，两个完全一样的小木块a和b（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。ω表示圆盘转动的角速度，a、b与圆盘保持相对静止的过程中所受摩擦力与ω2满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（　　） A. 图线（1）对应物体a B. 绳长为2l C. D. 时绳上张力大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知，当时，绳上无拉力，木块a和b都由各自的静摩擦力提供向心力 因为 所以 故图线（1）对应物体b，A错误； B．又因为当时，木块b恰好达到最大静摩擦力且 ，， 即 得 所以绳长为 B正确； C D． 当时，对木块b有 得 当时，对木块a有 对木块b有 联立可得 所以 C错误；D正确。 故选BD。 三、实验题(11题10分；12题6分) 11. 某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）下列做法正确的是_________。 A. 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B. 在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C. 实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D. 通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度 （2）若取木块质量M=0.4kg，改变砝码桶质量m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________。 A. m1=400g B. m2=30g C. m3=10g D. m4=5g （3）一组同学在保持木板水平时，研究木块质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到如图中①所示的a-F图线。则木块运动时受到的摩擦力f=_______N；木块质量M=________kg。若该小组正确完成了实验步骤，得到的a-F图线应该是图中的__________（填“②”、“③”或“④”）。 【答案】（1）AD （2）A （3） ①. 0.10 ②. 0.2 ③. ② 【解析】 【小问1详解】 A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，A正确； B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，需要将纸带固定在木块后边，不需要将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上，B错误； C．实验时，应先接通打点计时器的电源再放开木块，C错误； D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，D正确。 故选AD。 【小问2详解】 根据实验原理可知当砝码和砝码桶的总质量远小于小车的总质量时，可将砝码和砝码桶的总重力看作小车的拉力，而 不满足远小于小车的总质量，因此的取值不合适。 故选A。 【小问3详解】 [1]由a-F图像可知，图线①与轴的交点表示木块运动时受到的摩擦力 [2]由牛顿第二定律可知 可得 图像斜率为 解得 [3]若该小组正确完成了实验步骤，得到的a-F图线应该是过原点的直线，且实验过程中不变，得到的a-F图线应与图线①平行，故选②。 12. 小赞同学利用如图甲所示的装置探究平抛运动，实验时将竖直板放置在斜槽右侧的某位置，将小球由挡板处静止释放，记录在白纸上留下的痕迹A，然后依次将竖直木板向右移动相同的距离，并将小球由挡板处静止释放，同时记录在白纸上留下的痕迹B、C，记录的痕迹转化为如图乙所示轨迹上三点，用刻度尺测量AB两点和BC两点的竖直高度分别为、，重力加速度g取。请回答下列问题： 由图乙分析可知A、B、C相邻两点的时间间隔相等，均为______s，小球离开斜槽末端的速度大小为______m/s，小球经过B点时的速度大小为______m/s（结果可用根号表示）。 【答案】 ①. 0.1 ②. 1.5 ③. 2.5 【解析】 【详解】[1]平抛运动在水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动。竖直方向由，，得 [2] 水平方向匀速运动，由（)，可得 [3] B 点竖直方向的速度为AC段竖直方向的平均速度 B点的合速度 四、计算题(13题11分；14题12分；15题15分) 13. 如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的密度； （3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的周期T。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设重力加速度为，小球做平抛运动的水平位移和竖直位移分别表示为 又因为斜面的倾角为，则满足 解得 （2）设星球的质量为，在星球表面 星球的体积表示为 该星球的密度为 （3）人造卫星绕该星球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力 整理得 当时，解得 14. 竖直平面内有一半径为1m、圆心角为127°的光滑圆弧形轨道ABC，O为圆心，半径OA水平，B为轨道的最低点。倾角为37°的长直轨道CD与圆弧轨道在C点平滑对接。质量为0.1kg的小滑块从A点由静止释放，沿圆轨道滑至C点，再经0.6s运动到直轨道上E点。已知小滑块与CD间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求： （1）滑块到达B点时对轨道的压力大小； （2）E与C之间的距离； （3）滑块在整个运动过程中通过CD段的总路程。 【答案】（1）3N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对滑块从A到B的过程，由机械能守恒定律可得 在B点，根据牛顿第二定律及向心力公式可得 联立求得 根据牛顿第三定律，滑块到达B点时对轨道的压力大小为3N。 【小问2详解】 对滑块从A到C的过程，根据机械能守恒定律可得 滑块从C开始上滑过程，根据牛顿第二定律可得 故滑块从C开始上滑至最高点过程的时间 上滑最大距离 因 故滑块在0.6s内，先沿直轨道从C开始上滑至最高点后又继续下滑0.2s， 下滑过程加速度 位移 故E点距离C点 【小问3详解】 因圆弧轨道光滑，故滑块最终在过C点的水平线下方圆弧轨道上往返。 则对滑块运动的全过程，根据动能定理可得 则 15. 如图甲所示，粗糙的水平地面上有长木板P，小滑块Q（可看作质点）放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知小滑块Q与长木板P的质量相等都为2kg，小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度。求： （1）滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数?长木板P与地面之间的动摩擦因数? （2）水平向右的力F的大小? （3）小滑块Q最终停在长木板P的位置与板右侧的距离? 【答案】（1）， （2）6N （3）3m 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，力F在5s时撤去，此时长木板P的速度为 ，6s时两者速度相同为 ，在0~6s内，滑块Q相对长木板P向左滑动，对Q由牛顿第二定律得 根据图乙可知 联立解得滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数为 在5~6s内，对P由牛顿第二定律得 由图乙可知 联立解得长木板P与地面之间的动摩擦因数为 【小问2详解】 在0~5s内，长木板P做匀加速运动，由图乙可知 ，对P由牛顿第二定律得 解得 ，水平向右的力F的大小为6N 【小问3详解】 0~6s内，长木板P的速度大于滑块Q的速度，Q相对P向左滑动，由v-t图像与时间轴围成的面积表示位移可知，P的位移为 Q的位移为 该过程中Q相对P向左滑动的距离 6s时两者速度相同为 ，此后若两者相对静止一起做匀减速运动，Q需要的静摩擦力为 大于Q能受到的最大静摩擦力 ，故两者发生相对滑动，Q相对P向右滑动 对Q由牛顿第二定律得 解得 Q再经 停止，位移为 对P由牛顿第二定律得 解得 P再经 停止，位移为 该过程中Q相对P向右滑动的距离 滑块Q从长木板最右端出发，先相对P向左滑动7.5m，再相对P向右滑动4.5m，最终停在长木板上的位置与板右侧的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $