精品解析：河北张家口市第一中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

张家口市第一中学高三年级10月月考物理试卷 （时间75分钟 满分100分） 一、选择题（共10小题，1-7每题4分，8-10每题6分，选对但不全得3分，共计46分） 1. 如图，利用传送皮带传送货物。皮带轮不转动时，物体从皮带顶端由静止开始下滑到皮带底端所用的时间是t，则（ ） A. 当皮带轮逆时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定等于t B. 当皮带轮逆时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定大于t C. 当皮带轮顺时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间可能等于t D. 当皮带轮顺时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定大于t 2. 如图所示，两根长度不同的细线的上端固定在天花板上的同一点，下端分别系一相同的小球，现使两个小球在同一水平面内做匀速圆周运动，稳定时，OA、OB分别与竖直线成60°、30°角，关于两小球的受力和运动情况，下列说法中不正确的是（ ） A. 两球运动的周期之比为 B. 两球线速度的大小之比为 C. 细线拉力的大小之比为 D. 向心加速度的大小之比为 3. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，其（x表示汽车的位移，t表示发生这段位移所需时间）图像如图所示。已知两车在t＝3s时并排行驶，关于两车之间的运动关系，下列说法正确的是（ ） A. 甲车的加速度大小为10 B. 乙车的初速度大小为2.5m/s C. 在t＝4s时，甲、乙两车速度相同 D. 在t＝0时，甲车在乙车前方3.75m 4. 如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足 (　　) A. tanφ＝sinθ B. tanφ＝cosθ C. tanφ＝tanθ D. tanφ＝2tanθ 5. 图中，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v1 ≠ 0，若这时B的速度为v2，则（ ） A. B. C. D. 6. 2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（　　） A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度 B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度 C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 7. 如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中（　　） A. 斜面对球的支持力逐渐增大 B. 斜面对球的支持力逐渐减小 C. 挡板对小球的弹力先减小后增大 D. 挡板对小球的弹力先增大后减小 8. 如图所示，质量为m的小球（视为质点）在竖直平面内绕O点做半径为L的圆周运动，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 若连接O点与小球的为轻绳，则小球过圆周最高点的临界速度为 B. 若连接O点与小球的为轻杆，则小球过圆周最高点的临界速度为 C. 若连接O点与小球的为轻绳，则小球在圆周最低点时的最小速度是 D. 若连接O点与小球的为轻杆，则小球在圆周最低点时的最小速度是 9. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（ ） A. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 B. b与c相比，b的发射速度大，运行速度大 C. a、b、c做匀速圆周运动的线速度大小关系为 D. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为 10. 如图甲，足够长木板静置于水平地面上，木板右端放置一小物块．在时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用1s后撤去F，此后木板运动的图像如图乙。物块和木板的质量均为1kg，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 拉力F的大小为18N B. 物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为 C. 物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为3m D. 时刻，物块的速度减为0 三、实验题（共2小题，每空2分，共14分） 11. 某实验小组利用图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）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 __________________ 木块和木块上砝码的总质量．（填“远大于”、“远小于”或“近似等于“） （3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲 ________ m乙，μ甲 ______ μ乙。（填“大于”、“小于”或“等于”） 12. 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。 完成下列填空：（结果均保留2位有效数字） （1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________； （2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。 四、解答题（共3小题，13题12分，14题12分，15题16分，共40分） 13. 如图所示，以速度运动的传送带与平板靠在一起，两者上表面在同一水平面上，传送带的长度，平板的质量。现将一质量的滑块（可视为质点）轻放到传送带的左端，滑块随传送带运动并滑到平板上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数，滑块与平板间的动摩擦因数，平板与地面间的动摩擦因数。不计传送带与平板之间的间隙对滑块速度的影响，滑块恰好不会从平板上掉下，取。求： （1）滑块从传送带左端到右端的时间； （2）滑块刚滑上平板时滑块和平板的加速度大小； （3）平板的长度。 14. 科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简图如下：传动带部分水平，其长度，传送带以的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径，其下端C点与圆弧轨道的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧对应的圆心角且圆弧的半径，F点和倾斜传送带的下端G点平滑连接，倾斜传送带长为，其倾角。某同学将一质量为且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力，然后物块滑上倾斜传送带，已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为，传送带以速度为顺时针运动，重力加速度，求： （1）物块由A到B的过程中传送带对物体所做的功； （2）弧对应的圆心角为多少； （3）物块从G到H端所用时间。 15. 如图所示，质量的长水板A放在水平地面上，在木板的最右端放一质量也为的物块B。木板与地面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数。现用一水平力作用在木板上，使木板由静止开始匀加速运动，经过，撤去拉力。最终物块没有滑离木板。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g取）求： （1）撤去拉力时，木板的速度大小。 （2）木板的最小长度L。 （3）物块最终与木板右端的距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 张家口市第一中学高三年级10月月考物理试卷 （时间75分钟 满分100分） 一、选择题（共10小题，1-7每题4分，8-10每题6分，选对但不全得3分，共计46分） 1. 如图，利用传送皮带传送货物。皮带轮不转动时，物体从皮带顶端由静止开始下滑到皮带底端所用的时间是t，则（ ） A. 当皮带轮逆时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定等于t B. 当皮带轮逆时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定大于t C. 当皮带轮顺时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间可能等于t D. 当皮带轮顺时针匀速转动时，该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定大于t 【答案】A 【解析】 【详解】AB．皮带轮不转动时，物体沿斜面加速下滑，受到的摩擦力沿斜面向上，设物体与皮带间的动摩擦因数为，对物体进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 解得此时物体的加速度大小为 当皮带轮逆时针转动时，皮带在斜面部分向上运动，物体相对皮带向下滑动，受到的摩擦力还是沿斜面向上，故加速度仍为，与皮带静止时相同，所以该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定等于t，故A正确，B错误； CD．当皮带轮顺时针转动时，皮带在斜面部分向下运动，刚开始时物体相对皮带向上滑动，受到的摩擦力沿斜面向下，与重力分力同向，对物体进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 解得此时物体的加速度大小为 所以无论是物体始终以加速度加速到底端还是达到与皮带共速后继续以加速度加速下滑，物体的平均速度都大于皮带轮不转动时物体的平均速度，由于总位移不变，所以该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于，故CD错误。 故选A。 2. 如图所示，两根长度不同的细线的上端固定在天花板上的同一点，下端分别系一相同的小球，现使两个小球在同一水平面内做匀速圆周运动，稳定时，OA、OB分别与竖直线成60°、30°角，关于两小球的受力和运动情况，下列说法中不正确的是（ ） A. 两球运动的周期之比为 B. 两球线速度的大小之比为 C. 细线拉力的大小之比为 D. 向心加速度的大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】C．设悬点O到两小球圆周运动所在水平面的竖直高度为，对其中一个小球受力分析，如图所示 竖直方向受力平衡，则 可得拉力 ​代入得， 因此拉力比，故C错误； A．水平方向合力提供向心力有 其中圆周运动半径 解得周期 两球相同，则，故A正确； B．角速度​ 可知两球角速度相等，线速度 又半径 因此，故B正确； D．根据 可得向心加速度 因此，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 3. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，其（x表示汽车的位移，t表示发生这段位移所需时间）图像如图所示。已知两车在t＝3s时并排行驶，关于两车之间的运动关系，下列说法正确的是（ ） A. 甲车的加速度大小为10 B. 乙车的初速度大小为2.5m/s C. 在t＝4s时，甲、乙两车速度相同 D. 在t＝0时，甲车在乙车前方3.75m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据 整理得 可得图像斜率、纵截距分别为， 可得甲、乙车的初速度大小分别为， 甲、乙车的加速度大小分别为，，故AB错误； C．在t＝4s时，甲、乙两车速度分别为， 可得甲、乙两车速度不相同，故C错误； D．甲、乙车的位移分别为， 可得 已知两车在t＝3s时并排行驶，可得在t＝0时，甲车在乙车前方3.75m，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足 (　　) A. tanφ＝sinθ B. tanφ＝cosθ C. tanφ＝tanθ D. tanφ＝2tanθ 【答案】D 【解析】 【详解】竖直速度与水平速度之比为 竖直位移与水平位移之比为 故 tanφ=2tanθ 故选D． 5. 图中，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v1 ≠ 0，若这时B的速度为v2，则（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】如图所示 分解A上升的速度，则 当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，角度变为，则 故选D。 6. 2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（　　） A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度 B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度 C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．在轨道Ⅱ上由A点到B点，万有引力做正功，动能增加，则A点的速度小于B点的速度，故A错误； B．由轨道Ⅱ上的A点进入轨道Ⅰ，需加速，使得万有引力等于所需的向心力，所以在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的速度，故B错误； C．根据知，由于轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，则飞船在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C正确； D．航天飞机在轨道Ⅱ上经过A点和轨道Ⅰ上经过A的万有引力相等，根据牛顿第二定律知，加速度相等，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中（　　） A. 斜面对球的支持力逐渐增大 B. 斜面对球的支持力逐渐减小 C. 挡板对小球的弹力先减小后增大 D. 挡板对小球的弹力先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】对小球受力分析知，小球受到重力mg、斜面的支持力FN1和挡板的弹力FN2，如图所示 当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，小球所受的合力为零，根据平衡条件得知，FN1和FN2的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出小球在三个不同位置力的受力分析图，由图看出，斜面对小球的支持力FN1逐渐减小，挡板对小球的弹力FN2先减小后增大，当FN1和FN2垂直时，弹力FN2最小。 故选BC。 8. 如图所示，质量为m的小球（视为质点）在竖直平面内绕O点做半径为L的圆周运动，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 若连接O点与小球的为轻绳，则小球过圆周最高点的临界速度为 B. 若连接O点与小球的为轻杆，则小球过圆周最高点的临界速度为 C. 若连接O点与小球的为轻绳，则小球在圆周最低点时的最小速度是 D. 若连接O点与小球的为轻杆，则小球在圆周最低点时的最小速度是 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．若连接O点与小球的为轻绳，当小球刚好经过最高点时，绳子拉力为零，重力提供向心力，则有 解得小球过圆周最高点的临界速度为 设小球在圆周最低点时的最小速度为，根据机械能守恒可得 解得 故AC正确； BD．若连接O点与小球的为轻杆，则小球过圆周最高点的临界速度为0；设小球在圆周最低点时的最小速度为，根据机械能守恒可得 解得 故BD错误。 故选AC。 9. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（ ） A. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 B. b与c相比，b的发射速度大，运行速度大 C. a、b、c做匀速圆周运动的线速度大小关系为 D. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．首先比较同步卫星c和赤道上的物体a：a和c角速度ω相同，由向心加速度公式 ，同步卫星轨道半径，因此；再比较近地卫星b和同步卫星c：二者均为万有引力提供向心力的卫星，由 得，轨道半径，所以ab>ac，最终向心加速度关系为ab>ac>aa，A正确； B．近地卫星b的轨道高度远低于同步卫星c，发射同步卫星需要克服地球引力做更多功，因此c的发射速度更大；由牛顿第二定律得 解得卫星运行速度公式，可知b的运行速度大，B错误； C．首先a和c角速度ω相同，由线速度公式，因此；根据对B项分析可知，最终线速度关系为，C错误； D．同步卫星的定义就是和地球自转周期完全相同，因此；对环绕地球的卫星，由开普勒第三定律 ，轨道半径越小周期越短，所以Tc>Tb，D正确。 故选 AD。 10. 如图甲，足够长木板静置于水平地面上，木板右端放置一小物块．在时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用1s后撤去F，此后木板运动的图像如图乙。物块和木板的质量均为1kg，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 拉力F的大小为18N B. 物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为 C. 物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为3m D. 时刻，物块的速度减为0 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像可知，撤去拉力F前，物块在木板上一直有相对运动，否则，撤去拉力F后，木板的v-t图像不可能是两段折线。 在1～1.5s内，物块加速、木板减速，设它们的加速度大小分别为a1、a2，则 设物块、木板的质量均为m，物块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面之间的动摩擦因数μ2，则有 对物块 得 μ1=0.2，μ2=0.4 撤去拉力F前，木板的加速度 对木板，根据第二定律有 得 F=18N 选项A正确； B．由上可知，物块与木板间的动摩擦因数为，选项B错误； C．在t1=1.5s内，物块位移为 木板位移为 在t1=1.5s后，物块与木板间仍有相对滑动，物块的加速度大小 木板的加速度大小为 得 物块到停止的时间还需 木板到停止的时间还需 所以木板比物块早停止运动。 在t1=1.5s到物块停止运动的时间内，物块的位移为 木板位移为 物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为 选项C正确； D．由上可知，物块从开始到停止运动的时间为3s，2s时的速度不为0，选项D错误。 故选AC。 三、实验题（共2小题，每空2分，共14分） 11. 某实验小组利用图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）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 __________________ 木块和木块上砝码的总质量．（填“远大于”、“远小于”或“近似等于“） （3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲 ________ m乙，μ甲 ______ μ乙。（填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 ①. AD ②. 远小于 ③. 小于 ④. 大于 【解析】 【详解】（1）[1]A．为了保证滑块受到的绳子拉力是恒力，需要调节滑轮的高度，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，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上，B错误； C．实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，C错误； D．平衡摩擦力后，每次改变木块上的砝码质量时，只要保持倾角不变，不需要重新调节木板倾斜度，D正确。 故选AD； （2）[2]为了保证在改变木块上的砝码质量时，木块所受的拉力近似不变，以木块和木块上砝码为对象，根据牛顿第二定律可得 以砝码桶及桶内砝码为对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得 可知在改变时，为了使绳子拉力几乎等于砝码桶及桶内砝码总重力，需要砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量； （3）[3][4]根据牛顿第二定律可得 解得 由图像的斜率和纵轴截距大小关系可得 可知小于，大于。 12. 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。 完成下列填空：（结果均保留2位有效数字） （1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________； （2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。 【答案】 ①. 1.0 ②. 2.0 ③. 9.7 【解析】 【详解】（1）[1]因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为 [2]竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得 （2）[3]由竖直方向的自由落体运动可得 代入数据可得 四、解答题（共3小题，13题12分，14题12分，15题16分，共40分） 13. 如图所示，以速度运动的传送带与平板靠在一起，两者上表面在同一水平面上，传送带的长度，平板的质量。现将一质量的滑块（可视为质点）轻放到传送带的左端，滑块随传送带运动并滑到平板上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数，滑块与平板间的动摩擦因数，平板与地面间的动摩擦因数。不计传送带与平板之间的间隙对滑块速度的影响，滑块恰好不会从平板上掉下，取。求： （1）滑块从传送带左端到右端的时间； （2）滑块刚滑上平板时滑块和平板的加速度大小； （3）平板的长度。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块在传送带上加速时的加速度大小为 加速到与传送带共速所需的时间为 此过程滑块的位移为 因为，所以滑块之后随传送带做匀速直线运动，匀速运动的位移 匀速运动的时间 滑块从传送带左端到右端的时间 【小问2详解】 滑块刚滑上平板时，滑块受到的滑动摩擦力大小为 此时滑块的加速度大小为 平板受到地面的最大静摩擦力为 因为，所以平板向右做匀加速直线运动，平板的加速度大小为 【小问3详解】 当滑块恰好不会从平板上掉下时，两者刚好达到共同速度，设经过时间共速，根据运动学公式，有 解得 此过程中滑块的位移 平板的位移 平板的长度 14. 科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简图如下：传动带部分水平，其长度，传送带以的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径，其下端C点与圆弧轨道的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧对应的圆心角且圆弧的半径，F点和倾斜传送带的下端G点平滑连接，倾斜传送带长为，其倾角。某同学将一质量为且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力，然后物块滑上倾斜传送带，已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为，传送带以速度为顺时针运动，重力加速度，求： （1）物块由A到B的过程中传送带对物体所做的功； （2）弧对应的圆心角为多少； （3）物块从G到H端所用时间。 【答案】（1）2.25J；（2）；（3）1.1s 【解析】 【详解】（1） 放在水平传送带上的物体受到重力、支持力和摩擦力的作用，摩擦力提供水平方向的加速度，由牛顿第二定律得 所以 物体加速到3m/s的时间 在加速阶段的位移 物体做匀速直线运动的时间 物块由A到B的过程中传送带对物体所做的功 （2）物体在B点离开传送带做平抛运动，平抛运动的时间 到达D点时物体沿竖直方向的分速度 到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角 所以 即DE弧对应的圆心角α为。 （3）物体在F点时，支持力与重力的分力提供向心力得 圆弧给物块的摩擦力 代入数据得 物体在倾斜的传送带上受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力 重力沿斜面向下的分力 则物体先相对于传送带向上运动，受到的摩擦力的方向向下，当物体的速度小于传送带的速度后，受到的摩擦力的方向向上，物体继续向上做减速运动，加速度的大小发生变化。物体的速度大于传送带的速度时，物体受到的摩擦力的方向向下，此时 则 用时 物体沿斜面向上的位移 物体的速度小于传送带的速度时，物体受到的摩擦力的方向向上，则 根据匀减速直线运动规律 代入数据得 （另一解舍去） 则物块从G到H端所用时间 15. 如图所示，质量的长水板A放在水平地面上，在木板的最右端放一质量也为的物块B。木板与地面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数。现用一水平力作用在木板上，使木板由静止开始匀加速运动，经过，撤去拉力。最终物块没有滑离木板。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g取）求： （1）撤去拉力时，木板的速度大小。 （2）木板的最小长度L。 （3）物块最终与木板右端的距离s。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）假设在时间t1=1 s内，物块与长木板相对滑动，对物块 解得 对木板 解得 所以假设成立 木板由静止开始匀加速运动，经过时物块 解得 木板由静止开始匀加速运动，经过时木板 （2）撤去F后，物块继续加速，加速度大小不变；木板做减速运动，设木板的加速度，则 解得 设再经过t2时间二者速度相同，设此速度大小为v，则 解得 ， 在t1和t2时间内，物块的位移为 在t1和t2时间内，木板的位移为 木板的长度至少为 （3）达到相同速度后，物块和木板均做匀减速运动，直至停止，物块相对木板向右运动，物块的加速度大小仍为a块，木板的加速度大小，对木板 解得 物块的位移大小 木板的位移大小 由几何关系知物块最终与木板右端的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $