2026-2027学年高一上学期期中考试物理自编模拟试卷四(必修一前三章)(江苏省南京市)
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内容正文:
2026—2027学年度第一学期高一期中物理试卷(四)
(本卷共16小题,满分100分,时间75分钟)
一、单选题:本题共11小题,每小题4分,共44分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.中国自主研发的万米载人潜水器“奋斗者”号,于年月日时分在马里亚纳海沟深度处成功坐底,并停留进行了一系列的深海探测科考活动。下列关于潜水器说法正确的是( )
A. 采集海底矿物时,潜水器需要做一系列精细动作,故该情境中不能将潜水器视为质点
B. 下潜时经过的路程一定为
C. 下潜平均速度约为
D. “时分”指的是时间间隔
2.甲、乙两小分队进行代号为“猎狐”的军事演习,指挥部通过现代通讯设备,在荧屏上观察到两个小分队的具体行军路线如图所示。两小分队同时由点出发,最后同时捕“狐”于点。下列说法正确的是( )
A. 该图像是位置时间图像 B. 该图像是位移时间图像
C. 甲、乙到达点时速率相等 D. 甲、乙平均速度相同
3.毛主席在沁园春雪一词中写到:“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕”。对于“弯弓”的过程中所蕴含的物理知识,下列理解正确的是( )
A. “弯弓”发生的塑性形变
B. “弯弓”说明力可以改变物体的运动状态
C. 人在“弯弓”的过程中对地面的压力是由于人的形变产生的
D. 人在“弯弓”的过程中重力方向指向地心
4.甲、乙两车在同一直线车道上,时刻均由静止开始加速运动,其加速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时刻,甲、乙的速度大小之比为
B. 时间内,甲、乙的位移大小之比为
C. 时间内,甲的平均速度大于
D. 时间内,乙的平均速度等于
5.、两车沿同一直线运动,图线、分别对应、的运动情况,其中为直线,为开口向下抛物线的一部分,为图线上一点,为过点的切线,下列说法正确的是( )
A. 车做匀速运动,速度的大小为
B. 车做匀减速直线运动,加速度大小为
C. 车的初速度为,时速度大小为
D. 时,两车相遇
6.一长为的金属管从地面以的速率竖直上抛,管在运动过程中保持竖直,管口正上方高处有一小球同时自由下落,金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度取,不计空气阻力。若小球在管下降阶段穿过管,则可能是
A. B. C. D.
7.江苏如东的菜籽油远近闻名,如图所示为“古法榨油”简化原理图,用力撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为的等腰三角形,撞击木楔的力为,则下列说法正确的是( )
A. 为了增大木块对油饼的压力,通常设计得较大
B. 为了增大木块对油饼的压力,通常设计得较小
C. 木楔挤压油饼过程中,木块对油饼的压力大小大于油饼对木块的压力大小
D. 木楔挤压油饼过程中,木楔对木块的压力大小等于木块对油饼的压力大小
8.如图所示,两根直杆、竖直固定,一根长度一定的轻绳绕过动滑轮,一端固定在杆上,另一端连接在套在杆上的光滑圆环上,动滑轮上吊着一个重物,现给圆环施加一个竖直向上的拉力,使重物缓慢上移,则在重物上移的过程中( )
A. 轻绳上张力越来越小 B. 轻绳上张力越来越大
C. 拉力越来越小 D. 拉力大小不变
9.汽车发生爆胎后,需要用千斤顶帮助抬起汽车方便换胎。当摇动把手时,就能使水平面上的千斤顶的两臂长度相等靠拢,顶起汽车。图、图为汽车内常备的两种类型的千斤顶,一种是形,另一种是菱形,摇动手柄,使螺旋杆转动,、及、间的距离发生改变,从而实现重物的升降。若物重为,与间的夹角为,与间的夹角也为,螺旋杆保持水平,不计杆自身重力,则图、图两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为( )
A. : B. : C. : D. :
10.某研究小组做“验证力的平行四边形定则实验”,该组同学在某次实验过程中用、两只弹簧测力计同时拉动结点至位置,初始位置如图所示,现控制结点位置不变,将两弹簧测力计同时绕结点逆时针转动至竖直向下,转动过程两测力计夹角不变。则关于、测力计示数与变化正确的是( )
A. 变小,变大 B. 变大,变小
C. 先变大后变小,一直变小 D. 一直变大,先变大后变小
11.如图所示,质量的物块被沿着斜面的轻质细绳系住放在倾角的斜面上。物块与斜面之间的动摩擦因数,细绳绕过定滑轮,右端固定在天花板上,将质量为的重物通过动滑轮挂在细绳上。当物块与重物都保持静止时,细绳与竖直方向的夹角。已知重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计滑轮重力及摩擦。则下列说法正确的是( )
A. 当时,物块与斜面之间的摩擦力为,沿着斜面向上
B. 当时,物块与斜面之间的摩擦力为零
C. 当时,斜面与地面之间的摩擦力为零
D. 当时,物块与斜面之间的摩擦力为,沿着斜面向下
二、非选择题:本题共5小题,共56分.12题15分,其中第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,答案中必须写出数值和单位.
12.某兴趣小组做“验证力的平行四边形定则”的实验,装置如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB及OC为细绳。整个实验在竖直平面内完成且AO方向竖直。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是_______。
(2)下列关于本实验的说法中,正确的有_______。
A.拉橡皮筋的细绳不可以用弹性绳代替,而且细绳长一些,实验效果较好
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行
C.橡皮筋弹性要好,拉结点到达O点时,拉力要适当大些,且拉力和的夹角越大越好
D.在同一次实验中,应将结点O拉到同一位置
(3)兴趣小组的同学对实验过程中的动态变化产生了浓厚的兴趣,按图乙所示,他们完成以下的探究
①益豪同学探究:若初始时、成锐角,现要保持O点位置与的方向不变,将顺时针转动直到水平方向,他将观察到的现象是________。
A.先减小再增大,一直增大 B.一直增大,也一直增大
C.先增大再减小,一直增大 D.一直减小,也一直减小
②小超同学探究:若初始时、成直角,现要保持O点位置与的大小不变,将逆时针转动一个小角度,他将需要做出的调整是________。
A.增大,并沿逆时针方向转动一个小角度 B.增大,并沿顺时针方向转动一个小角度
C.减小,并沿逆时针方向转动一个小角度 D.减小,并沿顺时针方向转动一个小角度
③睿欣同学探究:若初始时、成钝角,现将、一起顺时针转动,转动过程中要保持O点位置和、的夹角不变,从水平方向转到竖直方向,他将观察到的现象是________。
A.一直减小,一直增大 B.一直减小,先增大再减小
C.先增大再减小,一直增大 D.先减小再增大,先增大再减小
13.一辆汽车以的速度沿直线匀速行驶,现因故紧急刹车并最终停止运动。已知汽车刹车过程中加速度的大小为,则
从开始刹车经过后,汽车通过的距离是多少
汽车停止运动前秒内的位移是多少
14.如图所示,一轻质三角形框架处悬挂一定滑轮质量可忽略不计。一体重为的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为的物体。
此时人对地面的压力是多大;
斜杆,横杆所受的力是多大。
15.如图所示,一滑块从固定斜面顶端由静止下滑,最终停在点。已知的高度,的长度,,斜面与水平面在点平滑连接,的长度,小滑块从点运动至点的总时间为,假定小滑块在上做匀加速直线运动,在上做匀减速直线运动,求:
小滑块滑至点时的速度大小
小滑块从运动到点的平均速度的大小可用根式表示
若在点正上方处有一小球,某时刻将小球由静止释放,不计空气阻力,取,小球恰好与刚刚停下的滑块在点相遇,求释放小球瞬间滑块离点的距离。
16.如图所示,放在粗糙斜面上的物块和悬挂的物块均处于静止状态,轻绳绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳的上端连接于点。轻质弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的段与竖直方向的夹角,斜面倾角,物块和的质量分别为,,弹簧的劲度系数为,与斜面间的动摩擦因数,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,计算结果可以保留根号,求:
弹簧的伸长量
物块受到的摩擦力
现撤去绳的拉力,改用一沿斜面向上的力作用在物块上,刚好处于静止状态,将力逆时针转动至水平向左并保持不变,则此时物块受到的摩擦力是多少
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2026—2027学年度第一学期高一期中物理试卷(四)
(本卷共16小题,满分100分,时间75分钟)
一、单选题:本题共11小题,每小题4分,共44分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.中国自主研发的万米载人潜水器“奋斗者”号,于年月日时分在马里亚纳海沟深度处成功坐底,并停留进行了一系列的深海探测科考活动。下列关于潜水器说法正确的是( )
A. 采集海底矿物时,潜水器需要做一系列精细动作,故该情境中不能将潜水器视为质点
B. 下潜时经过的路程一定为
C. 下潜平均速度约为
D. “时分”指的是时间间隔
【答案】A
【解析】解:采集海底矿物时,潜水器需要做一系列精细动作,故该情境中不能将潜水器视为质点,故 A正确
B.由于潜水器下沉时不一定是竖直下沉,则路程不一定是,故 B错误
C.平均速度是位移与时间的比值,题中不知道位移也不知道时间,所以不能求出平均速度,,故 C错误
D.“时分”指的是时刻,故 D错误。
2.甲、乙两小分队进行代号为“猎狐”的军事演习,指挥部通过现代通讯设备,在荧屏上观察到两个小分队的具体行军路线如图所示。两小分队同时由点出发,最后同时捕“狐”于点。下列说法正确的是( )
A. 该图像是位置时间图像 B. 该图像是位移时间图像
C. 甲、乙到达点时速率相等 D. 甲、乙平均速度相同
【答案】D
【解析】A、该图中横坐标、纵坐标均不是时间,不是位置时间图像,A错误;
B、同理,该图也不是位移时间图像, B错误;
C、速率是路程与时间的比值,虽然两小分队同时出发同时到达点,时间相同,但由图可知甲、乙的路程不同甲的轨迹更长,根据,路程不同,时间相同,则速率不同,C错误;
D、平均速度是位移与时间的比值,两小分队同时由点出发,最后同时到达点,位移相同都是从到的有向线段,时间相同,根据,所以甲、乙平均速度相同,D正确。
3.毛主席在沁园春雪一词中写到:“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕”。对于“弯弓”的过程中所蕴含的物理知识,下列理解正确的是( )
A. “弯弓”发生的塑性形变
B. “弯弓”说明力可以改变物体的运动状态
C. 人在“弯弓”的过程中对地面的压力是由于人的形变产生的
D. 人在“弯弓”的过程中重力方向指向地心
【答案】C
【解析】A.塑性变形是一种不可自行恢复的形变,“弯弓”发生的是弹性形变,故A错误;
B.“弯弓”说明力可以改变物体的形状,故B错误;
C.人在“弯弓”的过程中对地面的压力是由于人的形变,故C正确;
D.人在“弯弓”的过程中重力方向垂直水平面,即竖直向下,故D错误。
故选C。
4.甲、乙两车在同一直线车道上,时刻均由静止开始加速运动,其加速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时刻,甲、乙的速度大小之比为
B. 时间内,甲、乙的位移大小之比为
C. 时间内,甲的平均速度大于
D. 时间内,乙的平均速度等于
【答案】A
【解析】图像与坐标轴围成的面积表示速度,可知时刻,乙的图线与坐标轴围成的面积等于甲的三倍,故甲、乙的速度之比为,对
初速度为零,时刻所围相等,即时刻速度相等,根据图像画出甲、乙的 图像,可知时间内,乙的位移大于甲的三倍,错
图像与坐标轴围成的面积表示速度,可知时刻甲、乙的速度均为,若是匀加速直线运动,平均速度为,根据甲、乙的图像,可知时间内,甲的平均速度小于,乙的平均速度大于,错。
5.、两车沿同一直线运动,图线、分别对应、的运动情况,其中为直线,为开口向下抛物线的一部分,为图线上一点,为过点的切线,下列说法正确的是( )
A. 车做匀速运动,速度的大小为
B. 车做匀减速直线运动,加速度大小为
C. 车的初速度为,时速度大小为
D. 时,两车相遇
【答案】C
【解析】由题图可知,车对应的图线为倾斜直线,则车做匀速直线运动,速度大小为,A错误
车对应的图线为开口向下的抛物线,则车做匀变速直线运动,图线切线斜率先为正后为负,斜率的绝对值先变小后变大,则车先做匀减速直线运动,再反向做匀加速直线运动,时的速度为,根据,代入数据解得初速度,车的加速度大小为,B错误,C正确
开始运动时两车相距,运动方向相反,两车相遇时,有,解得或不符合实际情况,舍去,D错误。
6.一长为的金属管从地面以的速率竖直上抛,管在运动过程中保持竖直,管口正上方高处有一小球同时自由下落,金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度取,不计空气阻力。若小球在管下降阶段穿过管,则可能是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】若小球刚好在管上升到最高点时穿过管,则位移关系刚好满足,,代入数据解得,若小球在管刚落地时穿过管,则有,代入数据解得,若小球在管下降阶段穿过管,则满足的范围为,故选B。
7.江苏如东的菜籽油远近闻名,如图所示为“古法榨油”简化原理图,用力撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为的等腰三角形,撞击木楔的力为,则下列说法正确的是( )
A. 为了增大木块对油饼的压力,通常设计得较大
B. 为了增大木块对油饼的压力,通常设计得较小
C. 木楔挤压油饼过程中,木块对油饼的压力大小大于油饼对木块的压力大小
D. 木楔挤压油饼过程中,木楔对木块的压力大小等于木块对油饼的压力大小
【答案】B
【解析】将分解如图所示
由图可知 ,
再对 分解如图所示
可知 水平方向的分力 就是木块对油饼的压力,根据几何关系可知 与水平分力 的夹角为 ,则有 ,
可知 设计得较小,不变时,木块对油饼的压力 会越大,故A错误,B正确;
C.由牛顿第三定律可知,木块对油饼的压力与油饼对木块的压力等大反向,故C错误;
D.根据 ,
可知 ,
即木楔挤压油饼过程中,木楔对木块的压力 大小大于木块对油饼的压力 大小,故D错误。
故选 B。
8.如图所示,两根直杆、竖直固定,一根长度一定的轻绳绕过动滑轮,一端固定在杆上,另一端连接在套在杆上的光滑圆环上,动滑轮上吊着一个重物,现给圆环施加一个竖直向上的拉力,使重物缓慢上移,则在重物上移的过程中( )
A. 轻绳上张力越来越小 B. 轻绳上张力越来越大
C. 拉力越来越小 D. 拉力大小不变
【答案】D
【解析】
【详解】由于两杆间距离不变,绳长不变,根据几何关系可知,滑轮两边轻绳与竖直方向的夹角相等,
则夹角不变,根据力的平衡可知,绳上的拉力始终不变,对环研究可知,根据力的平衡,拉力不变。
故选D。
9.汽车发生爆胎后,需要用千斤顶帮助抬起汽车方便换胎。当摇动把手时,就能使水平面上的千斤顶的两臂长度相等靠拢,顶起汽车。图、图为汽车内常备的两种类型的千斤顶,一种是形,另一种是菱形,摇动手柄,使螺旋杆转动,、及、间的距离发生改变,从而实现重物的升降。若物重为,与间的夹角为,与间的夹角也为,螺旋杆保持水平,不计杆自身重力,则图、图两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为( )
A. : B. : C. : D. :
【答案】A
【解析】对形千斤顶处受力分析如图甲所示,将重物对处的压力分解为拉螺旋杆的力和压斜杆的力,由图甲可知,对菱形千斤顶、处分别受力分析如图乙所示,根据力的实际作用效果,首先重物对点压力可分解为两个等大的力,即,作用在点,又可分解为拉螺旋杆的力和压斜杆的力两个分力,由于是一个菱形,根据力的矢量三角形与几何三角形相似可得,在处可得,所以,则两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为,故选 A。
10.某研究小组做“验证力的平行四边形定则实验”,该组同学在某次实验过程中用、两只弹簧测力计同时拉动结点至位置,初始位置如图所示,现控制结点位置不变,将两弹簧测力计同时绕结点逆时针转动至竖直向下,转动过程两测力计夹角不变。则关于、测力计示数与变化正确的是( )
A. 变小,变大 B. 变大,变小
C. 先变大后变小,一直变小 D. 一直变大,先变大后变小
【答案】B
【解析】如题图所示,此时弹簧示数为,弹簧示数;
控制结点位置不变,将两弹簧测力计同时绕结点逆时针转动至竖直向下,转动过程两测力计夹角不变,如图:
当竖直向下时,弹簧示数为,弹簧示数,
所以变大,变小,
故B正确,ACD错误。
故选B。
11.如图所示,质量的物块被沿着斜面的轻质细绳系住放在倾角的斜面上。物块与斜面之间的动摩擦因数,细绳绕过定滑轮,右端固定在天花板上,将质量为的重物通过动滑轮挂在细绳上。当物块与重物都保持静止时,细绳与竖直方向的夹角。已知重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计滑轮重力及摩擦。则下列说法正确的是( )
A. 当时,物块与斜面之间的摩擦力为,沿着斜面向上
B. 当时,物块与斜面之间的摩擦力为零
C. 当时,斜面与地面之间的摩擦力为零
D. 当时,物块与斜面之间的摩擦力为,沿着斜面向下
【答案】B
【解析】先对重物和动滑轮整体分析。绳中张力处处相等,设为。动滑轮两侧绳与竖直方向夹角均为,由平衡条件:解得
A、当时,物块重力沿斜面向下的分力:由于,物块有沿斜面向下的运动趋势,静摩擦力沿斜面向上。
由平衡条件:,,最大静摩擦力:,,物块能保持静止,摩擦力为,沿斜面向上,不是。故A错误。
B、当时,物块重力沿斜面向下的分力也是,二者平衡,所以摩擦力为零, B正确。
C、将物块和斜面看成整体,整体受到绳沿斜向右上的拉力,其水平分量:不为零,因此斜面与地面之间有摩擦力以保持平衡,C错误。
D、当时,物块有沿斜面向上运动趋势,静摩擦力沿斜面向下,由平衡条件:摩擦力为,沿斜面向下,不是, D错误。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共56分.12题15分,其中第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,答案中必须写出数值和单位.
12.某兴趣小组做“验证力的平行四边形定则”的实验,装置如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB及OC为细绳。整个实验在竖直平面内完成且AO方向竖直。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是_______。
(2)下列关于本实验的说法中,正确的有_______。
A.拉橡皮筋的细绳不可以用弹性绳代替,而且细绳长一些,实验效果较好
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行
C.橡皮筋弹性要好,拉结点到达O点时,拉力要适当大些,且拉力和的夹角越大越好
D.在同一次实验中,应将结点O拉到同一位置
(3)兴趣小组的同学对实验过程中的动态变化产生了浓厚的兴趣,按图乙所示,他们完成以下的探究
①益豪同学探究:若初始时、成锐角,现要保持O点位置与的方向不变,将顺时针转动直到水平方向,他将观察到的现象是________。
A.先减小再增大,一直增大 B.一直增大,也一直增大
C.先增大再减小,一直增大 D.一直减小,也一直减小
②小超同学探究:若初始时、成直角,现要保持O点位置与的大小不变,将逆时针转动一个小角度,他将需要做出的调整是________。
A.增大,并沿逆时针方向转动一个小角度 B.增大,并沿顺时针方向转动一个小角度
C.减小,并沿逆时针方向转动一个小角度 D.减小,并沿顺时针方向转动一个小角度
③睿欣同学探究:若初始时、成钝角,现将、一起顺时针转动,转动过程中要保持O点位置和、的夹角不变,从水平方向转到竖直方向,他将观察到的现象是________。
A.一直减小,一直增大 B.一直减小,先增大再减小
C.先增大再减小,一直增大 D.先减小再增大,先增大再减小
【答案】(1)
(2)BD
(3) A D B
【详解】(1)图乙中的F是两个分力的合力的理论值,是两个分力的合力的实验值,则两力中,方向一定沿AO方向的是。
(2)A.拉橡皮筋的细绳长一些,可以减小在记录力的方向时产生的误差,实验效果较好,OB及OC细绳可以用弹性绳代替,故A错误;
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板相距较近且与木板平面平行,故B正确;
C.橡皮筋弹性要好,拉结点到达O点时,拉力要大小适当,拉力F1和F2的夹角大小适当,并非越大越好,故C错误;
D.在同一次实验中,应将结点O拉到同一位置,以保证两次力的作用效果相同,故D正确。
故选BD。
(3)①[1]根据题意作图,如图
可知先减小再增大,一直增大。
故选A。
②[2] 若要保持图乙中O点位置与F1的大小不变,根据三角形定则,如图所示,以F1起点为圆心,到末端距离为半径逆时针转过一个小角度,可知应减小F2,并沿顺时针方向转动一个小角度。
故选D。
③[3] 如图所示,两个力之间的夹角不变,由几何关系可知
一直减小,先增大再减小。
故选B。
13.一辆汽车以的速度沿直线匀速行驶,现因故紧急刹车并最终停止运动。已知汽车刹车过程中加速度的大小为,则
从开始刹车经过后,汽车通过的距离是多少
汽车停止运动前秒内的位移是多少
【答案】解:汽车刹车后停下所需的时间
可见刹车后末汽车已经停下,汽车通过的距离;
汽车停下前已经运动
此时汽车的速度
故汽车停止运动前秒内的位移。
【解析】本题考查运动学中的刹车问题,是道易错题,要注意判断汽车的运动状态,不能死套公式。
根据速度公式计算刹车停下所需的时间,从而判断刹车后汽车的运动状态,根据速度位于干涉汽车汽车通过的距离;
计算汽车停下前运动的时间,根据速度公式求出此时汽车的速度,根据速度位移公式求出汽车停止运动前秒内的位移大小。
14.如图所示,一轻质三角形框架处悬挂一定滑轮质量可忽略不计。一体重为的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为的物体。
此时人对地面的压力是多大;
斜杆,横杆所受的力是多大。
【答案】解析 先以人为研究对象,人受三个力作用,重力、地面对人的支持力绳子的拉力由平衡方程可得
对重物分析可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知,人对地面的压力为
以点为研究对象,其受力情况如图所示
将绳子的拉力分解为两个力:一个分力是对杆的拉力、一个分力是对杆的压力
由题意及受力分解图可知
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.如图所示,一滑块从固定斜面顶端由静止下滑,最终停在点。已知的高度,的长度,,斜面与水平面在点平滑连接,的长度,小滑块从点运动至点的总时间为,假定小滑块在上做匀加速直线运动,在上做匀减速直线运动,求:
小滑块滑至点时的速度大小
小滑块从运动到点的平均速度的大小可用根式表示
若在点正上方处有一小球,某时刻将小球由静止释放,不计空气阻力,取,小球恰好与刚刚停下的滑块在点相遇,求释放小球瞬间滑块离点的距离。
【答案】解:设小滑块滑至点时的速度大小是,则有
,
又
,
联立,解得
, ,
由几何知识,可得
小滑块从运动到点的平均速度的大小
小球做自由落体运动,可得
解得
可知,释放小球瞬间滑块已经开始匀减速直线运动了,把小滑块在之间的匀减速直线运动,看做反方向的匀加速直线运动,可得
,
则释放小球瞬间滑块离点的距离
联立,解得
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.如图所示,放在粗糙斜面上的物块和悬挂的物块均处于静止状态,轻绳绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳的上端连接于点。轻质弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的段与竖直方向的夹角,斜面倾角,物块和的质量分别为,,弹簧的劲度系数为,与斜面间的动摩擦因数,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,计算结果可以保留根号,求:
弹簧的伸长量
物块受到的摩擦力
现撤去绳的拉力,改用一沿斜面向上的力作用在物块上,刚好处于静止状态,将力逆时针转动至水平向左并保持不变,则此时物块受到的摩擦力是多少
【答案】解:设弹簧的伸长量为,对点受力分析,根据平衡条件得:
代入数据解得:
对点,由平衡条件得,绳的拉力大小为
代入数据解得:
对受力分析,设物块受到的摩擦力,根据平衡条件得:
代入数据解得:
方向沿斜面向下;
当力沿斜面向上,物块恰好不向上滑动时,对物块进行受力分析,
根据平衡条件得:,
代入数据解得:
力逆时针转动至水平向左时,经分析可知物块仍能静止,根据平衡条件得:
代入数据解得:
方向沿着斜面向下;
当力沿斜面向上,物块恰好不向下滑动时,对物块进行受力分析,根据平衡条件得:,
代入数据联立解得:
力逆时针转动至水平向左时,设物块仍能静止,根据平衡条件得:
代入数据解得:
方向沿着斜面向上
得
假设成立。所以,将力逆时针转动至水平向左并保持不变,则此时物块受到的摩擦力大小为,方向沿着斜面向下或,方向沿着斜面向上。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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