精品解析:黑龙江哈尔滨市第九中学校2026-2027学年高一上学期11月期中物理试题
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内容正文:
哈九中2026级高一学年上学期期中考试
物理试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
I卷(选择题,14小题,共47分)
一、单项选择题(本题共9小题,每题3分,共27分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A. 位移、平均速率、速度 B. 质量、路程、平均速度
C. 速度、平均速度、位移 D. 位移、路程、时间
2. 现有一辆跑车在做特技表演,可从最低点开始沿竖直半圆轨道运动到最高点,如图所示,若竖直轨道半径为R,则运动全程位移大小为( )
A. πR B. 2R C. 0 D. 2πR
3. 在下图中,a、b表面均光滑,天花板和地面均水平,a、b间一定有弹力的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图,当车速、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下,若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度取4~6 m/s2之间的某一值,则“全力自动刹车”的最长时间为( )
A. 1.33 s B. 2 s C. 4.8 s D. 7.2 s
5. 某质点做加速度大小为2m/s2的匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度每隔1s增大2m/s2
B. 质点在任意1s末的速度比该秒初的速度大2m/s
C. 质点在任意两个连续2s时间间隔内,通过的位移差的大小一定为8m
D. 质点在第一个2s内、第二个2s内、第三个2s内的位移大小之比一定为1:3:5
6. 一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验,让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第4s内的位移是42m,小球仍在空中运动,则( )
A. 小球在2s末的速度大小是20m/s
B. 该星球上的重力加速度为12m/s2
C. 小球在第4s末的速度大小是42m/s
D. 小球在4s内的位移是80m
7. A、B两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位置—时间图像如图所示,其中A是顶点过原点的抛物线的一部分,B是过点的一条直线,两图像相交于坐标为的P点,则下列说法正确的是( )
A. 质点A做初速度为零、加速度为1m/s2的匀加速直线运动
B. 质点B以3m/s的速度做匀速直线运动
C. 在前3 s内,质点A比B向前多前进了6 m
D. 在3 s前某时刻质点A、B速度相等
8. 如图所示,4个力同时作用于一点,4个力大小和方向相当于正六边形的两条边和两条对角线,已知F1=10 N,则这4个力的合力的大小为( )
A. 30 N B. 40 N C. 50 N D. 60 N
9. 如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重量为G的小球,现对小球施加一个方向和大小都变化的力F,使小球与竖直方向的夹角为,保持小球位置不变,则力F的最小值是( )
A. B. C. D.
二、不定项选择题(本题共5小题,每题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确,选不全的得2分,有选错的得0分)
10. 达尔文说:“最有价值的知识,是关于方法的知识。”关于下列几个物理课本中的情景涉及的物理思想方法的说法正确的是( )
A. 图甲应用了理想化模型 B. 图乙应用了实验和逻辑推理相结合的方法
C. 图丙应用了控制变量的方法 D. 图丁应用了微元法
11. 如图所示,某物体静止在固定斜面上,则物体( )
A. 受重力、支持力、摩擦力、下滑力4个力
B. 支持力和重力是一对平衡力
C. 物体受到的支持力是由于斜面发生形变而产生的
D. 对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
12. 如图所示,质量为m的木块在拉力F的作用下,在水平地面上做匀速直线运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为,F与水平方向的夹角为,重力加速度为g,那么木块受到的滑动摩擦力为( )
A. B.
C. D.
13. 用物理图像研究物理量之间关系是一种常用的数学物理方法。一物体在水平面上做直线运动,其运动图像如图所示,其中纵轴和横轴的截距分别为m和n。下列说法正确的是( )
A. 若为v-t图像,则物体在此过程中的位移大小为mn
B. 若为图像,则物体做匀变速直线运动,且初速度大小为m
C. 若为图像,则物体做匀变速直线运动,且初速度大小为m
D. 若为a-t图像且物体初速度为零,则最大速度出现在t=n时刻
14. 将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的图像分别如直线甲乙所示.则( )
A. t=2 s时,两球的高度相差一定为40 m
B. t=4 s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等
C. 两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D. 甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等
II卷(非选择题,5小题,共53分)
三、实验题
15. 某实验小组探究求合力的方法,设计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与OC为细绳。回答下列问题:
(1)在实验中,F1、F2表示两个弹簧测力计的拉力,F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力,F'表示用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的力,则下图中符合实验事实的是____________。
A. B.
C. D.
(2)为了完成实验,在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时,必须记录的有____________。
A. 两细绳的方向 B. 橡皮筋的原长 C. 两弹簧秤的示数 D. 结点O的位置
(3)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为____________N。
(4)在另一小组研究两个共点力合成的实验中,两个分力的夹角为θ,合力为F,F与θ的关系图像如图丙所示。已知这两个分力的大小不变,任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力的最大值为____________N。
16. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)弹簧自然悬挂,待弹簧____________时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:
代表符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.40
35.35
37.40
39.30
(2)如图乙是该同学根据表中数据所作的图像,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与____________的差值(填“L0”或“Lx”)。
(3)由图乙可知弹簧的劲度系数为____________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为____________g(结果均保留两位有效数字)
四、解答题
17. 运动学研究中可以采用逆向思维的方法,将物体匀减速至末速度为零的运动,反向看成初速度为零的匀加速运动。一物体沿直线做匀减速直线运动,直到速度减为零。已知物体最初2 s内的位移是x1=22m,停止前最后2 s内位移为x2=8m。求:
(1)物体加速度的大小a和初速度大小v0;
(2)物体从开始减速到停止的总时间t。
18. 某同学利用一根劲度系数已知的轻弹簧设计了一种研究摩擦力的实验。已知这根轻弹簧的劲度系数是100 N/m,A物体的质量是4 kg,B物体的质量是6 kg。如图,处于水平的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连,弹簧处于原长状态。现用一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动,当移动0.1 m时,AB之间发生相对滑动。(取g=10 N/kg)
(1)求AB之间的最大静摩擦力大小;
(2)若AB相对滑动时,弹簧压缩量始终保持在0.08 m不变,则AB之间的动摩擦因数多大;
(3)若在(2)条件下,且AB之间的滑动摩擦力等于B与地面之间的滑动摩擦力,则B与地面之间的动摩擦因数为多大。
19. 珍爱生命安全驾驶越来越引起人们重视。如图甲所示,在城市道路上一辆小汽车正在以的速度匀速向前行驶,突然,司机看见车的正前方处有一只小狗正在以速度向前奔跑,司机立即采取制动措施。若从司机看见狗开始计时(t=0),小汽车的速度—时间图像如图乙所示。
(1)求小汽车制动时的加速度a1的大小;
(2)若小汽车司机开始减速时小狗立即以加速度加速奔跑,通过计算分析小狗是否被撞;
(3)若小狗一直在与机动车道平行的人行道上以匀速向前运动,小汽车始终以原加速度减速。求从司机刹车开始,到汽车完全停止的全过程中,汽车与小狗的最大距离和最小距离。
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哈九中2026级高一学年上学期期中考试
物理试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
I卷(选择题,14小题,共47分)
一、单项选择题(本题共9小题,每题3分,共27分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A. 位移、平均速率、速度 B. 质量、路程、平均速度
C. 速度、平均速度、位移 D. 位移、路程、时间
【答案】C
【解析】
【详解】首先明确基本概念:矢量是既有大小又有方向、运算遵循平行四边形定则的物理量;标量是只有大小、无方向、运算遵循代数加减规则的物理量。
A.位移、速度为矢量,平均速率是路程与时间的比值,只有大小无方向,属于标量,故A不符合题意;
B.质量、路程为只有大小无方向的标量,平均速度是位移与时间的比值,属于矢量,故B不符合题意;
C.速度、平均速度、位移均同时具备大小和方向,全部为矢量,故C符合题意;
D.位移为矢量,路程、时间为只有大小无方向的标量,故D不符合题意。
故选C。
2. 现有一辆跑车在做特技表演,可从最低点开始沿竖直半圆轨道运动到最高点,如图所示,若竖直轨道半径为R,则运动全程位移大小为( )
A. πR B. 2R C. 0 D. 2πR
【答案】B
【解析】
【详解】位移是指从初位置指向末位置的有向线段,其大小等于初、末位置之间的直线距离。 跑车从竖直半圆轨道的最低点运动到最高点,初位置在最低点,末位置在最高点。 这两点之间的直线距离即为半圆轨道的直径,所以位移大小为2R。
故选B。
3. 在下图中,a、b表面均光滑,天花板和地面均水平,a、b间一定有弹力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图A中a、b间无弹力,因为悬线竖直,a、b无相互挤压,没有发生形变,故A错误;
B.图B中a、b间有弹力,细绳偏离竖直方向,则a、b相互挤压,产生弹力,故B正确;
C.假设图C中a、b间有弹力,a对b的弹力方向水平向右,b将向右滚动,所以a、b间不存在弹力,故C错误;
D.假设图D中a、b间有弹力,a对b的弹力垂直于斜面向上,悬线竖直,b球不可能静止,故D错误。
故选B。
4. 如图,当车速、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下,若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度取4~6 m/s2之间的某一值,则“全力自动刹车”的最长时间为( )
A. 1.33 s B. 2 s C. 4.8 s D. 7.2 s
【答案】B
【解析】
【详解】28.8km/h=8m/s,刹车时的加速度最小时,刹车时间最长,所以有
故选B。
5. 某质点做加速度大小为2m/s2的匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度每隔1s增大2m/s2
B. 质点在任意1s末的速度比该秒初的速度大2m/s
C. 质点在任意两个连续2s时间间隔内,通过的位移差的大小一定为8m
D. 质点在第一个2s内、第二个2s内、第三个2s内的位移大小之比一定为1:3:5
【答案】C
【解析】
【详解】A.质点可能做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动,也可能做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动,但加速度恒定不变,故A错误;
B.根据
可知若质点做匀加速直线运动,则质点在任意1秒末的速度比该秒初的速度大2m/s,若质点做匀减速直线运动,则质点在任意1秒末的速度比该秒初的速度小2m/s,故B错误;
C.根据
可知质点在任意两个连续2s时间间隔内,通过的位移差大小一定为
故C正确;
D.根据
若质点做初速度为0的匀加速直线运动,质点在2s内、4s内、6s内的位移之比为1:4:9,则质点在第一个2s内、第二个2s内、第三个2s内的位移大小之比一定为1:3:5。由于质点的初速度不一定为0,且质点可能做匀减速直线运动,故质点在第一个2s内、第二个2s内、第三个2s内的位移大小之比不一定为1:3:5,故D错误。
故选C。
6. 一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验,让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第4s内的位移是42m,小球仍在空中运动,则( )
A. 小球在2s末的速度大小是20m/s
B. 该星球上的重力加速度为12m/s2
C. 小球在第4s末的速度大小是42m/s
D. 小球在4s内的位移是80m
【答案】B
【解析】
【详解】A.第4s内的位移为前4s总位移与前3s总位移的差值,
即
代入、
解得该星球重力加速度。
根据自由落体速度公式
小球2s末的速度,故A错误;
B.由上述位移关系计算可得,该星球上的重力加速度为,故B正确;
C.根据自由落体速度公式,小球第4s末的速度,故C错误;
D.根据自由落体位移公式,小球4s内的位移,故D错误;
故选B。
7. A、B两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位置—时间图像如图所示,其中A是顶点过原点的抛物线的一部分,B是过点的一条直线,两图像相交于坐标为的P点,则下列说法正确的是( )
A. 质点A做初速度为零、加速度为1m/s2的匀加速直线运动
B. 质点B以3m/s的速度做匀速直线运动
C. 在前3 s内,质点A比B向前多前进了6 m
D. 在3 s前某时刻质点A、B速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.质点A的位置—时间图像是抛物线,表明质点A做匀变速直线运动;
抛物线顶点过原点,表明质点初速度为0;
将P代入匀变速直线运动位移公式
解得,故A错误;
B.质点B的位置—时间图像是直线,表明质点B做匀速直线运动;
利用图像的斜率计算质点B的速度,,故B错误;
C.由图像知3s内A位移为9m,B位移为6m,A比B向前多前进3m,故C错误;
D.质点A在1s末速度,与质点B速度相等,故D正确;
故选D。
8. 如图所示,4个力同时作用于一点,4个力大小和方向相当于正六边形的两条边和两条对角线,已知F1=10 N,则这4个力的合力的大小为( )
A. 30 N B. 40 N C. 50 N D. 60 N
【答案】B
【解析】
【详解】根据正六边形的几何关系,
两个力夹角为
故、合力为10N,方向在两个力的角平分线上
同时由几何关系可得
因、夹角为,故可由几何关系求得、的合力为30N,方向在两个力的角平分线上
两个合力方向相同,故最终合力为40N
故选B。
9. 如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重量为G的小球,现对小球施加一个方向和大小都变化的力F,使小球与竖直方向的夹角为,保持小球位置不变,则力F的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】要使小球与竖直方向的夹角为,保持小球位置不变,受力分析如图
可知当F与细绳方向垂直时F最小,最小值为
故A正确,BCD错误。
故选A。
二、不定项选择题(本题共5小题,每题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确,选不全的得2分,有选错的得0分)
10. 达尔文说:“最有价值的知识,是关于方法的知识。”关于下列几个物理课本中的情景涉及的物理思想方法的说法正确的是( )
A. 图甲应用了理想化模型 B. 图乙应用了实验和逻辑推理相结合的方法
C. 图丙应用了控制变量的方法 D. 图丁应用了微元法
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图甲是外力作用在物体上,物体产生微小形变,通过光学仪器可以观察到这种微小形变,应用了微小量放大法,故A错误;
B.图乙是伽利略对自由落体运动的研究,应用了将实验和逻辑推理相结合的方法,故B正确;
C.图丙是探究合力与分力作用效果的实验情景,应用了等效替代法,故C错误;
D.图丁中推导匀变速直线运动位移公式应用了微元法,故D正确。
故选BD。
11. 如图所示,某物体静止在固定斜面上,则物体( )
A. 受重力、支持力、摩擦力、下滑力4个力
B. 支持力和重力是一对平衡力
C. 物体受到的支持力是由于斜面发生形变而产生的
D. 对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】CD
【解析】
【详解】A.物体受重力、支持力、摩擦力、3个力,没有下滑力,故A错误;
B.支持力垂直斜面向上,重力竖直向下,支持力和重力不共线,所以支持力和重力不是一对平衡力,故B错误;
C.物体受到的支持力是由于斜面受到挤压,发生形变而产生弹力,从而给物体一个支持力,故C正确;
D.对斜面的压力和斜面对物体的支持力符合大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对作用力和反作用力,故D正确。
故选CD。
12. 如图所示,质量为m的木块在拉力F的作用下,在水平地面上做匀速直线运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为,F与水平方向的夹角为,重力加速度为g,那么木块受到的滑动摩擦力为( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】对木块受力分析并正交分解,则有
又木块在水平面上做匀速直线运动,故水平方向受力平衡,则有
故选CD。
13. 用物理图像研究物理量之间关系是一种常用的数学物理方法。一物体在水平面上做直线运动,其运动图像如图所示,其中纵轴和横轴的截距分别为m和n。下列说法正确的是( )
A. 若为v-t图像,则物体在此过程中的位移大小为mn
B. 若为图像,则物体做匀变速直线运动,且初速度大小为m
C. 若为图像,则物体做匀变速直线运动,且初速度大小为m
D. 若为a-t图像且物体初速度为零,则最大速度出现在t=n时刻
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若为v-t图像,则图像与坐标轴围成的面积表示位移,则物体在此过程中的位移大小为,A错误;
B.若为图像,则根据可得物体做匀变速直线运动,且初速度大小为v0=m,B正确;
C.若为图像,则根据可知,物体做匀变速直线运动,且初速度大小为,C错误;
D.若为a-t图像且物体初速度为零,则表示物体做加速度减小的加速运动,当加速度为零时速度最大,即最大速度出现在t=n时刻,D正确。
故选BD。
14. 将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的图像分别如直线甲乙所示.则( )
A. t=2 s时,两球的高度相差一定为40 m
B. t=4 s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等
C. 两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D. 甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.根据速度时间图像与时间轴所围的“面积”表示质点的位移,知t=2s时,甲球通过的位移为
乙的位移为零,两球位移之差等于40m,但两球初始的高度未知,故t=2s时两球的高度相差不一定为40m,A错误;
B.t=4s时,甲球相对于抛出点的位移为
乙球相对于抛出点的位移为
故两球相对于各自的抛出点的位移相等,B正确;
C.两球从不同的高度以同样的速度竖直向上抛出,根据竖直上抛运动的规律
h是抛出点距地面的高度,可知两球从抛出至落到地面所用的时间间隔t不相等,C错误;
D.由图知,甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等,都是3s,D正确。
故选BD。
II卷(非选择题,5小题,共53分)
三、实验题
15. 某实验小组探究求合力的方法,设计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与OC为细绳。回答下列问题:
(1)在实验中,F1、F2表示两个弹簧测力计的拉力,F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力,F'表示用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的力,则下图中符合实验事实的是____________。
A. B.
C. D.
(2)为了完成实验,在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时,必须记录的有____________。
A. 两细绳的方向 B. 橡皮筋的原长 C. 两弹簧秤的示数 D. 结点O的位置
(3)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为____________N。
(4)在另一小组研究两个共点力合成的实验中,两个分力的夹角为θ,合力为F,F与θ的关系图像如图丙所示。已知这两个分力的大小不变,任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力的最大值为____________N。
【答案】(1)C (2)ACD
(3)4.00 (4)7
【解析】
【小问1详解】
F表示平行四边形作出的与的合力,则F的方向一定沿平行四边形的对角线;表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力,则的方向一定沿橡皮筋拉伸的方向,可知,第C选择项符合要求。
故选C。
【小问2详解】
为了完成实验,在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时,要知道力的三要素,大小、方向和作用点,因此必须记录的是两细绳的方向、两弹簧秤的示数和结点O的位置。
故选ACD。
【小问3详解】
由图乙可知,弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则弹簧测力计的读数为4.00N。
【小问4详解】
两个分力的夹角为θ,合力为F,F与θ的关系图像如图丙所示,则有,
合力大小的最大值为
联立,解得
16. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)弹簧自然悬挂,待弹簧____________时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:
代表符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.40
35.35
37.40
39.30
(2)如图乙是该同学根据表中数据所作的图像,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与____________的差值(填“L0”或“Lx”)。
(3)由图乙可知弹簧的劲度系数为____________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为____________g(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)静止 (2)Lx
(3) ①. 4.9 ②. 10
【解析】
【小问1详解】
弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,测量最准确。
【小问2详解】
图乙的纵轴是砝码的质量,当砝码质量m=0时,横轴的x=0,说明横轴的差值对应的是仅挂砝码盘时的弹簧长度为基准,因此横轴是弹簧长度与Lx的差值。
【小问3详解】
[1]根据胡克定律
这里
因此根据图像可求出
[2]通过图表可以得知,只悬挂砝码盘时弹簧的伸长量为
砝码盘的重力为
代入解得
四、解答题
17. 运动学研究中可以采用逆向思维的方法,将物体匀减速至末速度为零的运动,反向看成初速度为零的匀加速运动。一物体沿直线做匀减速直线运动,直到速度减为零。已知物体最初2 s内的位移是x1=22m,停止前最后2 s内位移为x2=8m。求:
(1)物体加速度的大小a和初速度大小v0;
(2)物体从开始减速到停止的总时间t。
【答案】(1)4m/s2,15m/s
(2)
【解析】
【小问1详解】
对停止前最后2s的运动采用逆向思维,等效为初速度为0的匀加速直线运动,由位移公式
代入数据解得a=4m/s2
最初2s内物体做匀减速直线运动,由位移公式
代入数据解得v0=15m/s
【小问2详解】
物体减速到停止时末速度为0,由速度公式
代入数据解得t=3.75s
18. 某同学利用一根劲度系数已知的轻弹簧设计了一种研究摩擦力的实验。已知这根轻弹簧的劲度系数是100 N/m,A物体的质量是4 kg,B物体的质量是6 kg。如图,处于水平的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连,弹簧处于原长状态。现用一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动,当移动0.1 m时,AB之间发生相对滑动。(取g=10 N/kg)
(1)求AB之间的最大静摩擦力大小;
(2)若AB相对滑动时,弹簧压缩量始终保持在0.08 m不变,则AB之间的动摩擦因数多大;
(3)若在(2)条件下,且AB之间的滑动摩擦力等于B与地面之间的滑动摩擦力,则B与地面之间的动摩擦因数为多大。
【答案】(1)10N (2)0.2 (3)0.08
【解析】
【小问1详解】
当物体A恰好发生相对滑动时,对物体A受力分析,水平方向受到弹簧的弹力和B对A的最大静摩擦力,由平衡条件可得AB之间的最大静摩擦力大小为
【小问2详解】
当AB发生相对滑动时,对A受力分析列平衡方程,有
弹簧的压缩量
解得AB之间的动摩擦因数为
【小问3详解】
根据题意可知,AB间的滑动摩擦力等于物体B与地面之间的滑动摩擦力,有
解得物体B与地面之间的动摩擦因数为
19. 珍爱生命安全驾驶越来越引起人们重视。如图甲所示,在城市道路上一辆小汽车正在以的速度匀速向前行驶,突然,司机看见车的正前方处有一只小狗正在以速度向前奔跑,司机立即采取制动措施。若从司机看见狗开始计时(t=0),小汽车的速度—时间图像如图乙所示。
(1)求小汽车制动时的加速度a1的大小;
(2)若小汽车司机开始减速时小狗立即以加速度加速奔跑,通过计算分析小狗是否被撞;
(3)若小狗一直在与机动车道平行的人行道上以匀速向前运动,小汽车始终以原加速度减速。求从司机刹车开始,到汽车完全停止的全过程中,汽车与小狗的最大距离和最小距离。
【答案】(1)
(2)小狗不会被撞上 (3),
【解析】
【小问1详解】
根据图像的斜率表示加速度,由图乙可知小汽车制动时的加速度大小为
【小问2详解】
若小汽车司机开始减速时小狗立即以加速度加速奔跑,当汽车和小狗的速度相等时,又
解得,
该过程汽车通过的位移大小为
小狗通过的位移大小为
则有
由于共速后汽车的速度小于小狗的速度,则小狗不会被撞上。
【小问3详解】
当汽车速度等于小狗速度时,所用时间为
该过程汽车和小狗的位移大小分别为,
由于
可知共速前汽车已经追上小狗,则汽车与小狗的最小距离为0;
当汽车停下时,汽车和小狗的位移大小分别为,
此时汽车与小狗的距离为
可知汽车与小狗的最大距离为初始时刻的距离,最大距离为。
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