四川省綿陽(yáng)市綿陽(yáng)中學(xué)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末模擬測(cè)試物理題 Word版含解析.docx

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綿陽(yáng)中學(xué)高2023級(jí)高一上期期末模擬測(cè)試物理試題一、本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.某網(wǎng)約車司機(jī)打算駕車從四川省綿陽(yáng)中學(xué)到綿陽(yáng)南郊機(jī)場(chǎng)接機(jī)，利用高德地圖導(dǎo)航，可選方案有兩種：方案一行駛7.5公里，用時(shí)13分鐘；方案二需行駛8.1公里，用時(shí)17分鐘，司機(jī)選擇了方案一，則（）A.方案二全程的位移比方案一的大B.研究該汽車的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，可將汽車視為質(zhì)點(diǎn)C.若方案一顯示“預(yù)計(jì)21：24到達(dá)”，“21：24”指的是時(shí)間D.方案一汽車運(yùn)動(dòng)全程的平均速度約為35km/h【答案】B【解析】【詳解】A．兩個(gè)方案的出發(fā)點(diǎn)和終點(diǎn)均相同，故兩種方案的位移相同，故A錯(cuò)誤；B．研究汽車的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，汽車的形狀大小可以忽略，故可將汽車視為質(zhì)點(diǎn)，故B正確；C．“預(yù)計(jì)21：24到達(dá)”中“21：24”指的是時(shí)刻，并不是時(shí)間間隔，故C錯(cuò)誤；D．方案一汽車運(yùn)動(dòng)全程平均速率約為因汽車的行程軌跡不是直線，故汽車的位移大小小于路程，則可得汽車運(yùn)動(dòng)全程的平均速度小于35km/h，故D錯(cuò)誤。故選B。2.風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)如圖所示，風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將實(shí)驗(yàn)者向上加速“托起”．則實(shí)驗(yàn)者在此過程中（　?。?A.處于失重狀態(tài)B.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變C.所受重力小于氣流對(duì)人的“托力”D.所受重力的反作用力是氣流對(duì)人的“托力”【答案】C【解析】【分析】實(shí)驗(yàn)者加速向上運(yùn)動(dòng)，合力向上不為零，以人為研究對(duì)象，分析其受力情況即可，加速度向上，處于超重，加速度向下，處于失重．【詳解】ABC、實(shí)驗(yàn)者加速向上運(yùn)動(dòng)，速度增大，合力向上不為零，受氣流的力大于重力，處于超重狀態(tài)，故AB錯(cuò)誤，C正確；D、地球?qū)θ说奈腿藢?duì)地球的吸引力是作用力和反作用力，大小相等，故D錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】分析受力時(shí)，首先要明確研究對(duì)象，應(yīng)分析研究對(duì)象的受力情況，而不是分析其施力情況，知道如何判斷物體處于超重還是失重狀態(tài)，屬于基礎(chǔ)題．3.如圖所示，汽車?yán)镉幸凰椒胖玫墓枘z魔力貼，魔力貼上放置質(zhì)量為m的小花瓶。若汽車在水平公路上勻速向前運(yùn)動(dòng)，則（　?。〢.小花瓶受到的靜摩擦力水平向前B.若汽車突然減速，小花瓶受到的靜摩擦力水平向前C.若汽車以加速度a向前加速，此時(shí)車對(duì)小花瓶的作用力為maD.花瓶受到的支持力是汽車表面的形變產(chǎn)生的【答案】D【解析】【詳解】A ．當(dāng)汽車在水平公路上勻速向前運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，小花瓶與汽車之間不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，此時(shí)小花瓶不受靜摩擦力，故A錯(cuò)誤；B．若汽車突然減速，小花瓶和汽車一起做減速，加速度向后，小花瓶受到的靜摩擦力水平向后，故B錯(cuò)誤；C．若汽車以加速度a向前加速，此時(shí)車對(duì)小花瓶的作用力為故C錯(cuò)誤；D．花瓶受到的支持力是汽車表面的形變產(chǎn)生的，故D正確。故選D。4.如圖所示的位移—時(shí)間圖像和速度—時(shí)間圖像中給出四條圖線，甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況，則下列說法正確的是（）A.時(shí)間內(nèi)，甲車通過的路程大于乙車通過的路程B.甲車加速度不斷減小，乙車加速度不變C.時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車在時(shí)刻相距最遠(yuǎn)D.時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車的平均速度相等【答案】C【解析】【詳解】AB．x-t圖像只能描述直線運(yùn)動(dòng)，圖像的斜率表示速度，乙圖線的斜率不變，說明乙的速度不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲做速度越來越小的變速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間內(nèi)，兩車的始末位置相同相等，又都是單向直線運(yùn)動(dòng)，所以兩車路程相等，故A、B錯(cuò)誤；C．由圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移可知：在時(shí)刻面積差最大，所以丙、丁兩車相距最遠(yuǎn)，故C正確；D．0—時(shí)間內(nèi)，丙的位移小于丁的位移，時(shí)間相等，平均速度等于位移與時(shí)間的比值，所以丙車的平均速度小于丁車的平均速度，故D錯(cuò)誤。故選C。 5.如圖所示，高空工人清洗樓房的光滑玻璃，用一根繩索將自己懸在空中，已知工人及其裝備的總質(zhì)量為m，且視為質(zhì)點(diǎn)，懸繩與豎直墻壁的夾角為，懸繩對(duì)工人的拉力大小為，墻壁對(duì)工人的彈力大小為，工人保持離墻的距離不變，重力加速度為g，則（）A.若工人緩慢上移，則減小，增大B.若工人緩慢下移，則與的合力增加C.，D.，【答案】D【解析】【詳解】作出人的受力圖如圖所示可得工人緩慢上移，懸繩長(zhǎng)度變短，θ增大，F(xiàn)T和FN均增大，工人緩慢下移，懸繩長(zhǎng)度變長(zhǎng)，θ減小，F(xiàn)T和FN均減小，視為動(dòng)態(tài)平衡，F(xiàn)T和FN的合力始終與重力相低消，合力大小不變；故選D。6.如圖所示，拖把頭質(zhì)量為m，忽略拖桿的質(zhì)量，拖把頭和地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為 g，某同學(xué)用拖把在水平地面向右勻速拖地時(shí)，拖桿與豎直方向的夾角為，則（　?。〢.推拖把力的大小為B.若保持推拖把力不變，減小角，地面與拖把間的摩擦力變小C.若保持推拖把力不變，增大角，地面對(duì)拖把的作用力增大D.若增大，為使拖把仍水平勻速，推拖把力應(yīng)減小【答案】D【解析】【詳解】AD．設(shè)推拖把力的大小為F，方向沿拖桿方向，對(duì)拖把頭由平衡條件得解得若增大，為使拖把仍水平勻速，由該式可知，推拖把力F減小，故A錯(cuò)誤，D正確；B．根據(jù)前面分析可知若保持推拖把力不變，減小角，增大，地面與拖把間的摩擦力變大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)平衡條件可知地面對(duì)拖把的作用力與拖把頭的重力與推拖把力F的合力等大反向，拖把頭的重力與推拖把力F的大小不變，當(dāng)增大角，兩力合力減小，故地面對(duì)拖把的作用力減小，故C錯(cuò)誤。故選D。7.從地面上以大小為的初速度豎直上拋一質(zhì)量為的小球，若運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力與其速率成正比，小球運(yùn)動(dòng)的速度大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面時(shí)速度大小為，且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，在小球的整過運(yùn)動(dòng)過程中，則下列說法中錯(cuò)誤的是（　?。?A.小球加速度在上升過程中逐漸減小，在下降過程中也逐漸減小B.小球拋出瞬間的加速度大小為C.小球被拋出時(shí)的加速度值最大，到達(dá)最高點(diǎn)的加速度值最小D.小球上升過程的平均速度小于【答案】C【解析】【詳解】A．由小球受到的空氣阻力與速率成正比，由可以知道在上升過程中空氣阻力減小，又重力向下，故上升階段合力減小，故加速度減小。下降過程中速率增大，空氣阻力增大，方向向上，而重力向下故合力逐漸減小，加速度逐漸減小，A正確，不符合題意；B．由圖可以知道，速度為時(shí)球勻速，說明重力等于阻力，故有得故拋出瞬間的空氣阻力為故拋出瞬間加速度為 B正確，不符合題意；C．小球拋出時(shí)重力向下，阻力向下，此時(shí)速率最大時(shí)阻力最大，可以知道合力在拋出時(shí)最大，此時(shí)加速度也最大，而加速度最小值為零，出現(xiàn)在勻速運(yùn)動(dòng)至落地前，C錯(cuò)誤，符合題意；D．上升過程若是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其平均速度為，而從圖中可以看出其面積小于勻減速直線運(yùn)動(dòng)的面積，即圖中的位移小于做勻減速的位移，而平均速度等于位移比時(shí)間，故其平均速度小于勻減速的平均速度，即小于，D正確，不符合題意。故選C。8.如圖所示，質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)長(zhǎng)方體木塊P和Q疊放在傾角為的固定斜面上，P和Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，Q和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。從靜止釋放，則（　?。〢若，則PQ兩物體一定一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)B.若，則PQ兩物體一定相對(duì)滑動(dòng)C.若兩物體能一起沿斜面下滑，則物體P對(duì)Q的摩擦力為，且方向向上D.兩物體一起沿斜面下滑過程中，地面對(duì)斜面的支持力不斷增大【答案】A【解析】【詳解】A．當(dāng)，若PQ兩物體相對(duì)靜止時(shí)，由于故此時(shí)PQ兩物體整體不可能都靜止；分析可知當(dāng)時(shí)PQ兩物體相對(duì)靜止以共同的加速度向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)時(shí)P比Q下滑的快。分析可知除此之外不可能存在Q不動(dòng)P運(yùn)動(dòng)或者P不動(dòng)Q運(yùn)動(dòng)的情況，故當(dāng)時(shí)PQ兩物體一定一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，故A正確； BC．當(dāng)兩物體能一起沿斜面下滑，始終保持相對(duì)靜止時(shí)，對(duì)整體有對(duì)P單獨(dú)分析有聯(lián)立解得物體Q對(duì)P的摩擦力為方向沿斜面向上，故物體P對(duì)Q的摩擦力方向沿斜面向下；分析可知該情況下，PQ始終保持相對(duì)靜止；結(jié)合前面分析若，此時(shí)若，PQ兩物體相對(duì)靜止，若μ2>μ1，PQ兩物體相對(duì)滑動(dòng)，故BC錯(cuò)誤；D．兩物體一起沿斜面下滑過程中，設(shè)加速度為，設(shè)斜面質(zhì)量為，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)豎直方向根據(jù)牛頓第二定律該情況下地面對(duì)斜面的支持力不變，故D錯(cuò)誤。故選A。二、本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.如圖所示，在豎直向上恒力F的作用下，a物體緊靠豎直墻壁并保持靜止，b物體沿a物體勻速下滑。則下列說法中正確的是（）A.a、b之間一定存在摩擦力B.a可能受到6個(gè)力的作用C.b物體受到a物體的作用力豎直向上D.墻壁不可能是光滑的【答案】AC【解析】【分析】 【詳解】AC．對(duì)b物體進(jìn)行受力分析：受到豎直向下重力，垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力；又因?yàn)閎物體沿a物體勻速下滑，處于平衡狀態(tài)，所以b物體受到a物體的兩個(gè)作用力:垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力一定跟第三個(gè)力重力，大小相等方向相反，作用在一條直線上，故AC正確；B．對(duì)a進(jìn)行受力分析：受到豎直向下重力，豎直向上恒力F，b對(duì)a的壓力和摩擦力，受到4個(gè)力作用，故B錯(cuò)誤；D．對(duì)a、b進(jìn)行整體受力分析：受到豎直向下重力與豎直向上恒力F，墻壁對(duì)a沒有彈力，所以墻壁對(duì)a沒有摩擦力，且墻壁光不光滑沒法判斷，故D錯(cuò)誤。故選AC?！军c(diǎn)睛】10.如圖所示，小球a、b質(zhì)量均為m，用細(xì)線相連并懸掛于O點(diǎn)?，F(xiàn)用一輕質(zhì)彈簧給小球a施加一個(gè)拉力F，使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，且oa與豎直方向的夾角為30°，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則彈簧形變量可能為（　?。〢.B.C.D.【答案】AC【解析】【詳解】以小球ab整體為研究對(duì)象，受到總的重力2mg、彈簧彈力和細(xì)線的拉力；根據(jù)平衡條件得知：F與T的合力與重力2mg總是大小相等、方向相反，如圖所示當(dāng)F與繩子oa垂直時(shí)，F(xiàn)有最小值，F(xiàn)的最小值為 則彈簧的最短伸長(zhǎng)量為當(dāng)拉力F豎直向上時(shí)，拉力F最大則彈簧的最長(zhǎng)伸長(zhǎng)量為故AC正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。11.如圖所示，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶與地面的傾角，A、B之間的距離，在傳送帶上端A輕輕放上一個(gè)質(zhì)量為的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，煤塊與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生黑色劃痕，若煤塊運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)恰好讓整個(gè)履帶都產(chǎn)生劃痕，傳送帶兩端的履帶長(zhǎng)度不計(jì)，已知，，重力加速度g取，則下列說法正確的是（　　）A.煤塊在傳送帶上一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為B.煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為C.傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速率D.若傳送帶的速率變?yōu)樵瓉淼?，煤塊在運(yùn)行過程中的某時(shí)刻加速度會(huì)發(fā)生改變【答案】AB【解析】【詳解】AB．假設(shè)煤塊在到B端前就已經(jīng)達(dá)到傳送帶的速度，則設(shè)傳送帶速度為v0，煤塊到B端時(shí)的速度為v，且，煤塊運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)恰好讓整個(gè)履帶都產(chǎn)生劃痕，說明在此過程中煤塊一直相對(duì)傳送帶滑動(dòng)，并做勻加速運(yùn)動(dòng)，則煤塊加速至與傳送帶速度相等過程中滿足 解得煤塊加速至傳送帶速度后滿足解得則煤塊加速至與傳送帶速度相等過程中的位移與時(shí)間分別為煤塊加速至傳送帶速度后到B端的位移與時(shí)間分別為又因?yàn)槊簤K運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)恰好讓整個(gè)履帶都產(chǎn)生劃痕，則有聯(lián)立解得與矛盾，則假設(shè)錯(cuò)誤。故傳送帶的速度始終大于煤塊，則煤塊的加速度為位移滿足解得 故A、B正確；C．因煤塊運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)恰好讓整個(gè)履帶都產(chǎn)生劃痕，則有解得故C錯(cuò)誤；D．傳送帶的速率變?yōu)樵瓉淼?，即，煤塊全程保持原加速度加速的情況下，到達(dá)B端的速度為故煤塊仍然達(dá)不到傳送帶的速度，煤塊在運(yùn)行過程中的某時(shí)刻加速度不會(huì)發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。故選AB。12.甲、乙兩輛車在同一平直道路上同向并排行駛，初始時(shí)乙車在甲車前方處，甲的位移—時(shí)間關(guān)系和乙的速度—時(shí)間關(guān)系分別為和，式中各物理量均取，國(guó)際單位制單位，下列說法正確的是（　　）A.兩車第一次相遇可能發(fā)生14s末B.若10秒末時(shí)兩車相遇，則C.若，在甲車停止運(yùn)動(dòng)前，兩車相遇2次D.若，兩車最終停在同一位置【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意可知甲、乙都做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，它們的初速度為，加速度為， 0~10s，甲速度大于乙，10s末甲、乙速度相等，此后甲速度小于乙，因此甲最晚在10秒末與乙第一次相遇，若在此時(shí)相遇，則此時(shí)甲、乙的位移分別為則故A錯(cuò)誤，B正確；C．假設(shè)在甲車停止運(yùn)動(dòng)前，兩車相遇2次，則甲、乙相遇應(yīng)滿足解得，則第二次相遇為17s，此時(shí)甲早已停止運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．甲停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移為乙停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移為則則時(shí)，兩車最終停在同一位置，故D正確。故選BD。三、本大題2小題，每空2分，共16分。13.某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)B，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置，分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。 （1）下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是____________（填寫選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）。A．應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力B．彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置（2）一次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)如圖中所示，大小為_________N。（3）某次實(shí)驗(yàn)中，保持測(cè)力計(jì)A的拉力方向與豎直方向的夾角為30°不變，沿不同方向拉測(cè)力計(jì)B，發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)B的讀數(shù)最小為5.0N，則重物M的質(zhì)量為__________kg。（g取）【答案】①.D②.3.60③.1【解析】【詳解】（1）[1]A.以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，其中豎直向下的拉力等于重物M所受的重力，故需要測(cè)量重物M所受的重力，故A不滿足題意要求；B.彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零，故B不滿足題意要求；C.為了減小誤差，拉線方向應(yīng)與木板平面平行，故C不滿足題意要求；D.改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，不需要使O點(diǎn)靜止在同一位置，故D滿足題意要求。故選D。（2）[2]彈簧測(cè)力計(jì)最小分度值為0.1N，因此讀數(shù)為3.60N。（3）[3]根據(jù)對(duì)O點(diǎn)受力可知當(dāng)測(cè)力計(jì)B與測(cè)力計(jì)A垂直時(shí)，測(cè)力計(jì)B的讀數(shù)最小 根據(jù)幾何關(guān)系可得解得M=1kg14.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的裝置（g?。?。（1）除了圖中所給器材以及交流電源和導(dǎo)線外，在下列器材中，還必須使用器材是__________。（選填正確選項(xiàng)的字母）A.秒表B.天平（含砝碼）C.彈簧測(cè)力計(jì)D.刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)前平衡摩擦力的做法是：把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，先不掛砝碼盤，將小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。用墊塊把木板一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，讓小車以一定初速度沿木板向下運(yùn)動(dòng)，并不斷調(diào)節(jié)木板的傾斜度，直到打出的紙帶點(diǎn)跡__________（填“均勻”或“均勻增加”），說明摩擦力已被平衡。（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，打出了一條紙帶如圖乙所示，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，且相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)未畫出，經(jīng)測(cè)量得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，由紙帶求出打C點(diǎn)時(shí)的速度__________，小車加速度的大小為__________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（4）若不斷增加砝碼的質(zhì)量，則小車的加速度大小將趨近于某一極限值，此極限值為__________。【答案】①.BD##DB②.均勻③.0.760④.2.01⑤.g##【解析】【詳解】（1）[1]利用天平測(cè)量質(zhì)量，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以計(jì)時(shí)，打出的紙帶需利用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度求加速度，所以還需要天平（含砝碼）和刻度尺，可以不需要彈簧測(cè)力計(jì)。故選BD。（2）[2]平衡摩擦力是使小車拖動(dòng)紙帶在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過紙帶上所打點(diǎn)是否均勻判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若打出的紙帶點(diǎn)跡是均勻的，則說明小車做勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力已被平衡。（3）[3]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為 利用紙帶提供數(shù)據(jù)，可得打C點(diǎn)時(shí)的速度為[4]根據(jù)逐差法，可得小車加速度大小為（4）[5]設(shè)小車的質(zhì)量為，砝碼和砝碼盒的總質(zhì)量為，以小車為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得以砝碼和砝碼盒為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得若不斷增加砝碼的質(zhì)量，則小車的加速度大小將趨近于某一極限值，此極限值為g或。四、本大題3小題，共36分，要求須寫出必要的文字說明、主要的計(jì)算步驟和明確的答案。15.2023年10月11日，貴廣高鐵正式提速至300km/h，途經(jīng)該線路的列車可節(jié)約1小時(shí)左右，由成都東站開往香港西九龍的G2963次列車亦因此受益。綿陽(yáng)中學(xué)高一物理組乘坐該列車去姊妹學(xué)校香港圣堡祿學(xué)?？疾鞂W(xué)習(xí)，在即將經(jīng)停桂林西站時(shí)，物理老師們突然想測(cè)一下該列車減速時(shí)的加速度大小。某時(shí)刻通過顯示屏得知當(dāng)列車開始制動(dòng)時(shí)的速度為288km/h，經(jīng)過160s后停在桂林西站。減速過程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)優(yōu)秀的綿中學(xué)子計(jì)算以下問題：（1）列車減速運(yùn)行過程中加速度的大??；（2）需要提前多遠(yuǎn)開始制動(dòng)；（3）從開始減速至位移為3900m時(shí)動(dòng)車的速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】 【詳解】（1）列車開始制動(dòng)時(shí)的速度為由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式代入數(shù)據(jù)可得，列車減速運(yùn)行過程中加速度的大小為（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，需要提前開始制動(dòng)的距離為（3）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式其中解得，從開始減速至位移為3900m時(shí)動(dòng)車的速度大小為16.如圖所示，細(xì)繩OA長(zhǎng)30cm，O端與質(zhì)量m=1kg的重物相連，A端與輕質(zhì)圓環(huán)（重力不計(jì)）相連，圓環(huán)套在水平棒上可以滑動(dòng)；定滑輪固定在距離圓環(huán)50cm的B處，跨過定滑輪的細(xì)繩，兩端分別與重物m、重物G相連，若兩條細(xì)繩間的夾角φ=90°，圓環(huán)恰好沒有滑動(dòng)，不計(jì)滑輪大小，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，求：（1）圓環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）重物G的質(zhì)量M?！敬鸢浮浚?）0.75；（2）0.6kg【解析】 【詳解】（1）因?yàn)閳A環(huán)將要開始滑動(dòng)，所受的靜摩擦力剛好達(dá)到最大值，有對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析，則有代入數(shù)據(jù)解得（2）對(duì)重物m所以17.如圖所示，水平傳送帶以不變的速度v＝15m/s向右運(yùn)動(dòng)，將一質(zhì)量m＝1kg的工件輕輕放在傳送帶的左端，由于摩擦力的作用，工件做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t＝2s，速度達(dá)到v；再經(jīng)過時(shí)間t′＝4s，工件到達(dá)傳送帶的右端，以速度v滑上一個(gè)固定足夠長(zhǎng)的斜面BC，斜面傾角θ＝30°，斜面與物體間的動(dòng)摩擦因?yàn)?，（B點(diǎn)處無(wú)能量損失，g取10m/s2）。（＝1.73）（1）工件與水平傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）水平傳送帶的長(zhǎng)度；（3）工件從B開始滑上斜面到回到斜面底部B點(diǎn)所用的總時(shí)間。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）0.75；（2）75m；（3）5.46s【解析】【分析】（1）應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出工件在傳送帶上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律解答；（2）工件先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v之后與傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩過程的位移大小之和即為所求；（3 ）根據(jù)牛頓第二定律分別求得工件沿斜面上滑和下滑過程的加速度大小，工件沿斜面上滑過程的位移大小等于沿斜面下滑過程的位移大小。應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解?！驹斀狻浚?）設(shè)工件與水平傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，工件在傳送帶上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為a1，則有a1＝m/s2＝7.5m/s2根據(jù)牛頓第二定律得μ1mg＝ma1解得μ1＝0.75（2）設(shè)水平傳送帶的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，工件先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v之后與傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)。工件做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小為工件做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小為x2＝vt′＝15×4m＝60mL＝x1+x2＝15m+60m＝75m（3）設(shè)工件沿斜面上滑過程的加速度大小為a2，時(shí)間為t2；沿斜面下滑過程的加速度大小為a3，時(shí)間為t3，由牛頓第二定律得：mgsin30°+μ2mgcos30°＝ma2其中μ2＝，解得a2＝7.5m/s2mgsin30°﹣μ2mgcos30°＝ma3解得a3＝2.5m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得由工件沿斜面上滑過程的位移大小等于沿斜面下滑過程的位移大小得代入數(shù)據(jù)解得 t3＝s工件從B開始滑上斜面到回到斜面底部B點(diǎn)所用的總時(shí)間為t總＝t2+t3＝2s+s＝5.46s