河南省2021年高一物理1月月考試題

河南省新蔡縣第一高級中學(xué)2020-2021學(xué)年高一物理1月月考試題

第I卷（選擇題）

一、單選題（每小題4分，1-8為單選，9-12為多選，共48分）

1.下列說法正確的是（）

A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動

B.物體在變力作用下一定是做曲線運動

C.物體做曲線運動，沿垂直速度方向的合力一定不為零

D.兩個直線運動的合運動一定是直線運動

2.質(zhì)量為1kg的物體力置于水平地面上，物體與地面的動摩擦因數(shù)4=0.2。從仁0時刻開始,

物體以初速度％向右滑行，同時受到一個水平向左、大小恒為41N的作用力。若取向右為正

方向，重力加速度史lOm/s?,下列反映物體受到的摩擦力K隨時間變化的圖象是

3.甲、乙兩輛汽車從同一地點出發(fā)，向同一方向行駛,它們的v—t圖象如圖所示,下列判斷正

確的（）

A.在ti時刻前，甲車始終在乙車的前面

B.在力時刻前，乙車始終在甲車的前面

C.在如時刻前，乙車的速度始終比甲車增加得快

D.在ti時刻兩車第一次相遇

4.在足夠高的空中某點豎直上拋一物體，拋出后第5s內(nèi)物體的位移大小為4m,設(shè)物體拋出

時的速度方向為正方向，忽略空氣阻力的影響,g取10m/s2.則關(guān)于物體的運動，下列說法正

確的是（）.

A.物體的上升時間可能是4.9sB.第5s內(nèi)的平均速度一定是/m/s

C.4s末的瞬時速度可能是10m/sD.10s內(nèi)位移可能為TOOm

5.甲、乙兩物體靜止在光滑水平面上，現(xiàn)對乙施加一變力F,力F與時間t的關(guān)系如圖所示,

在運動過程中，甲、乙兩物體始終相對靜止，則（）

甲0

A.在to時刻，甲、乙間靜摩擦力最小B.在to時刻，甲、乙兩物體速度最小

C.在2t。時刻，甲、乙兩物體速度最大D.在2t。時刻，甲、乙兩物體位移最小

6.如圖所示，在傾角6=37。的光滑斜面上用細(xì)繩拴一質(zhì)量爐2kg的小球，小球和斜面靜止

時，細(xì)繩平行于斜面。當(dāng)斜面以5m/1的加速度水平向右做勻加速運動時，細(xì)繩拉力大小為

當(dāng)斜面以20m/s2的加速度水平向右做勻加速運動時，細(xì)繩拉力大小為內(nèi)，取g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8。

()

V57545

A.D.--------L.-------

345

7.如圖所示，勁度系數(shù)為A的輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上的質(zhì)量為

〃的物體A接觸（A與彈簧未連接），質(zhì)量為0的物體B緊挨A放置，此時彈簧水平且無形變,

用水平力尸緩慢推動物體B,在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了荀，此時物體A、B靜止，已知

物體A與水平面間的動摩擦因數(shù)為H,物體B與水平面間的摩?————"、B

BA

開始向左運動，A運動的最大距離為4胸，重力加速度大小為g—I_________

A.物體A和B先做勻加速運動，再做勻減速運動

B.B.物體剛向左運動時的加速度大小為一""g

m

C.物體A、B運動絲翌后分離

k

D.D.物體A、B運動x。一絲空■后分離

k

8.直立的輕彈簧一端固定在地面上，另一端拴住一個鐵塊，現(xiàn)讓鐵塊在豎直方向做往復(fù)運動,

從塊所受合力為零開始計時，取向上為正方向，其運動的位移-時間圖像如圖所示（）

A.仁0.25s時物體對彈簧的壓力最大

B.片0.25s和￡=0.75s兩時刻彈簧的彈力相等

C.t=0.25s至t=0.50s這段時間物體做加速度逐漸增大的加速運動

D.t=0.25s至￡=0.50s這段時間內(nèi)物體的動能和彈簧的彈性勢都在增大

9.如圖，一粗糙斜面放置在水平地面上，斜面體頂端裝有一光滑定滑輪，細(xì)繩跨過滑輪，其

一端懸掛物塊N,另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用水平向左的拉力

緩慢拉動N,直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°,斜面體和M女慳好靜止.則在此過程

中（）

A.M所受細(xì)繩的拉力一直增大

B.M所受斜面的摩擦力一直增大

C.地面對斜面體的摩擦力一直增大

D.M所受斜面的摩擦力可能先減小后增大

壓緊彈簧，彈簧左端固定在墻壁上，此時彈簧的壓縮量為內(nèi)，以兩滑塊此時的位置為坐標(biāo)原

點建立如圖所示的一維坐標(biāo)系，某時刻僅將外力突然反向并使B向右做勻加速運動，已知A、

B質(zhì)量關(guān)系為根A<%，下列關(guān)于外力尺兩滑塊間彈力穌與滑塊B的位移變化的關(guān)系圖象正

12.如圖所示，固定斜面與水平面的夾角為9,彈簧的下端固定在擋板上，上端有一可視為

質(zhì)點的物體，但彈簧和物體不粘連，現(xiàn)用沿斜面向下的外力推著物體，使其靜止于/點，此時

彈簧的壓縮量為荀，撤去外力后物體向上運動3x。時速度減為零。已知物體的質(zhì)量為處與斜

面間的動摩擦因數(shù)為“，重力加速度為g,彈簧的勁度系數(shù)為A,物體向上運動的過程中，下

列說法正確的是（）

mgsin0+pimgcos0

A.從撤去外力到物體速度達(dá)到最大時物體經(jīng)過的位移x=x0~

B.物體做勻減速直線運動的時間t=%

gsin8+〃gcos0

,,,,kx“-mesin0-Limecos0

C.剛撤去外力時物體的加速度a=」——-----------------

m

D.物體向上先做勻加速直線運動，后做勻減速直線運動

第II卷(非選擇題)

三、實驗題(每空2分，共16分)

(1)為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)采取的措施是—

要使細(xì)線的拉力約等于鉤碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是。

(2)打點計時器接頻率為50Hz的交流電某次打出的某一條紙帶，A、B、C、D、E、F為相鄰

的6個計數(shù)點，如圖，相鄰計數(shù)點間還有四個點未標(biāo)出。利用圖中給出的數(shù)據(jù)可求出小車的加

速度a=m/s2o

(3)某位同學(xué)密搠鼠計算得到如下數(shù)據(jù),-F圖中作出小車加速度與所受合外力

的關(guān)系圖象。

組另I」1234567

M/kg0.580.580.580.580.580.580.58

F/N0.100.150.200.250.300.350.40

a/m,s-20.130.170.260.340.430.510.59

(4)由圖象可以看出，該實驗存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是o

14.某實驗小組利用如圖1所示的實驗裝置測量小滑車和木板之間的動摩擦因數(shù).主要實驗步

驟如下:

i.將帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，按圖連接實驗裝置，小滑車置于打點計時器附近，

牽引端只掛一個鉤碼.

ii.接通電源，由靜止釋放小滑車，小滑車運動至木板左端附近時制動小滑車，關(guān)閉電源，取

下紙帶，計算加速度4;

iii.依次從小滑車上取下第一個、第二個、第三個……鉤碼掛在牽引端，重復(fù)步驟ii,分別

計算加速度“2、、%...

iv.在。-相坐標(biāo)系中描點，用直線擬合，計算動摩擦因數(shù)(0為牽引端鉤碼總質(zhì)量，每個鉤

碼質(zhì)量均為恤).

請回答下列問題：

(1)關(guān)于實驗原理及操作，下列說法正確的是；

A.實驗中必須平衡摩擦力B.滑輪與小滑車間的細(xì)繩應(yīng)與木板平行

C.必須保證牽引端鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小滑車和車上鉤碼的總質(zhì)量

D.還需要測得小滑車的質(zhì)量

(2)某條紙帶測量數(shù)據(jù)如圖2所示，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩

個計數(shù)點之間還有四個點未畫出.量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為AB=4.22cm、BC=4.65

cm、CD=5.08cm、DE=5.49cm、EF=5.91cm、FG=6.34cm.已知打點計時器的工作頻率為50

Hz,則小滑車的加速度值為2=m/s?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)；

\ABCDEFG\

)**?,???I

圖2

(3)測得。-相圖線在a軸上的截距為6,已知重力加速度為g,則小滑車與木板間的動摩擦

因數(shù)表達(dá)式為.

四、計算題(15題10分，16題10分，17題12分，18題14分，共46分)

15.質(zhì)量為30kg的小孩坐在10kg的雪橇上靜止不動，大人用與水平方向成37°斜向上的拉

力拉動雪橇，力的大小為100N,雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,(g=10m/s2.si留。=0.6,

cos37°=0,8)求：F

（1）地面對雪橇的支持力大小。（2）雪橇運動的加速度大小。（3）4s內(nèi)雪橇的位移大小。

16.如圖所示，為傳送帶傳輸裝置示意圖的一部分，傳送帶與水平地面的傾角9=37。，A、B

兩端相距L=5.0m,質(zhì)量為M=10kg的物體以v0=6.0m/s的速度沿AB方向從A端滑上傳送帶，

物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)處處相同，均為0,5。傳送帶順時針

運轉(zhuǎn)的速度v=4.Om/s,（g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）

求

（1）物體從A點到達(dá)B點所需的時間；

（2）若傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度可以調(diào)節(jié)，要使物體能到達(dá)B點，傳送帶速率應(yīng)滿足什么條

件？物體從A點到達(dá)B點的最短時間是多少？（其他條件不變）

17.風(fēng)洞可產(chǎn)生方向、大小都可以調(diào)節(jié)控制的各種風(fēng)力。如圖所示為風(fēng)洞里模擬實驗的示意圖。

一質(zhì)量為爐1kg的實驗對象（可視為質(zhì)點）套在一根固定的直桿上，直桿與水平面夾角為

9=30°。風(fēng)洞產(chǎn)生豎直向上的、大小片20N的風(fēng)力作用在實

驗對象上，實驗對象從〃點由靜止開始沿直桿向上運動。已知

坦

實驗對象與桿之間的動摩擦因數(shù)為加工。取交lOm/s）求：

（1）實驗對象剛開始運動時的加速度大?。?/p>

（2）若桿上有一點心位于〃點上方，且〃、“兩點間距為A=2.4m,欲使實驗對象到達(dá)不點,

求風(fēng)力尸作用的最短時間。

18.在粗糙水平面上，一電動玩具小車以％=4m/s的速度做勻速直線運動，其正前方平鋪一

邊長為Z=0.6m的正方向薄板，小車在到達(dá)薄板前某處立即剎車，靠慣性運動酷3m的距離后沿

薄板一邊的中垂線平滑地沖上薄板.小車與水平面以及小車與薄板之間的動摩擦因數(shù)均為

4=0.2,薄板與水平面之間的動摩擦因數(shù)〃2=°1，小車質(zhì)量為〃為薄板質(zhì)量m的3倍，

小車可看成質(zhì)點，重力加速度g=lOm/s?,求:

(1)小車沖上薄板時的速度大小；(2)小車剛沖上薄板到停止時的位移大小

參考答案

1.C

【解析】

A、在恒力作用下，物體可以做曲線運動，如平拋運動，也能做直線運動，如勻加速直線運

動，故A錯誤；

B、物體在變力作用下有可能做直線運動，如變加速直線運動，故B錯誤；

C、若物體所受合力與速度不在同一直線上則做曲線運動，故物體做曲線運動時，沿垂直速

度方向的合力一定不為零，故C正確；

D、兩個直線運動的合運動一定是直線運動，如平拋運動就是兩個直線運動的合運動，但是

曲線運動，故D錯誤；

故選C.

【點睛】本題要知道曲線運動的速度方向是切線方向，時刻改變，一定是變速運動，一定具

有加速度，合力一定不為零.曲線運動的條件是合力與速度不共線，與合力的大小無關(guān).

2.C

【解析】

從仁0開始物體以一定初速度匹向右滑行時，物體受到水平向左的滑動摩擦力，由公式公〃及

得，摩擦力為￡=-〃滬-〃儂=-2N,物體的最大靜摩擦力為：￡=〃0尹2N,由于尸〈凡，所以

當(dāng)物體的速度減小到零時，物體將停止運動，受到水平向右的靜摩擦力，由平衡條件得物體

受到的靜摩擦力為6=Q1N,故C正確，ABD錯誤。

3.B

【解析】試題分析：在如時刻前，乙車速度始終比甲車速度大，所以，乙車始終在甲車的

前面，且如時刻相距最遠(yuǎn)，A、D錯誤，B正確；在匕時刻前，乙車的加速度先大于甲車，

后小于甲車，C錯誤；故選B。

考點：v-t圖像

【名師點睛】勻變速運動追趕類問題中，速度相等是重要的臨界條件。速度相等時，兩車相

距最近或者最遠(yuǎn)；所以速度相等時是否相遇也是輛車能否相遇的臨界條件。V-t圖線的斜率

表示小車的加速度。

4.A

【解析】

1

試題分析：由于第5s內(nèi)位移大小為4m,方向可能向上，也可能向下，根據(jù)s=9

若第5s內(nèi)位移方向向上，則%*5-：*52-(%*4-^8、42)=4,可得%1=49加/s；

2

若第5s內(nèi)位移方向向下，，則%x5—ggxS?—(v0x4——^X4)=—4，可得v02=4Im/s,

因此上升的時間。=匣=4.95或，2=9=4.15,A正確，第5s的平均速度為

gg

s4s—4

%=二=7=4根/s或%=—=T=-4m/s,B錯誤；4s末的瞬時速度

=%]-g/=49—10x4=9〃z/s,或以2=%2—g/=41-10x4=l〃z/s,C錯誤；10s

1,1,

內(nèi)位移s”=--gr=-10/n或sn=vmt--gt~=-90m,D錯誤

考點：自由落體運動

5.A

【分析】

以整體為研究對象，分析加速度如何變化，再以甲為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律分析所受

的摩擦力如何變化，分析兩物體的運動情況，判斷甲速度最大的時刻、確定位移最大的時刻;

【詳解】

A、以整體為研究對象，由圖看出，t。時刻，F(xiàn)=0,加速度為零，則以甲為研究對象可知，甲

與乙間的靜摩擦力最小為零，故A正確；

B、根據(jù)牛頓第二定律知，兩物體先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動，

則t。時刻速度方向不變，而且速度最大，故B錯誤；

C、根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運

動，結(jié)合運動學(xué)規(guī)律可知物體一直向正方向運動，可知在2t。時刻，速度最小為零，而位移

最大,故CD錯誤.

【點睛】

本題關(guān)鍵根據(jù)牛頓第二定律分析物體的運動情況，采用整體法和隔離法結(jié)合，同時結(jié)合運動

學(xué)公式來研究AB間的靜摩擦力以及速度和位移關(guān)系.

6.C

【詳解】

小球剛好離開斜面時的臨界條件是斜面對小球的彈力恰好為零，斜面對小球的彈力恰好為零

時，設(shè)細(xì)繩的拉力為尸，斜面的加速度為戊，以小球為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有

Fcos0=ma0,Fsin3-mg-0

代入數(shù)據(jù)解得

2

a0~13.3m/s

由于4=5m/s2<%,可知小球仍在斜面上，此時小球的受力情況如圖甲所示，以小球為研

究對象，根據(jù)牛頓第二定律有

FisinO+FNCOS6—mg=。,Fxcos。一綜sin8=rnc^

代入數(shù)據(jù)解得

由于%=20m/s2>g,可知小球離開了斜面，此時小球的受力情況如圖乙所示，設(shè)細(xì)繩與水

平方向的夾角為。，以小球為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有

F、COS(X=ma1,8sina-mg=0

代入數(shù)據(jù)解得

F2=20\/5N

則

區(qū).叵

故選Co

7.D

【詳解】

A.撤去尸后，在物體A離開彈簧的過程中，彈簧彈力是變力，物體A先做變加速運動，當(dāng)

彈簧彈力小于摩擦力后，物體A做變減速運動，離開彈簧之后A做勻減速運動，故A錯誤;

B.撤去尸瞬間，以46整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得

kx°-/Limg

a-

2m

故B錯誤；

C.當(dāng)A、B分離時，A、B的加速度為零，速度最大，此時彈簧彈力

尸彈二mng^kxi

得

荀二----------

k

所以物體A、B一起開始向左運動

2g

下劉

k

后分離，故C錯誤，D正確。

故選Do

8.D

【詳解】

A.片0.25s時物體在平衡位置上方最大位移處，此時加速度向下最大，物體發(fā)生失重最大,

此時對彈簧的壓力最小，選項A錯誤；

B.t=Q.25s和t=0.75s兩時刻物塊相對平衡位置的位移大小相等，但此時彈簧的形變量不

同，即彈簧的彈力不相等，選項B錯誤；

CD.仁0.25s至仁0.50s這段時間物體從最高點向平衡位置運動，相對平衡位置的位移逐漸

減小，則所受合外力逐漸減小，則加速度減小，即物體做加速度逐漸減小的加速運動，此過

程中物體的動能變大，彈簧不斷被壓縮，彈性勢能逐漸變大，選項C錯誤，D正確。

故選Do

9.ACD

【詳解】

A.因為物體N重力是不變量，根據(jù)共點力平衡關(guān)系知，水平方向繩子的拉力和掛細(xì)繩的拉力

合力不變，再根據(jù)矢量行四邊形法則作圖，

由圖可得，當(dāng)掛N的細(xì)繩與豎直方向的角度增大時，水平拉力在不斷大，懸掛細(xì)繩的拉力也

不斷增大。故A正確;

BD.對物體M做受力分析，因為繩子的拉力在不斷增大，物體在斜面方向受到重力的沿斜面

的分力保持不變，因為物體平衡，故當(dāng)拉力小于重力分力時，摩擦力沿斜面向上，當(dāng)當(dāng)拉力

大于重力分力時，摩擦力沿斜面向下。摩擦力大小也可能經(jīng)歷先減小后增大的過程。故D

正確，B錯誤;

C.把N、M和斜面看出一個整體，整體處于平衡狀態(tài)，水平拉力和摩擦力是一對平衡力，水

平拉力在不斷大，地面對斜面體的摩擦力也不斷增大，故C正確;

10.BC

【解析】

在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,當(dāng)小木塊下滑的速度小于皮帶速度%時,

對小木塊受力分析如圖甲，貝!1：mgsin0+/nmgcos0^max,此時小木塊做加速度為%的

勻加速直線運動;

mg

圖甲

當(dāng)小木塊下滑的速度等于皮帶速度V。時，小木塊受力發(fā)生突變，摩擦力的方向會反向,

若甲？sine<cose,則小木塊開始勻速；故選c

若mgsin夕>cos6,則但$1110-〃7咫8$0=7碎，即小木塊繼續(xù)加速但加速度

a2<a{■故選B.綜上答案BC

點睛：在速度不一樣時，兩物體間出現(xiàn)滑動摩擦力；在速度變得一樣的瞬間摩擦力發(fā)生突變,

有可能變?yōu)殪o摩擦力，有可能變?yōu)?有可能仍為滑動摩擦力但方向發(fā)生變化.(要借助假

設(shè)法分析屬于何種情況)

11.BD

【詳解】

當(dāng)A、B分離時A仍有加速度，所以彈簧不可能處于原長。開始時外力大小

某時刻僅將外力突然反向并使B向右做勻加速運動，A、B分離前，對A、B整體根據(jù)牛頓第

二定律有

F+k(^x0-x)=(mA+7電)。

當(dāng)x=0時，解得

2kx0=(叫

對A有

k(^x0-X)-FN=mAa

聯(lián)立解得

(\

FN=kx0--------kx

當(dāng)然=0時，可得

以+外

此時A、B分離，此后拉力尸保持不變，故AC錯誤，BD正確。

故選BDo

12.AC

【詳解】

A.物體速度最大時物體沿斜面方向所受的合外力為零，設(shè)此時彈簧的壓縮量為王，則有

kxi=mgsin0+fimgcos0

物體經(jīng)過的位移

mgsin0+umgcos0

X=%—%=X。---------------------

k

故A正確；

B.彈簧恢復(fù)原長后物體做勻減速直線運動，物體的加速度大小為

mgsin0+Limecos0.八八

a=-------------------------=gsin"+jugcos，

0m

物體的末速度為零，可視為反方向的初速度為零的勻加速直線運動，則物體走過的位移為

2x0,則由運動學(xué)公式得

gsin8+pigcos3

故B錯誤；

C.剛撤去外力時，對物體進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可知

ma=kx0-mgsin0-/jmgcos0

解得

_kx-mgsin0-pimgcos0

Cl—0

m

故C正確；

D.撤去外力后，物體先做加速度減小的加速直線運動，然后做加速度增大的減速直線運動,

最后做勻減速直線運動，故D錯誤。

故選AC?

13.(1)平衡小車所受的摩擦力；鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；(2)0.5；

(3)如圖所示；

(4)沒有平衡摩擦力(寫平衡摩擦力不足或平衡摩擦力角度過小)。

【解析】試題分析：(1)為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)采取的措施是平衡小車受

到的摩擦力；要使細(xì)線的拉力約等于鉤碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車

的質(zhì)量，因為小車做加速運動時，細(xì)線上的拉力大小為故只有當(dāng)M>>m時，F(xiàn)=mg；

(2)小車的加速度a=4。=0.5m/s2；(3)通過描點、連線即可得出小車的加速度與所受

合外力的關(guān)系圖象如圖所示；(4)圖像沒過原點，而是與F相交于一點，說明沒有平衡摩擦

力(寫平衡摩擦力不足或平衡摩擦力角度過小)。

考點：探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

b

14.B0.42——

g

【解析】

試題分析：(1)實驗原理是利用祛碼牽引小滑車做加速運動，利用打出的紙帶求出加速度，

牽引繩的拉力必須與摩擦力在一條直線上，所以滑輪與小滑車間的細(xì)繩應(yīng)與木板平行，B正

確；A、C、D錯誤.

XDG-X.4D

(2)由得:=QA2m/s2

（3T）2

(3)設(shè)原小滑車和祛碼的總質(zhì)量為M,牽引小滑車的祛碼質(zhì)量為m,對整體，由牛頓第二定

律可得:

mg一//IA/—mlg=Ma,即a=Q+4)/g―%,所以6=一俺，求得//=-2

Mg

考點：探究影響摩擦力的大小的因素、牛頓第二定律.

【名師點睛】要知道打點計時器的結(jié)構(gòu)、工作原理、使用注意事項，正確選擇研究對象，應(yīng)

用牛頓第二定律即可求出動摩擦因數(shù).對于紙帶問題的處理，我們要熟悉勻變速直線運動的

特點和一些規(guī)律，提高應(yīng)用基本規(guī)律解答實驗問題的能力.

15.(1)地面對雪橇的支持力大小為340N；(2)雪橇運動的加速度大小為0.3m/s2；(3)4s

內(nèi)雪橇的位移大小為2.4m。

【解析】(1)設(shè)小孩和雪橇的總質(zhì)量為m,對整體受力分析得：

豎直方向：Fsin9+FN=mg

解得：FN=mg-Fsin0=400N-100X0.6N=340N；

(2)雪橇在水平方向上受到的合力：F合=Fcos6-Ff①

且摩擦力：陣=nF、②

聯(lián)立①②兩式解得：F-=12N

由牛頓第二定律得：F=ma,其中m=m人+m雪橇=30kg+10kg=40kg

解得雪橇運動的加速度大小為a=0.3m/s2

(3)根據(jù)位移時間關(guān)系可得：x=—at2X0.3X42m=2.4m

22

16.(1)2.2s(2)v—4m/stm—Is

【解析】

【詳解】

(1)重力沿斜面方向的分力：Mgsin37°=100X0.6=60N

摩擦力大小：f=uMgcos9=0.5X100X0.8=40N

開始時物體所受摩擦力沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律：-Mgsin9-uMgcos9=Ma

得：a=-10m/s2

t=--=—=0.2s

達(dá)到與傳送帶速度相等需要的時間：°-10

x=-：—=-~~~——1m

這段時間內(nèi)的位移為：2aS

之后，物塊所受沿斜面向上的摩擦力小于重力的分力，則加速度為：

f_nMgcos370-MgzinS70_40-60_

以此加速度減速上滑4m：有：L-x=vt'+2a'V2

1

即：4=4t')X2t，：

得：=2s,正好此時物塊速度減小到0；

則物體從A點到達(dá)B點所需的時間：t,(s=t+t'=0.2s+2s=2.2s

(2)由(1)的分析可知當(dāng)傳送帶的速度為4m/s時，物塊恰好能到達(dá)傳送帶的最高點B,

則若傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度可以調(diào)節(jié)，要使物體能到達(dá)B點，傳送帶速率應(yīng)滿足v之4m/s；

物體一直以加速度a'=-2m/s2運動到B點的時間最短，

L=vt+%'V

5=6t-2X2Xt2

t2-6t+5=0

得：t=ls或t=5s(舍去)

則若傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速度可以調(diào)節(jié)，物體從A點到達(dá)B點的最短時間是1s.

【點睛】

傳送帶問題一直是學(xué)生頭大的問題，關(guān)鍵是明確物體所受傳送帶摩擦力方向的判斷，摩擦力

的方向與物體相對傳送帶運動方向相反，而牛頓第二定律和運動學(xué)公式的應(yīng)用選取的參照物

是地面.

17.(1)囪=2.5m/s2(2)1.2s

【解析】

試題分析：分析在風(fēng)力F作用時實驗對象的受力：重力、拉力，桿的支持力和滑動摩擦力，

采用正交分解法，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度.實驗對象先做勻加速直線運動，后做勻減

速直線運動，剛好到達(dá)N點時速度為零時，風(fēng)力F作用的時間最短.由牛頓第二定律求出兩

個過程的加速度，由速度位移公式求出勻加速運動的位移，再求風(fēng)力F作用的最短時間.

(1)設(shè)在力/作用時，直桿對實驗對象的支持力為Nb滑動摩擦力為力，實驗對象剛開始

運動時的加速度大小為則根據(jù)牛頓第二定律得：

沿桿方向有：Ain30°-mgsin30°一力=胴4；

垂直于桿方向有：=Fcos300-mgcos30c,又方=心)

解得用=2.5m62

(2)當(dāng)小球到達(dá)N點的速度剛好為零，風(fēng)力F作用的最短時間，設(shè)為力.設(shè)撤去力F前小

球上滑距離為X”撤去力F后，小球上滑的加速度大小為上滑距離為燈，剛撤去F時,

小球的