高一上冊物理壓軸題考卷02（解析版）-2024-2025學(xué)年高中物理《壓軸挑戰(zhàn)》培優(yōu)專題訓(xùn)練（人教版2019必修第一冊）

高一上冊物理壓軸題考卷02（解析版）高中物理（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．測試范圍：人教版（2019）：

必修第一冊第1~3章。2．本卷平均難度系數(shù)0.15。第Ⅰ卷選擇題一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1．如圖甲所示，在水平地面上固定一傾角為的足夠長斜面，物塊以某一初速度從斜面底端O點沖上斜面，以斜面底端O所在的水平地面為參考平面，物塊從斜面底端開始沿斜面運(yùn)動的過程中，某同學(xué)記錄了該物塊運(yùn)動的某物理量可能是速度v，速度的平方，時間t或者時間的平方與位移x圖像，取重力加速度g=10m/s2，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)國際單位，下列說法正確的是（）A．圖乙縱軸物理量為速度vB．物塊的初速度為C．物塊沿斜面向上運(yùn)動的最大距離為D．斜面的動摩擦因數(shù)為【答案】D【詳解】AB．若物體在斜面所受摩擦力大于重力沿斜面的分力，則物體做勻減速運(yùn)動直到停止，圖像為單程；若摩擦力等于重力的分力，則物體做勻速運(yùn)動，也是單程；可知物體先沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動，到最大距離處速度為0，后沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動，沿斜面向上運(yùn)動的加速度大于沿斜面向下運(yùn)動的加速度向上運(yùn)動時，摩擦力向下，向下運(yùn)動時，摩擦力向上，重力沿斜面向下的分力不變，物體先沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動，根據(jù)得位移與時間或者時間的平方的圖像過原點，根據(jù)得位移與速度的圖像為拋物線，圖乙的縱坐標(biāo)是速度的平方，故AB錯誤；CD．物塊向上勻減速時向下勻加速時綜合解得，故C錯誤，D正確。故選D。2．A、B兩輛汽車同時從坐標(biāo)原點沿同一方向做直線運(yùn)動，A車做剎車運(yùn)動，它們速度的平方隨位置x變化的圖像如圖所示，分別對應(yīng)直線A和直線B，下列說法正確的是（）A．汽車A的初速度大小為8m/s B．汽車B的加速度大小為C．汽車A先到達(dá)處 D．汽車A、B在處相遇【答案】C【詳解】AB．由于圖像均為傾斜直線，則滿足根據(jù)圖像可知，對汽車有，對汽車有，故AB錯誤；C．對于A車，根據(jù)公式當(dāng)時，代入數(shù)據(jù)得對于汽車B，根據(jù)公式當(dāng)時，代入數(shù)據(jù)得則故汽車A先到達(dá)處，故C正確；D．當(dāng)時，對于A車，根據(jù)公式解得當(dāng)時，對于B車，根據(jù)公式解得故汽車A、B在處不能相遇，故D錯誤。故選C。3．如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖，在這個系統(tǒng)中B為一個能發(fā)射超聲波的固定小盒子，工作時小盒子B向勻速直線運(yùn)動的被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，超聲波速度為，脈沖被運(yùn)動的物體反射后又被小盒子B接收，從小盒子B發(fā)射超聲波開始計時，經(jīng)時間再次發(fā)射超聲波脈沖，圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移—時間圖像。則下列說法正確的是（）A．脈沖第一次被運(yùn)動的物體反射時，物體距離的距離B．脈沖第二次被運(yùn)動的物體反射時，物體距離的距離C．若，可以分析出物體在靠近超聲波發(fā)射器D．物體的平均速度為【答案】D【詳解】A．由乙圖可知，脈沖第一次被運(yùn)動的物體反射時，物體距離B的距離故A錯誤；B．脈沖第二次被運(yùn)動的物體反射時，物體距離B的距離故B錯誤；C．若x2>x1，說明小盒子B與物體的距離在增加，則物體在遠(yuǎn)離超聲波發(fā)射器。故C錯誤；D．由題可知物體通過的位移為x2-x1時，所用時間為物體的平均速度為故D正確。故選D。4．甲、乙兩車從相距20m的A、B兩點同時在同一直線上做勻速直線運(yùn)動，兩車的圖像分別如圖（a）、（b）所示，速度分別為、，經(jīng)過時間t后，兩車相距10m。則以下錯誤的是（）A．t可能為20秒 B．t可能為150秒C．t可能為30秒 D．t可能為50秒【答案】A【詳解】圖像斜率表示速度，由圖像可得甲車速度為乙車速度為（1）若甲、乙兩車相向而行，則根據(jù)題意可知，經(jīng)過時間，甲、乙相距10米有兩種情況①甲、乙兩車未相遇時相距10m，則代入數(shù)據(jù)解得②甲、乙兩車相遇后相距10m，則代入數(shù)據(jù)解得即可能是10s，也可能是30s；（2）若甲車在乙車前方20m處，兩車同向而行且乙車追甲車，經(jīng)過時間，甲、乙相距10米有兩種情況①乙車未追上甲車相距10m，則代入數(shù)據(jù)解得②乙車追上甲車后相距10m，即乙車在甲車前方10m處，則代入數(shù)據(jù)解得即可能是50s，也可能是150s；因此，可能是10s、30s、50s、150s，不可能為20s，故A錯誤，符合題意；BCD正確，不符合題意。故選A。5．如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時A、B靜止．現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未動．下列說法正確的是（）A．施力后A、B之間的摩擦力一定比施力前大B．施力后B與墻面間的彈力可能與施力前相等C．施力后B與墻面間的摩擦力可能與施力前相等D．施力后A對B的作用力可能比施力前小【答案】D【詳解】A．對A物體，開始受重力、B對A的支持力和靜摩擦力平衡，當(dāng)施加F后，仍然處于靜止，開始A所受的靜摩擦力大小為，若，則A、B之間的靜摩擦力大小還是等于，所以A、B之間的摩擦力可能不變，選項A錯誤；B．以整體為研究對象，開始時B與墻面的彈力為零，施加力F后，B與墻面的彈力變?yōu)?，彈力增大，選項B錯誤；C．對整體分析，因為AB不動，彈簧的形變量不變，則彈簧的彈力不變，開始彈簧的彈力等于A、B的總重力，施加F后，彈簧的彈力不變，總重力不變，根據(jù)平衡條件可知B與墻之間一定有摩擦力，摩擦力大小等于力F在豎直方向的分力，方向豎直向下，選項C錯誤；D．對A分析可知，施力前A受重力和B對A的作用力處于平衡，B對A的作用力大小等于A的重力，施力后A受重力、推力以及B對A的作用力，推力和B對A的作用力的合力等于A的重力，根據(jù)力的合成可知，B對A的作用力可能小于A的重力，再由牛頓第三定律可知，施力后A對B的作用力可能比施力前小，選項D正確。故選D。6．如圖所示，光滑的輕滑輪通過支架固定在天花板上，一足夠長的細(xì)繩跨過滑輪，一端懸掛小球b，另一端與套在水平細(xì)桿上的小球a連接。在水平拉力F作用下小球a從圖示虛線（最初是豎直的）位置開始緩慢向右移動（細(xì)繩中張力大小視為不變）。已知小球b的質(zhì)量是小球a的2倍，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，小球a與細(xì)桿間的動摩擦因數(shù)為。則拉力F（）A．先增大后減小 B．先減小后增大 C．一直減小 D．一直增大【答案】D【詳解】在水平拉力F作用下小球a從圖示虛線（最初是豎直的）位置開始緩慢向右移動，設(shè)細(xì)繩與水平方向的夾角為，則有豎直方向有水平方向有聯(lián)立解得代入數(shù)據(jù)整理得由于從開始逐漸減小，則從逐漸減小時，逐漸增大，則拉力F越來越大當(dāng)后豎直方向有水平方向有聯(lián)立解得代入數(shù)據(jù)整理得由于從開始逐漸減小，則從逐漸減小時，逐漸增大，則拉力F還是越來越大所以D正確；ABC錯誤；故選D。7．如圖所示的豎直平面內(nèi)，一硬質(zhì)黑板固定在水平面上，傾角為，黑板左側(cè)吸附著一質(zhì)量為的磁性黑板擦，該黑板擦與黑板之間的動摩擦因數(shù)為，黑板擦受黑板的吸力為且與其接觸面垂直．在圖示平面內(nèi)：存在某一風(fēng)源與某一大小方向任意的外力F，黑板擦受風(fēng)力大小恒為，方向沿風(fēng)源指向黑板擦的射線方向，風(fēng)源位置可以在黑板左側(cè)任意改變，外力F作用在黑板擦上。視最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計其余物體對黑板擦的磁力影響，下列說法正確的是（）A．若黑板擦是沿黑板向上做勻速直線運(yùn)動的，則當(dāng)?shù)拇笮闀r，F(xiàn)的最小值為B．若存在當(dāng)時黑板擦能夠做勻速運(yùn)動的可能，的最小值為C．若黑板擦沿黑板向下做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)大小固定時，若要存在兩個不同的力使得黑板擦所受摩擦力相同，則的最小值為D．若存在確定的，使得黑板擦沿黑板向上、向下做勻速直線運(yùn)動時所需要的力F最小值相同，則的最小值為【答案】D【詳解】A．若黑板擦是沿黑板向上做勻速直線運(yùn)動的，當(dāng)F的方向與F1方向沿治黑板面向上時，F(xiàn)的值最小，由平衡條件得解得故A錯誤；B．依題意，有故當(dāng)F=0時，的方向沿斜面向下，黑板擦能夠沿黑板向下做勻速運(yùn)動時F1的值最小，由平衡條件得解得故B錯誤；D．若存在確定的，使得黑板擦沿黑板向上、向下做勻速直線運(yùn)動時所需要的力F最小值相同，當(dāng)方向沿斜面向上時能滿足，勻速向上時，由平衡條件得勻速向下時，由平衡條件得則故D正確。故選D。8．如圖所示，一不可伸長的輕繩兩端點固定在天花板上的a、b兩點，繩長為L。一質(zhì)量為m的物體A通過輕質(zhì)光滑掛鉤掛在輕繩中間，靜止時兩段輕繩的夾角為，繩子上的張力為。若給物體A施加一水平向左的恒力，待A靜止后繩子上的張力變?yōu)椋瑒t為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】物體A通過輕質(zhì)光滑掛鉤掛在輕繩中間，靜止時兩段輕繩的夾角為，則解得設(shè)ab間距為d，則有給物體A施加一水平向左的恒力后，分析可知，此時重物位置如圖所示由于重物受到的推力F和重力等大，根據(jù)力的合成法則可知，兩力的合力與水平方向的夾角為45°。設(shè)兩繩與水平夾角分別為、，則根據(jù)力的合成法則及幾何關(guān)系可得即由于繩長不變根據(jù)，幾何關(guān)系可得，對結(jié)點進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件可得聯(lián)立解得故故選A。9．（多選）觀察生活中的現(xiàn)象，思考其背后的原因，并對結(jié)果進(jìn)行合理的分析修正完善是學(xué)好物理的基本要求。觀察水龍頭出水時，在水龍頭出水口處水的流量（單位時間內(nèi)通任一橫截面的水的體積）穩(wěn)定時，發(fā)現(xiàn)水流不太大時，從水龍頭中連續(xù)流出的水會形成一水柱，現(xiàn)測得高為H的水柱上端橫截面積為，下端橫截面積為，重力加速度為g，以下說法正確的是（）A．水柱上粗下細(xì) B．水柱上下均勻C．該水龍頭的流量是 D．該水龍頭的流量是【答案】AC【詳解】AB．水下落過程中速度逐漸變大，而流量不變，流量為則水柱是上粗下細(xì)。A正確，B錯誤；CD．由題意流量又解得C正確，D錯誤。故選AC。10．（多選）公路上有甲、乙兩車分別在兩條平行相鄰車道上行駛。時，甲車在前，乙車在后，前后相距，速度均為，從此時開始兩車按圖所示規(guī)律運(yùn)動，乙車在之間和以后加速度為零。則下述說法正確的是（

）A．兩車前后最近距離為B．時，兩車相距C．乙車始終無法追上甲車D．若，則兩車第一次與第二次并排行駛的時間間隔為【答案】ACD【詳解】AC．內(nèi)甲車做勻減速直線運(yùn)動，乙車做勻速直線運(yùn)動，二者距離越來越近；以后，甲車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，乙車做勻減速直線運(yùn)動時加速度為，設(shè)再經(jīng)過時間速度相等，根據(jù)甲的圖像可得甲車做勻加速直線運(yùn)動的加速度大小當(dāng)速度相等時，滿足解得，可知6s時兩車速度相等，在內(nèi)甲車的位移大小為乙車的位移大小為則有可知速度相等時，兩車前后最近距離為；之后由于乙車速度小于甲車速度，所以乙車始終無法追上甲車，故AC正確；B．在內(nèi)甲車的位移大小為，乙車的速度為則在內(nèi)乙車的位移大小為則有可知時，兩車相距，故B錯誤；D．若，內(nèi)甲、乙車的位移大小分別為，由于設(shè)內(nèi)經(jīng)過時間，兩車第一次并排，則有其中內(nèi)甲車做減速運(yùn)動的加速度大小為代入數(shù)據(jù)解得由于內(nèi)甲、乙車的位移大小分別為則有且，乙車的速度為可知兩車第二次并排時，乙車已經(jīng)停下，設(shè)兩車二次并排時的時刻為，則有聯(lián)立解得則兩車第一次與第二次并排行駛的時間間隔為故D正確。故選ACD。11．（多選）在粗糙水平地面上放置一個邊長為a、質(zhì)量為M的正方體ABCD，正方體與地面間的動摩擦因數(shù)為，在正方體右側(cè)有一豎直光滑墻壁，如圖所示，在墻壁和正方體之間放置一半徑為R、質(zhì)量為m的球，球的球心為O，OB與豎直方向的夾角為，正方體和球均保持靜止，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法錯誤的是（）A．僅改變球的質(zhì)量，其余條件不變，為保證正方體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，球的質(zhì)量應(yīng)小于B．將正方體向左推動很小一段距離，其余條件不變，系統(tǒng)仍保持靜止，正方體受到的摩擦力不變C．當(dāng)正方體的右側(cè)面AB到墻壁的距離小于時，無論球的質(zhì)量是多少，正方體都不會滑動D．改變正方體到墻壁的距離，系統(tǒng)始終保持靜止，則的最大值為【答案】ABD【詳解】A．如圖甲所示，對正方體受力分析可得①如圖乙所示，對球體受力分析得②如圖丙所示，對正方體和球體構(gòu)成的整體受力分析得③由①②③得得故A錯誤，符合題意；B．①②兩式聯(lián)立可得將正方體向左推動一小段距離，增大，所以增大，故B錯誤，符合題意；D．①②③三式聯(lián)立可得解得故D錯誤，符合題意；C．由可知當(dāng)無論球的質(zhì)量是多少，正方體都不會滑動，則正方體右側(cè)面AB到墻壁的距離應(yīng)小于，即，故C正確，不符合題意。故選ABD。12．（多選）水平傳感器可以測量器械擺放所處的水平角度，屬于角度傳感器的一種，其作用就是測量載體的水平度，又叫傾角傳感器。如圖為一個簡易模型，截面為內(nèi)壁光滑的豎直放置的正三角形，內(nèi)部有一個小球，其半徑略小于內(nèi)接圓半徑，三角形各邊有壓力傳感器，分別感受小球?qū)θ厜毫Φ拇笮。鶕?jù)壓力的大小，信息處理單元能將各邊與水平面間的夾角通過顯示屏顯示出來。如果圖中此時邊恰好處于水平狀態(tài)，將其以C為軸在豎直平面內(nèi)順時針緩慢轉(zhuǎn)動，直到邊水平，則在轉(zhuǎn)動過程中（）A．當(dāng)邊與邊所受壓力大小相等時，邊與水平方向成角B．球?qū)叺膲毫ο仍龃蠛鬁p小C．球?qū)叺膲毫σ恢睖p小D．邊所受壓力可能大于球的重力【答案】BD【詳解】A．對正三角形內(nèi)部的小球受力分析，如圖所示由幾何關(guān)系可知，隨著角度從0°到120°增大過程中，角與角之和保持不變，且所以角也保持不變由平衡條件和正弦定理得所以球?qū)C邊的壓力球?qū)C邊的壓力當(dāng)BC邊與AC邊所受壓力大小相等時，即則此時AB處于水平狀態(tài)，故A錯誤；BC．角度從0°到120°增大過程中，和都是先增大后減小，所以球?qū)C邊的壓力和球?qū)C邊的壓力都是先增大后減小，故B正確，C錯誤；D．當(dāng)時即BC邊所受壓力有可能大于球的重力，故D正確。故選BD。第Ⅱ卷非選擇題二、實驗題（共2小題,共20分）13．疫情期間“停課不停學(xué)”，小明同學(xué)在家自主開展實驗探究。用手機(jī)拍攝物體自由下落的視頻，得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，實驗裝置如圖甲所示。（1）家中有等體積乒乓球、實心木球和實心鋼球，其中最適合用作實驗中下落物體的是。（2）下列主要操作步驟的正確順序是。（填寫各步驟前的序號）

①捏住小球，從刻度尺旁靜止釋放②手機(jī)固定在三腳架上，調(diào)整好手機(jī)鏡頭的位置③把刻度尺豎直固定在墻上④打開手機(jī)攝像功能，開始攝像（3）將小球頂部與刻度尺0刻度對齊，由靜止釋放，用手機(jī)連拍其下落過程：手機(jī)每隔0.1s拍攝一張照片，選取連續(xù)拍攝的3張照片如圖乙所示，讀出第一張和第二張照片中小球頂部對應(yīng)的刻度分別為78.00cm、122.00cm，讀得第三張照片中小球頂部對應(yīng)的刻度為。拍第二張照片時小球的速度為m/s，計算得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=（最后兩空保留3位有效數(shù)字）。

（4）為了得到更精確的加速度值，該同學(xué)利用多幀圖片測算其對應(yīng)的速度v和下落的高度h，繪制了圖像，如圖丙所示。其中P、Q分別為兩個體積不同，質(zhì)量相同的小球下落的圖像，由圖像可知；

A．圖像的斜率表示小球下落的加速度B．小球P的體積大于小球Q的體積C．小球P的體積小于小球Q的體積D．由圖像可知小球P測出的加速度值更接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣取敬鸢浮繉嵭匿撉颌邰冖堍?75.70（）4.88（）9.70（）CD/DC【詳解】（1）[1]實驗中應(yīng)使用質(zhì)量最大的實心鋼球，可以把空氣阻力產(chǎn)生的相對誤差降到最小。（2）[2]實驗時應(yīng)先把刻度尺豎直固定在墻上，再把手機(jī)固定在三腳架上，調(diào)整好手機(jī)鏡頭的位置，使鏡頭能垂直拍到刻度尺上盡可能大的范圍，然后打開手機(jī)攝像功能并開始攝像，最后捏住小球，從刻度尺旁由靜止釋放。所以正確順序是③②④①。（3）[3]由圖可知，第三張照片中小球頂部對應(yīng)的刻度在之間。[4]拍第二張照片時小球的瞬時速度等于小球從第一張照片位置運(yùn)動到第三張照片位置之間的平均速度，即[5]根據(jù)公式可得（4）[6]A．由速度位移公式可得，所以圖像的斜率表示小球下落的加速度的2倍，故A錯誤；BC．由于空氣阻力的存在，實驗中測得的加速度總是小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，即根?jù)圖像的斜率計算出來的重力加速度，總是小于實際的重力加速度；所以斜率越大的圖像越接近真實值，對應(yīng)的實驗過程中的相對誤差就越小。由圖可知采用了小球P的實驗結(jié)果更理想，說明在質(zhì)量相同的情況下，小球P的體積更小，故B錯誤、C正確；D．斜率越大的圖像越接近真實值，由圖可知小球P測出的加速度值更接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋蔇正確。故選CD。14．某同學(xué)利用如下圖甲所示的裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實驗。(1)在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持狀態(tài)；(2)實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線。由此圖線可得該彈簧的勁度系數(shù)k=N/m；(3)他又把該彈簧做成一個彈簧測力計，當(dāng)彈簧測力計上的示數(shù)如圖丙所示時，該彈簧的長度x=cm；(4)他再用該彈簧做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗。如下圖甲所示，用該彈簧c和彈簧測力計a、b，在保持彈簧伸長10cm不變的條件下：①若彈簧測力計a、b間夾角為90°，彈簧測力計a的讀數(shù)如下圖乙所示，則彈簧測力計b的讀數(shù)應(yīng)為N；②若彈簧測力計a、b間夾角大于90°，保持彈簧測力計a與彈簧c的夾角不變，減小彈簧測力計b與彈簧c的夾角∠boc，則彈簧測力計a的讀數(shù)（填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮控Q直50104.00變大【詳解】(1)[1]在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持豎直狀態(tài)；(2)[2]彈簧的勁度系數(shù)為(3)[3]從丙圖讀出彈力為3N，從乙圖讀出該彈簧的長度為10cm(4)[4]彈簧c的彈力為彈簧測力計a的示數(shù)為由平衡條件得(5)[5]根據(jù)平行四邊形法則作圖得，彈簧測力計a的讀數(shù)變大。三、計算題（本題共3小題，共32分）15．如圖甲所示，可視為質(zhì)點的質(zhì)量均為的物塊A、B，通過勁度系數(shù)的輕彈簧相連靜止在水平面上，此時兩者間距離，物塊A套在固定的豎直桿上。已知彈簧原長，彈簧形變量均在彈性限度范圍內(nèi)。取，，。（1）求B此時所受的摩擦力；（2）現(xiàn)把B固定，對A施加豎直向上的力F，使A沿桿緩慢上升，力F大小隨上升高度h的變化如圖乙所示。已知c點對應(yīng)的高度，物塊A與桿間動摩擦因數(shù)。求：①使A物體剛離開地面時的力F的數(shù)值；②的數(shù)值；③a的數(shù)值?！敬鸢浮浚?）6N，方向水平向右；（2）①13；②16；③0.08【詳解】（1）由平衡條件得方向水平向右。（2）①A剛好離開地面時，彈力與開始相同，由平衡條件得②當(dāng)上升高度為時，由幾何關(guān)系得彈簧的形變量為則彈力為設(shè)彈簧與豎直方向的夾角為，則，對A，由平衡條件得聯(lián)立解得③當(dāng)時，高度有兩個，分析可知高度?。ǜ叨葹閍時）的時候彈簧處于壓縮狀態(tài)，則由平衡條件得解得由幾何關(guān)系得解得16．如圖所示，物塊A、B、C、D疊放在傾角為θ=37°的固定斜面上，物塊的質(zhì)量分別為、，A與B間、B與C間、C與D間、D與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為、、、。B、D通過繞過光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連，連接B、D的細(xì)繩與斜面平行，A通過另一輕質(zhì)細(xì)繩與垂直固定于斜面的擋板P連接，細(xì)繩與擋板P之間的夾角也為θ=37°?，F(xiàn)用平行于斜面的外力F拉D物塊，使其勻速下滑。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知重力加速度，，。求：（1）物塊A受到的細(xì)繩拉力的大??；（2）外力F的大小；（3）若撤去外力F，D的質(zhì)量可以調(diào)節(jié)，其它條件不變，要使整個裝置保持靜止，求D的質(zhì)量的取值范圍。（本小問保留兩位小數(shù)）

【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）對物塊A進(jìn)行受力分析，如圖所示

因為物塊A靜止，根據(jù)平衡條件，有其中聯(lián)立解得物塊A受到的細(xì)繩拉力的大小物塊B對物塊A的支持力和物塊B對物塊A的摩擦力分別為、（2）當(dāng)用平行于斜面的外力F拉D物塊，使其勻速下滑時，物塊B勻速上滑，對物塊B進(jìn)行受力分析，如圖所示

根據(jù)平衡條件，有其中根據(jù)牛頓第三定律，有聯(lián)立解得物塊C對物塊B的支持力和物塊C對物塊B的摩擦力分別為、對物塊C進(jìn)行受力分析，如圖所示（物塊D對物塊C的摩擦力除外）

根據(jù)牛頓第三定律，有在方向上受力平衡，有在方向上，有因此物塊C有向上運(yùn)動趨勢，物塊D對物塊C的摩擦力的方向沿斜面向下，大小為對物塊D進(jìn)行受力分析，如圖所示

物塊D勻速下滑，根據(jù)平衡條件，有其中根據(jù)牛頓第三定律聯(lián)立解得外力F的大小為（3）若撤去外力F