【精品解析】广东省茂名市七校联盟2024-2025学年高一下学期2月联考物理试题

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名称 【精品解析】广东省茂名市七校联盟2024-2025学年高一下学期2月联考物理试题
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-06-09 18:19:37

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广东省茂名市七校联盟2024-2025学年高一下学期2月联考物理试题
1.(2025高一下·茂名月考)运动员将排球击出后,排球在空中划出一段优美的弧线,如图中虚线所示。则排球在P点处受到的合外力方向可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
2.(2025高一下·茂名月考)下列关于运动学基本概念的表述,正确的是(  )
A.质点虽然是一个理想化模型,但现实生活还是存在质点的
B.位移、速率、平均速度和加速度都是矢量
C.参考系的选择原则上是任意的,但选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果完全相同
D.2024年11月25日上午7时39分,我国酒泉卫星发射中心用“一箭双星”的方式成功将“四维高景二号”03星、04星送入预定轨道,其中的7时39分指的是时刻
3.(2025高一下·茂名月考)两人进行击地传球,如图所示,一人将球传给另一人的过程中,在球碰到水平地面反弹瞬间,下列说法正确的是(  )
A.地面对篮球的弹力方向斜向右上方
B.篮球对地面的弹力方向竖直向上
C.地面受到篮球的弹力是由于篮球发生了形变而产生的
D.地面受到篮球的弹力小于篮球受到地面的弹力
4.(2025高一下·茂名月考)如图所示,一张白纸放在水平桌面上,一本书放在白纸上,用大小为F的水平力拉动白纸,最终书和白纸一起在桌面上匀速运动,已知各个接触面的动摩擦因数相同,书的质量为m、白纸的质量不计,重力加速度为g,则书和白纸在桌面上匀速运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.白纸对书的摩擦力方向水平向右
B.白纸对书的摩擦力方向水平向左
C.增大拉力,桌面对白纸的摩擦力增大
D.桌面和白纸间的动摩擦因数等于
5.(2025高一下·茂名月考)两个同学利用直刻度尺测量反应时间。甲同学用两个手指捏住直尺的顶端,乙同学用一只手在直尺下方0刻度处做捏尺的准备,但手不碰直尺,如图所示。乙同学看到甲同学放开直尺时,立即捏住直尺。乙同学捏住直尺的刻度如图所示,,,乙同学这次实验的反应时间约为(  )
A.0.40s B.0.35s C.0.28s D.0.20s
6.(2025高一下·茂名月考)我国现阶段正在发展低空经济,如利用无人机进行田间作业。如图所示为一无人机在田间作业时的运动图像,以向东运动为正方向,根据图像做出的以下判断中,正确的是(  )
A.0~4秒内,无人机的位移是
B.无人机先向东运动,在后开始向西运动
C.0~2秒内,无人机的加速度是,2~4秒内加速度是
D.0~4秒内,无人机向西运动的最远距离是10m
7.(2025高一下·茂名月考)如图所示,河宽为300m,河中各点垂直到最近河岸的距离为x,各点的水流速度大小与x的关系为(x的单位为m,的单位为m/s)。小船船头始终垂直于河岸渡河,小船在静水中的速度大小为3m/s,则下列说法正确的是(  )
A.小船渡河的时间大于100s
B.小船渡河过程中的最大速度为5m/s
C.小船到达对岸距出发点的距离为200m
D.从河中心位置到对岸,小船做变加速曲线运动
8.(2025高一下·茂名月考)很多智能手机都有加速度传感器,能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机,打开加速度传感器,手掌从静止开始迅速上下运动,得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像,该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出(  )
A.手机在时刻改变运动方向
B.手机在时刻对手的压力最大
C.手机在时刻运动到最高点
D.手机在时间内,手机先超重后失重
9.(2025高一下·茂名月考)如图所示,A是一质量为m的盒子,B是质量为m的物块,它们间用轻绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为的斜面上,B悬于斜面之外,整个系统处于静止状态。现在向A中缓慢地加入一定质量的沙子,稳定后发现A将要滑动,以下正确的是(  )
A.最后地面对斜面体的支持力增大
B.最后斜面所受地面的摩擦力方向向左
C.定滑轮所受绳子的作用力始终不变
D.过程中A所受的摩擦力先减小后反向增大
10.(2025高一下·茂名月考)脚踩火箭炮是一种儿童很喜欢的玩具,用力脚踩气囊,火箭会以一定的速度发射出去,转动发射柱,还可以改变初速度方向,不考虑火箭底座的离地高度。关于该玩具,以下说法正确的是(  )
A.若考虑空气阻力的影响火箭炮竖直发射时,上升的时间大于下落的时间
B.若不计空气阻力,转动发射柱可以改变发射方向,若初速度大小恒定,则当发射初速度与地面夹角为时,火箭炮飞的最远
C.若不计空气阻力,在倾角为的斜坡上沿水平方向发射火箭炮,若都落在斜坡上,则发射初速度变为原来的2倍,落在斜坡上的速度也变为原来的2倍
D.若不计空气阻力,在倾角为的斜面上以初速度垂直斜面发射,经时间火箭炮离斜面最远
11.(2025高一下·茂名月考)某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量弹簧的劲度系数。将手机悬挂在弹簧下,手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向上的位移。
实验小组进行了如下主要的实验步骤:
①安装实验器材,弹簧分别与手机和铁架台连接,手机重心和弹簧在同一竖直线;
②手掌托着手机,使弹簧处于原长状态,打开手机中的位移传感器软件;
③缓慢释放手机,当手机平衡时记录下手机下降的高度;
④在手机下方增加悬挂一个质量为的钩码,缓慢释放,当钩码平衡时记录手机下降的高度x;
⑤重复上述第4步操作,数据记录如表所示:
钩码数量n 0 1 2 3 4 5 6
手机下落高度x/cm 1.25 1.49 1.74 2.01 2.25 2.51
⑥根据表中数据作出图乙的图像,纵轴是钩码数量n,横轴是手机从弹簧原长开始下降高度x。
(1)根据图像,该弹簧的劲度系数   N/m(取,结果保留3位有效数据)。
(2)通过分析可知不挂钩码时,弹簧的伸长量为   cm,由此计算出手机的质量为   g。(取,结果均保留3位有效数据)
12.(2025高一下·茂名月考)在用如图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系。
(1)除了220V、50Hz的交流电源、电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有(  )(选填选项前的字母)。
A.天平(附砝码) B.刻度尺
C.电压可调的直流电源 D.秒表
(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是(  )
A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
D.平衡摩擦力时,先轻推小车,再接通电源,纸带上的点间距应是均匀的
(3)某同学得到了如图乙所示的一条纸带,由此得到小车加速度的大小   。(结果保留两位有效数字)
(4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是   (选填“系统误差”或“偶然误差”)。设拉力的真实值为,小车的质量为M,为了使,应当满足的条件是   。
13.(2025高一下·茂名月考)为确保公共安全,市民遛狗时应牵绳。如图所示,在水平道路上,一人用手拉牵狗绳,人和狗一起向右做匀速直线运动。已知牵狗绳处于伸直状态与水平方向夹角,人的质量为,狗的质量为,绳子拉力大小为10N。狗可视为质点,牵狗绳的质量忽略不计,取、,重力加速度。求:
(1)路面对狗的摩擦力和支持力的大小;
(2)人和狗一起对路面的压力大小和方向。
14.(2025高一下·茂名月考)近年来,无人机迅速发展,在配送紧急医用物资发挥了重要的作用。现将运送简化如下:无人机由地面竖直升空至一定高度后悬停调整方向,沿直线水平飞行一段距离至目标地点正上方处悬停,然后下降,要求抵达目的地时速度恰为零。为避免物资损坏,无人机在水平和竖直的飞行过程中,加速及减速的加速度大小均为,无人机能够达到的最大速度为。已知货箱质量,所受空气阻力大小恒为f,重力加速度g取。
(1)若沿竖直方向加速上升的过程中,无人机对货箱作用力大小为25N,求货箱受到的空气阻力f的大小和方向;
(2)要求无人机从地面将货箱送到楼层高度为、水平距离的楼顶处,忽略调整方向和下降的时间,请问无人机从升空到送到目的地最短时间是多少。
15.(2025高一下·茂名月考)随着网购行业的兴起,我国的快递业务也在同步快速发展,其中物流自动化水平逐年提高。如图为某快递分拣中心装车部分的示意图。A处为某一区域快递的分拣口,斜面倾角,BC段使用水平传送带装置,BC长度,斜面和传送带之间由一段不计长度的光滑圆弧连接。传送带末端C点距车厢尾端的水平距离,距车厢底面的高度,物件与斜面和水平传送带之间的动摩擦因数均为。若将物件静止从分拣口A点滑下,图中未画出物件,测得物件在B点速度为。通过水平传送带后经C点,物件被水平抛出,落在车厢上的不同位置。物件尺寸大小可忽略,其中,,,。
(1)求A点距传送带垂直距离H为多少;
(2)当传送带静止时,物件是否能落到车内?试求落点距车尾端的距离;
(3)若传送带速度可调范围是2m/s~6m/s,要使物件从C点抛出后落到车上,车厢长度。请问传送带的速度至少应设定为多少?若传送带的速度大于最小值,物件最远离车厢前端为多少?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】AC.排球做曲线运动时,根据曲线运动的规律可以得出合外力指向曲线的内侧,并且排球处于上升过程,速度减小,所以此时合力做负功,则运动方向与合外力方向成钝角,A正确,C错误;
BD.根据曲线运动的特点,根据排球运动轨迹的内侧可以得出合力的方向,BD错误。
故选A。
【分析】根据曲线运动的特点,根据排球运动轨迹的内侧可以得出合力的方向;利用速度的变化可以判别合力方向与速度方向之间的夹角。
2.【答案】D
【知识点】质点;时间与时刻;参考系与坐标系;速度与速率
【解析】【解答】A.质点是一个理想化模型,根据密度公式可以得出现实生活中并不存在质点,故A错误;
B.速率是标量,没有方向,位移、平均速度和加速度是矢量,具有方向;故B错误;
C.参考系的选择原则上是任意的,但选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果往往不同,故C错误;
D.7时39分指的是火箭开始发射的时间,代表时刻,故D正确。
故选D。
【分析】质点现实生活不存在,属于理想化模型;速率是标量,没有方向,位移、平均速度和加速度是矢量,具有方向;选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果往往不同;7时39分指的是火箭开始发射的时间,代表时刻。
3.【答案】C
【知识点】形变与弹力;牛顿第三定律
【解析】【解答】AB.由于弹力方向与接触面垂直指向受力物体,所以水平地面对篮球的弹力方向竖直向上,篮球对水平地面的弹力方向竖直向下,故AB错误;
C.根据弹力产生的条件可以得出地面受到篮球的弹力的施力物体是篮球,故是由于篮球发生了形变而产生的,故C正确;
D.根据牛顿第三定律可以得出地面受到篮球的弹力和篮球受到地面的弹力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反;故D错误。
故选C。
【分析】水平地面对篮球的弹力方向竖直向上,篮球对水平地面的弹力方向竖直向下;地面受到篮球的弹力的施力物体是篮球,故是由于篮球发生了形变而产生的;地面受到篮球的弹力和篮球受到地面的弹力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反。
4.【答案】D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.由于书和白纸一起做匀速运动,由于书水平方向处于平衡状态所以书不受摩擦力作用,故AB错误;
D.对书、纸整体研究,根据整体的平衡方程有:桌面对纸的摩擦力
因此有
由于各个接触面的动摩擦因数相同,则桌面和白纸间的动摩擦因数等于,故D正确;
C.根据滑动摩擦力的影响因素,当增大拉力,桌面与纸之间的动摩擦因数不变,正压力不变,则桌面对纸的滑动摩擦力不变,故C错误。
故选D。
【分析】利用书的平衡条件可以判别书不受到白纸的摩擦力作用;利用整体的平衡方程可以求出桌面与白纸之间动摩擦因数的大小;增大拉力对滑动摩擦力没有影响。
5.【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】直刻度尺下落由于只受到重力作用,且初速度为0,则尺子做自由落体运动,根据位移公式
解得
故选B。
【分析】利用尺子下落的距离及位移公式可以求出反应时间的大小。
6.【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.因v-t图像的面积等于位移,根据图像面积的大小可知0~4秒内,无人机的位移是零,选项A错误;
B.根据图像中速度的符号代表运动的方向,则无人机速度先负后正,即先向西运动,在后开始向东运动,选项B错误;
C.0~2秒内,根据图像斜率可以得出无人机的加速度是
2~4秒内加速度是
选项C错误;
D.0~4秒内,在t=2s时无人机向西运动的距离最远,根据图像面积可以得出最远距离是
选项D正确。
故选D。
【分析】根据速度时间图像的面积可以得出位移的大小;利用图像斜率可以求出加速度的大小;利用速度的符号可以得出运动的方向。
7.【答案】B
【知识点】运动的合成与分解;小船渡河问题分析
【解析】【解答】A.小船船头始终垂直于河岸渡河,根据位移公式可以得出渡河的时间
选项A错误;
B.小船渡河过程中当水流速度最大时船的合速度最大,根据水流速度的表达式可以得出水流的最大速度为
根据速度的合成可以得出小船渡河过程中的最大速度为
选项B正确;
C.从河岸到河中心水流速度
根据位移公式有

即水流速度与时间成线性关系,根据图像信息可以得出当船从河岸到达另一河岸时沿水流方向的位移
根据速度的合成可以得出小船到达对岸距出发点的距离为
选项C错误;
D.从河中心位置到对岸,小船沿水流方向做匀减速运动,垂直河岸方向做匀速运动,类比平抛运动可以得出合运动为匀变速曲线运动,选项D错误。
故选B。
【分析】利用垂直河岸方向的位移公式可以求出渡河的时间;利用水流速度的表达式结合速度的合成可以求出合速度的最大值;利用位移公式结合速度公式可以求出沿水流方向的位移大小,结合位移的合成可以求出合位移的大小;利用分运动的规律可以求出合运动的规律。
8.【答案】B,D
【知识点】图象法;超重与失重
【解析】【解答】A.手机在时刻加速度向上最大,根据图像面积可以得出速度变化量方向不变所以没有改变运动方向,选项A错误;
B.手机在时刻向上的加速度最大,根据手机的牛顿第二定律有
F=mg+ma
可知,对手的压力最大,选项B正确;
C.手机在时刻向上的加速度减为零,此时速度方向向上且为最大,由于继续向上运动所以没有运动到最高点,选项C错误;
D.手机在时间内,根据加速度的符号可以得出加速度先向上后向下,则手机先超重后失重,选项D正确。
故选BD。
【分析】利用图像面积可以判别速度变化量的方向进而判别速度的方向;利用牛顿第二定律结合加速度的大小可以求出手机对手的压力大小;利用加速度的数值可以判别速度的大小,进而判别速度的方向;利用加速度的方向可以判别超重与失重。
9.【答案】A,C,D
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.对A、B、斜面以及沙子整体分析,由于整体始终处于静止,竖直方向受力平衡可知,地面对斜面体的支持力等于整体的重力,因不断加入沙子时整体重力增加,可知最后地面对斜面体的支持力增大,因整体水平方向受力为零,可知斜面受地面的摩擦力总为零,选项A正确,B错误;
C.根据B的平衡条件可以得出定滑轮两边绳子的拉力总等于物块B的重力,根据力的合成可以得出定滑轮所受绳子的作用力始终不变,选项C正确;
D.开始时根据A的平衡方程有:A受摩擦力
方向沿斜面向下;随沙子质量的增加,根据A的平衡方程则摩擦力
摩擦力先减小,减到零后反向增加,即该过程中A所受的摩擦力先减小后反向增大,选项D正确。
故选ACD。
【分析】利用整体的平衡方程可以判别地面对斜面的摩擦力和支持力大小变化;利用B的平衡方程可以判别绳子拉力大小不变,结合力的合成可以得出定滑轮受到绳子的作用力始终不变;利用A的平衡方程可以判别A受到的摩擦力大小及方向的变化。
10.【答案】B,C
【知识点】平抛运动;斜抛运动
【解析】【解答】A.若考虑空气阻力的影响,火箭上升由于受到重力和空气阻力的作用,根据牛顿第二定律有
下降时由于受到重力和空气阻力的作用,根据牛顿第二定律有
可知
根据位移时间公式
可知上升的时间小于下落的时间,故A错误;
B.设发射初速度与地面夹角为时,根据斜抛运动的位移公式有
根据竖直方向的速度公式有
解得
根据数学知识可知,当时,火箭炮飞的最远,故B正确;
C.若都落在斜坡上,根据位移的方向及位移公式有
(代表速度与水平方向的夹角)
根据
可知发射初速度变为原来的2倍,落在斜坡上的速度也变为原来的2倍,故C正确;
D.在倾角为的斜面上以初速度垂直斜面发射,根据速度公式有
火箭炮离斜面最远,故D错误;
故选BC。
【分析】利用竖直方向的牛顿第二定律可以比较上升和下落过程加速度的大小,结合位移公式可以比较运动的时间;利用水平方向的位移公式结合竖直方向的速度公式可以求出最远的距离;利用位移公式结合位移的方向可以得出发射速度及落在斜坡速度的大小变化;利用垂直于斜面方向的速度公式可以求出火箭离斜面最远的运动时间。
11.【答案】(1)200
(2)1.00;200
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)当手机和钩码静止时,根据平衡条件及胡克定律可得
整理可得
结合图像图像斜率可以得出
通过上式可以解得该橡皮绳的劲度系数为
(2)根据图像坐标可以得出挂着手机时橡皮绳的伸长量为1.00cm;
根据手机的平衡方程有
可得,手机的质量为
【分析】(1)利用整体的平衡方程结合图像斜率可以求出劲度系数的大小;
(2)利用图像初始坐标及手机的平衡方程可以求出手机质量的大小。
(1)根据平衡条件及胡克定律可得
整理可得
结合图像可得
解得,该橡皮绳的劲度系数为N/m
(2)[1] 由上图可知,橡皮绳的伸长量为1.00cm;
[2] 则根据胡克定律及平衡条件有
可得,手机的质量为g
12.【答案】(1)A;B
(2)A;C
(3)3.2
(4)系统误差;5%
【知识点】探究加速度与力、质量的关系;实验基础知识与实验误差
【解析】【解答】(1)打点计时器接交流电源,为了测量加速度的大小,处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离,为了测量合力的大小还要用到天平测砝码和砝码盘的质量。
故选AB。
(2)在平衡摩擦力时,只是利用小车的重力平衡摩擦力,所以不能挂盘;为了避免拉力产生分力,要保证细线和纸带与木板平行;为了充分利用纸带,实验应该先接通电源,再释放小车,若纸带做匀速直线运动,则纸带上的点间距是均匀的,即说明平衡了摩擦力。
故选AC。
(3)根据逐差法可以求出小车的加速度为
(4)小车在做匀加速直线运动时,砝码和砝码盘也在做匀加速直线运动,根据砝码和砝码盘的牛顿第二定律可以得出细线的拉力F一定小于砝码和砝码盘的总重力mg,此误差不可避免,为系统误差;小车与砝码和砝码盘都在做加速度为a的匀加速直线运动,对砝码和砝码盘,根据牛顿第二定律有
对小车有
代入

【分析】(1)打点计时器接交流电源,为了测量加速度的大小,处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离,为了测量合力的大小还要用到天平测砝码和砝码盘的质量;
(2)在平衡摩擦力时,只是利用小车的重力平衡摩擦力,所以不能挂盘;为了避免拉力产生分力,要保证细线和纸带与木板平行;为了充分利用纸带,实验应该先接通电源,再释放小车,若纸带做匀速直线运动,则纸带上的点间距是均匀的,即说明平衡了摩擦力;
(3)利用逐差法可以求出小车加速度的大小;
(4)利用砝码和砝码盘的牛顿第二定律可以得出细线的拉力小于砝码和砝码盘总的重力;利用牛顿第二定律结合误差的大小可以求出小车质量与砝码总质量的比值。
(1)打点计时器接交流电源,处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离,还要用到天平测砝码和砝码盘的质量。
故选AB。
(2)在平衡摩擦力时,不能挂盘;要保证细线和纸带与木板平行,先接通电源,再释放小车,若纸带做匀速直线运动,则纸带上的点间距是均匀的,即说明平衡了摩擦力。
故选AC。
(3)由逐差法求解小车的加速度为
(4)[1][2]小车在做匀加速直线运动时,砝码和砝码盘也在做匀加速直线运动,细线的拉力F一定小于砝码和砝码盘的总重力mg,此误差不可避免,为系统误差;小车与砝码和砝码盘都在做加速度为a的匀加速直线运动,对砝码和砝码盘有
对小车有
代入

13.【答案】(1)解:以狗为对象,水平方向根据受力平衡可得
解得
竖直方向根据受力平衡可得
解得路面对狗的支持力大小为
(2)解:以人和狗的整体为研究对象,竖直方向上有
由牛顿第三定律知对路面的压力为
方向竖直向下。
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)当小狗做匀速直线运动时,利用平衡方程可以求出路面对小狗的摩擦力和支持力的大小;
(2)以人和狗为整体,利用整体的平衡方程可以求出整体对路面的压力大小。
(1)以狗为对象,水平方向根据受力平衡可得
解得
竖直方向根据受力平衡可得
解得路面对狗的支持力大小为
(2)以人和狗的整体为研究对象,竖直方向上有
由牛顿第三定律知对路面的压力为
方向竖直向下。
14.【答案】(1)解:升空加速过程中,货物的受力情况如图所示:
根据牛顿第二定律有
解得
空气阻力方向竖直向下
(2)解:升空至最大速度时
求得
所以无人机先加速到最大速度,然后匀速,再减速,加速时间
匀速时间
水平过程中,由于
所以无人机先加速,后减速,用时最短;
水平距离
求得
最短时间为
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】(1)当货物加速升空的过程中,利用牛顿第二定律可以求出空气阻力的大小及方向;
(2)当升空到最大速度时,利用速度位移公式可以求出运动的位移,结合速度公式可以求出加速和匀速运动的时间,再利用位移公式可以求出最短的运动时间。
(1)升空加速过程中,货物的受力情况如图所示:
根据牛顿第二定律有
解得
空气阻力方向竖直向下
(2)升空至最大速度时:
求得
所以无人机先加速到最大速度,然后匀速,再减速,
加速时间
匀速时间
水平过程中,由于
所以无人机先加速,后减速,用时最短;
水平距离
求得
最短时间为
15.【答案】(1)解:物件在斜面上运动,根据牛顿第二定律有

联立解得
(2)解:若传送带静止,物件在传送带上做减速运动,有

物件经C点水平抛出:竖直方向
解得
水平方向
所以物件不能落入车内,落点在车尾左侧,距离车尾距离
故落点在车尾左侧0.8m处。
(3)解:若物件恰好落入车内,有
解得
所以传送带速度至少为3m/s;若物件在传送带上一直加速
解得


落在车内距车前端3.96m。
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;平抛运动
【解析】【分析】(1)物件在斜面上运动,利用牛顿第二定律可以求出物件加速度的大小,结合速度位移公式可以求出A点距离传送带垂直距离的大小;
(2)当传送带静止时,利用牛顿第二定律可以求出物件减少的加速度大小,结合速度位移公式可以求出物件经过C点速度的大小,结合平抛运动的位移公式可以求出水平距离的大小;
(3)当物件恰好落入车内,利用位移公式可以求出物件速度的大小,结合速度位移公式可以求出传送带的速度大小,结合位移公式可以求出物件运动的最远距离。
(1)物件在斜面上运动,根据牛顿第二定律有

联立解得
(2)若传送带静止,物件在传送带上做减速运动,有

物件经C点水平抛出:竖直方向
解得
水平方向
所以物件不能落入车内,落点在车尾左侧,距离车尾距离
故落点在车尾左侧0.8m处。
(3)若物件恰好落入车内,有
解得
所以传送带速度至少为3m/s;若物件在传送带上一直加速
解得


落在车内距车前端3.96m。
1 / 1广东省茂名市七校联盟2024-2025学年高一下学期2月联考物理试题
1.(2025高一下·茂名月考)运动员将排球击出后,排球在空中划出一段优美的弧线,如图中虚线所示。则排球在P点处受到的合外力方向可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】AC.排球做曲线运动时,根据曲线运动的规律可以得出合外力指向曲线的内侧,并且排球处于上升过程,速度减小,所以此时合力做负功,则运动方向与合外力方向成钝角,A正确,C错误;
BD.根据曲线运动的特点,根据排球运动轨迹的内侧可以得出合力的方向,BD错误。
故选A。
【分析】根据曲线运动的特点,根据排球运动轨迹的内侧可以得出合力的方向;利用速度的变化可以判别合力方向与速度方向之间的夹角。
2.(2025高一下·茂名月考)下列关于运动学基本概念的表述,正确的是(  )
A.质点虽然是一个理想化模型,但现实生活还是存在质点的
B.位移、速率、平均速度和加速度都是矢量
C.参考系的选择原则上是任意的,但选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果完全相同
D.2024年11月25日上午7时39分,我国酒泉卫星发射中心用“一箭双星”的方式成功将“四维高景二号”03星、04星送入预定轨道,其中的7时39分指的是时刻
【答案】D
【知识点】质点;时间与时刻;参考系与坐标系;速度与速率
【解析】【解答】A.质点是一个理想化模型,根据密度公式可以得出现实生活中并不存在质点,故A错误;
B.速率是标量,没有方向,位移、平均速度和加速度是矢量,具有方向;故B错误;
C.参考系的选择原则上是任意的,但选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果往往不同,故C错误;
D.7时39分指的是火箭开始发射的时间,代表时刻,故D正确。
故选D。
【分析】质点现实生活不存在,属于理想化模型;速率是标量,没有方向,位移、平均速度和加速度是矢量,具有方向;选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果往往不同;7时39分指的是火箭开始发射的时间,代表时刻。
3.(2025高一下·茂名月考)两人进行击地传球,如图所示,一人将球传给另一人的过程中,在球碰到水平地面反弹瞬间,下列说法正确的是(  )
A.地面对篮球的弹力方向斜向右上方
B.篮球对地面的弹力方向竖直向上
C.地面受到篮球的弹力是由于篮球发生了形变而产生的
D.地面受到篮球的弹力小于篮球受到地面的弹力
【答案】C
【知识点】形变与弹力;牛顿第三定律
【解析】【解答】AB.由于弹力方向与接触面垂直指向受力物体,所以水平地面对篮球的弹力方向竖直向上,篮球对水平地面的弹力方向竖直向下,故AB错误;
C.根据弹力产生的条件可以得出地面受到篮球的弹力的施力物体是篮球,故是由于篮球发生了形变而产生的,故C正确;
D.根据牛顿第三定律可以得出地面受到篮球的弹力和篮球受到地面的弹力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反;故D错误。
故选C。
【分析】水平地面对篮球的弹力方向竖直向上,篮球对水平地面的弹力方向竖直向下;地面受到篮球的弹力的施力物体是篮球,故是由于篮球发生了形变而产生的;地面受到篮球的弹力和篮球受到地面的弹力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反。
4.(2025高一下·茂名月考)如图所示,一张白纸放在水平桌面上,一本书放在白纸上,用大小为F的水平力拉动白纸,最终书和白纸一起在桌面上匀速运动,已知各个接触面的动摩擦因数相同,书的质量为m、白纸的质量不计,重力加速度为g,则书和白纸在桌面上匀速运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.白纸对书的摩擦力方向水平向右
B.白纸对书的摩擦力方向水平向左
C.增大拉力,桌面对白纸的摩擦力增大
D.桌面和白纸间的动摩擦因数等于
【答案】D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.由于书和白纸一起做匀速运动,由于书水平方向处于平衡状态所以书不受摩擦力作用,故AB错误;
D.对书、纸整体研究,根据整体的平衡方程有:桌面对纸的摩擦力
因此有
由于各个接触面的动摩擦因数相同,则桌面和白纸间的动摩擦因数等于,故D正确;
C.根据滑动摩擦力的影响因素,当增大拉力,桌面与纸之间的动摩擦因数不变,正压力不变,则桌面对纸的滑动摩擦力不变,故C错误。
故选D。
【分析】利用书的平衡条件可以判别书不受到白纸的摩擦力作用;利用整体的平衡方程可以求出桌面与白纸之间动摩擦因数的大小;增大拉力对滑动摩擦力没有影响。
5.(2025高一下·茂名月考)两个同学利用直刻度尺测量反应时间。甲同学用两个手指捏住直尺的顶端,乙同学用一只手在直尺下方0刻度处做捏尺的准备,但手不碰直尺,如图所示。乙同学看到甲同学放开直尺时,立即捏住直尺。乙同学捏住直尺的刻度如图所示,,,乙同学这次实验的反应时间约为(  )
A.0.40s B.0.35s C.0.28s D.0.20s
【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】直刻度尺下落由于只受到重力作用,且初速度为0,则尺子做自由落体运动,根据位移公式
解得
故选B。
【分析】利用尺子下落的距离及位移公式可以求出反应时间的大小。
6.(2025高一下·茂名月考)我国现阶段正在发展低空经济,如利用无人机进行田间作业。如图所示为一无人机在田间作业时的运动图像,以向东运动为正方向,根据图像做出的以下判断中,正确的是(  )
A.0~4秒内,无人机的位移是
B.无人机先向东运动,在后开始向西运动
C.0~2秒内,无人机的加速度是,2~4秒内加速度是
D.0~4秒内,无人机向西运动的最远距离是10m
【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.因v-t图像的面积等于位移,根据图像面积的大小可知0~4秒内,无人机的位移是零,选项A错误;
B.根据图像中速度的符号代表运动的方向,则无人机速度先负后正,即先向西运动,在后开始向东运动,选项B错误;
C.0~2秒内,根据图像斜率可以得出无人机的加速度是
2~4秒内加速度是
选项C错误;
D.0~4秒内,在t=2s时无人机向西运动的距离最远,根据图像面积可以得出最远距离是
选项D正确。
故选D。
【分析】根据速度时间图像的面积可以得出位移的大小;利用图像斜率可以求出加速度的大小;利用速度的符号可以得出运动的方向。
7.(2025高一下·茂名月考)如图所示,河宽为300m,河中各点垂直到最近河岸的距离为x,各点的水流速度大小与x的关系为(x的单位为m,的单位为m/s)。小船船头始终垂直于河岸渡河,小船在静水中的速度大小为3m/s,则下列说法正确的是(  )
A.小船渡河的时间大于100s
B.小船渡河过程中的最大速度为5m/s
C.小船到达对岸距出发点的距离为200m
D.从河中心位置到对岸,小船做变加速曲线运动
【答案】B
【知识点】运动的合成与分解;小船渡河问题分析
【解析】【解答】A.小船船头始终垂直于河岸渡河,根据位移公式可以得出渡河的时间
选项A错误;
B.小船渡河过程中当水流速度最大时船的合速度最大,根据水流速度的表达式可以得出水流的最大速度为
根据速度的合成可以得出小船渡河过程中的最大速度为
选项B正确;
C.从河岸到河中心水流速度
根据位移公式有

即水流速度与时间成线性关系,根据图像信息可以得出当船从河岸到达另一河岸时沿水流方向的位移
根据速度的合成可以得出小船到达对岸距出发点的距离为
选项C错误;
D.从河中心位置到对岸,小船沿水流方向做匀减速运动,垂直河岸方向做匀速运动,类比平抛运动可以得出合运动为匀变速曲线运动,选项D错误。
故选B。
【分析】利用垂直河岸方向的位移公式可以求出渡河的时间;利用水流速度的表达式结合速度的合成可以求出合速度的最大值;利用位移公式结合速度公式可以求出沿水流方向的位移大小,结合位移的合成可以求出合位移的大小;利用分运动的规律可以求出合运动的规律。
8.(2025高一下·茂名月考)很多智能手机都有加速度传感器,能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机,打开加速度传感器,手掌从静止开始迅速上下运动,得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像,该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出(  )
A.手机在时刻改变运动方向
B.手机在时刻对手的压力最大
C.手机在时刻运动到最高点
D.手机在时间内,手机先超重后失重
【答案】B,D
【知识点】图象法;超重与失重
【解析】【解答】A.手机在时刻加速度向上最大,根据图像面积可以得出速度变化量方向不变所以没有改变运动方向,选项A错误;
B.手机在时刻向上的加速度最大,根据手机的牛顿第二定律有
F=mg+ma
可知,对手的压力最大,选项B正确;
C.手机在时刻向上的加速度减为零,此时速度方向向上且为最大,由于继续向上运动所以没有运动到最高点,选项C错误;
D.手机在时间内,根据加速度的符号可以得出加速度先向上后向下,则手机先超重后失重,选项D正确。
故选BD。
【分析】利用图像面积可以判别速度变化量的方向进而判别速度的方向;利用牛顿第二定律结合加速度的大小可以求出手机对手的压力大小;利用加速度的数值可以判别速度的大小,进而判别速度的方向;利用加速度的方向可以判别超重与失重。
9.(2025高一下·茂名月考)如图所示,A是一质量为m的盒子,B是质量为m的物块,它们间用轻绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为的斜面上,B悬于斜面之外,整个系统处于静止状态。现在向A中缓慢地加入一定质量的沙子,稳定后发现A将要滑动,以下正确的是(  )
A.最后地面对斜面体的支持力增大
B.最后斜面所受地面的摩擦力方向向左
C.定滑轮所受绳子的作用力始终不变
D.过程中A所受的摩擦力先减小后反向增大
【答案】A,C,D
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.对A、B、斜面以及沙子整体分析,由于整体始终处于静止,竖直方向受力平衡可知,地面对斜面体的支持力等于整体的重力,因不断加入沙子时整体重力增加,可知最后地面对斜面体的支持力增大,因整体水平方向受力为零,可知斜面受地面的摩擦力总为零,选项A正确,B错误;
C.根据B的平衡条件可以得出定滑轮两边绳子的拉力总等于物块B的重力,根据力的合成可以得出定滑轮所受绳子的作用力始终不变,选项C正确;
D.开始时根据A的平衡方程有:A受摩擦力
方向沿斜面向下;随沙子质量的增加,根据A的平衡方程则摩擦力
摩擦力先减小,减到零后反向增加,即该过程中A所受的摩擦力先减小后反向增大,选项D正确。
故选ACD。
【分析】利用整体的平衡方程可以判别地面对斜面的摩擦力和支持力大小变化;利用B的平衡方程可以判别绳子拉力大小不变,结合力的合成可以得出定滑轮受到绳子的作用力始终不变;利用A的平衡方程可以判别A受到的摩擦力大小及方向的变化。
10.(2025高一下·茂名月考)脚踩火箭炮是一种儿童很喜欢的玩具,用力脚踩气囊,火箭会以一定的速度发射出去,转动发射柱,还可以改变初速度方向,不考虑火箭底座的离地高度。关于该玩具,以下说法正确的是(  )
A.若考虑空气阻力的影响火箭炮竖直发射时,上升的时间大于下落的时间
B.若不计空气阻力,转动发射柱可以改变发射方向,若初速度大小恒定,则当发射初速度与地面夹角为时,火箭炮飞的最远
C.若不计空气阻力,在倾角为的斜坡上沿水平方向发射火箭炮,若都落在斜坡上,则发射初速度变为原来的2倍,落在斜坡上的速度也变为原来的2倍
D.若不计空气阻力,在倾角为的斜面上以初速度垂直斜面发射,经时间火箭炮离斜面最远
【答案】B,C
【知识点】平抛运动;斜抛运动
【解析】【解答】A.若考虑空气阻力的影响,火箭上升由于受到重力和空气阻力的作用,根据牛顿第二定律有
下降时由于受到重力和空气阻力的作用,根据牛顿第二定律有
可知
根据位移时间公式
可知上升的时间小于下落的时间,故A错误;
B.设发射初速度与地面夹角为时,根据斜抛运动的位移公式有
根据竖直方向的速度公式有
解得
根据数学知识可知,当时,火箭炮飞的最远,故B正确;
C.若都落在斜坡上,根据位移的方向及位移公式有
(代表速度与水平方向的夹角)
根据
可知发射初速度变为原来的2倍,落在斜坡上的速度也变为原来的2倍,故C正确;
D.在倾角为的斜面上以初速度垂直斜面发射,根据速度公式有
火箭炮离斜面最远,故D错误;
故选BC。
【分析】利用竖直方向的牛顿第二定律可以比较上升和下落过程加速度的大小,结合位移公式可以比较运动的时间;利用水平方向的位移公式结合竖直方向的速度公式可以求出最远的距离;利用位移公式结合位移的方向可以得出发射速度及落在斜坡速度的大小变化;利用垂直于斜面方向的速度公式可以求出火箭离斜面最远的运动时间。
11.(2025高一下·茂名月考)某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量弹簧的劲度系数。将手机悬挂在弹簧下,手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向上的位移。
实验小组进行了如下主要的实验步骤:
①安装实验器材,弹簧分别与手机和铁架台连接,手机重心和弹簧在同一竖直线;
②手掌托着手机,使弹簧处于原长状态,打开手机中的位移传感器软件;
③缓慢释放手机,当手机平衡时记录下手机下降的高度;
④在手机下方增加悬挂一个质量为的钩码,缓慢释放,当钩码平衡时记录手机下降的高度x;
⑤重复上述第4步操作,数据记录如表所示:
钩码数量n 0 1 2 3 4 5 6
手机下落高度x/cm 1.25 1.49 1.74 2.01 2.25 2.51
⑥根据表中数据作出图乙的图像,纵轴是钩码数量n,横轴是手机从弹簧原长开始下降高度x。
(1)根据图像,该弹簧的劲度系数   N/m(取,结果保留3位有效数据)。
(2)通过分析可知不挂钩码时,弹簧的伸长量为   cm,由此计算出手机的质量为   g。(取,结果均保留3位有效数据)
【答案】(1)200
(2)1.00;200
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)当手机和钩码静止时,根据平衡条件及胡克定律可得
整理可得
结合图像图像斜率可以得出
通过上式可以解得该橡皮绳的劲度系数为
(2)根据图像坐标可以得出挂着手机时橡皮绳的伸长量为1.00cm;
根据手机的平衡方程有
可得,手机的质量为
【分析】(1)利用整体的平衡方程结合图像斜率可以求出劲度系数的大小;
(2)利用图像初始坐标及手机的平衡方程可以求出手机质量的大小。
(1)根据平衡条件及胡克定律可得
整理可得
结合图像可得
解得,该橡皮绳的劲度系数为N/m
(2)[1] 由上图可知,橡皮绳的伸长量为1.00cm;
[2] 则根据胡克定律及平衡条件有
可得,手机的质量为g
12.(2025高一下·茂名月考)在用如图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系。
(1)除了220V、50Hz的交流电源、电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有(  )(选填选项前的字母)。
A.天平(附砝码) B.刻度尺
C.电压可调的直流电源 D.秒表
(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是(  )
A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
D.平衡摩擦力时,先轻推小车,再接通电源,纸带上的点间距应是均匀的
(3)某同学得到了如图乙所示的一条纸带,由此得到小车加速度的大小   。(结果保留两位有效数字)
(4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是   (选填“系统误差”或“偶然误差”)。设拉力的真实值为,小车的质量为M,为了使,应当满足的条件是   。
【答案】(1)A;B
(2)A;C
(3)3.2
(4)系统误差;5%
【知识点】探究加速度与力、质量的关系;实验基础知识与实验误差
【解析】【解答】(1)打点计时器接交流电源,为了测量加速度的大小,处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离,为了测量合力的大小还要用到天平测砝码和砝码盘的质量。
故选AB。
(2)在平衡摩擦力时,只是利用小车的重力平衡摩擦力,所以不能挂盘;为了避免拉力产生分力,要保证细线和纸带与木板平行;为了充分利用纸带,实验应该先接通电源,再释放小车,若纸带做匀速直线运动,则纸带上的点间距是均匀的,即说明平衡了摩擦力。
故选AC。
(3)根据逐差法可以求出小车的加速度为
(4)小车在做匀加速直线运动时,砝码和砝码盘也在做匀加速直线运动,根据砝码和砝码盘的牛顿第二定律可以得出细线的拉力F一定小于砝码和砝码盘的总重力mg,此误差不可避免,为系统误差;小车与砝码和砝码盘都在做加速度为a的匀加速直线运动,对砝码和砝码盘,根据牛顿第二定律有
对小车有
代入

【分析】(1)打点计时器接交流电源,为了测量加速度的大小,处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离,为了测量合力的大小还要用到天平测砝码和砝码盘的质量;
(2)在平衡摩擦力时,只是利用小车的重力平衡摩擦力,所以不能挂盘;为了避免拉力产生分力,要保证细线和纸带与木板平行;为了充分利用纸带,实验应该先接通电源,再释放小车,若纸带做匀速直线运动,则纸带上的点间距是均匀的,即说明平衡了摩擦力;
(3)利用逐差法可以求出小车加速度的大小;
(4)利用砝码和砝码盘的牛顿第二定律可以得出细线的拉力小于砝码和砝码盘总的重力;利用牛顿第二定律结合误差的大小可以求出小车质量与砝码总质量的比值。
(1)打点计时器接交流电源,处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离,还要用到天平测砝码和砝码盘的质量。
故选AB。
(2)在平衡摩擦力时,不能挂盘;要保证细线和纸带与木板平行,先接通电源,再释放小车,若纸带做匀速直线运动,则纸带上的点间距是均匀的,即说明平衡了摩擦力。
故选AC。
(3)由逐差法求解小车的加速度为
(4)[1][2]小车在做匀加速直线运动时,砝码和砝码盘也在做匀加速直线运动,细线的拉力F一定小于砝码和砝码盘的总重力mg,此误差不可避免,为系统误差;小车与砝码和砝码盘都在做加速度为a的匀加速直线运动,对砝码和砝码盘有
对小车有
代入

13.(2025高一下·茂名月考)为确保公共安全,市民遛狗时应牵绳。如图所示,在水平道路上,一人用手拉牵狗绳,人和狗一起向右做匀速直线运动。已知牵狗绳处于伸直状态与水平方向夹角,人的质量为,狗的质量为,绳子拉力大小为10N。狗可视为质点,牵狗绳的质量忽略不计,取、,重力加速度。求:
(1)路面对狗的摩擦力和支持力的大小;
(2)人和狗一起对路面的压力大小和方向。
【答案】(1)解:以狗为对象,水平方向根据受力平衡可得
解得
竖直方向根据受力平衡可得
解得路面对狗的支持力大小为
(2)解:以人和狗的整体为研究对象,竖直方向上有
由牛顿第三定律知对路面的压力为
方向竖直向下。
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)当小狗做匀速直线运动时,利用平衡方程可以求出路面对小狗的摩擦力和支持力的大小;
(2)以人和狗为整体,利用整体的平衡方程可以求出整体对路面的压力大小。
(1)以狗为对象,水平方向根据受力平衡可得
解得
竖直方向根据受力平衡可得
解得路面对狗的支持力大小为
(2)以人和狗的整体为研究对象,竖直方向上有
由牛顿第三定律知对路面的压力为
方向竖直向下。
14.(2025高一下·茂名月考)近年来,无人机迅速发展,在配送紧急医用物资发挥了重要的作用。现将运送简化如下:无人机由地面竖直升空至一定高度后悬停调整方向,沿直线水平飞行一段距离至目标地点正上方处悬停,然后下降,要求抵达目的地时速度恰为零。为避免物资损坏,无人机在水平和竖直的飞行过程中,加速及减速的加速度大小均为,无人机能够达到的最大速度为。已知货箱质量,所受空气阻力大小恒为f,重力加速度g取。
(1)若沿竖直方向加速上升的过程中,无人机对货箱作用力大小为25N,求货箱受到的空气阻力f的大小和方向;
(2)要求无人机从地面将货箱送到楼层高度为、水平距离的楼顶处,忽略调整方向和下降的时间,请问无人机从升空到送到目的地最短时间是多少。
【答案】(1)解:升空加速过程中,货物的受力情况如图所示:
根据牛顿第二定律有
解得
空气阻力方向竖直向下
(2)解:升空至最大速度时
求得
所以无人机先加速到最大速度,然后匀速,再减速,加速时间
匀速时间
水平过程中,由于
所以无人机先加速,后减速,用时最短;
水平距离
求得
最短时间为
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】(1)当货物加速升空的过程中,利用牛顿第二定律可以求出空气阻力的大小及方向;
(2)当升空到最大速度时,利用速度位移公式可以求出运动的位移,结合速度公式可以求出加速和匀速运动的时间,再利用位移公式可以求出最短的运动时间。
(1)升空加速过程中,货物的受力情况如图所示:
根据牛顿第二定律有
解得
空气阻力方向竖直向下
(2)升空至最大速度时:
求得
所以无人机先加速到最大速度,然后匀速,再减速,
加速时间
匀速时间
水平过程中,由于
所以无人机先加速,后减速,用时最短;
水平距离
求得
最短时间为
15.(2025高一下·茂名月考)随着网购行业的兴起,我国的快递业务也在同步快速发展,其中物流自动化水平逐年提高。如图为某快递分拣中心装车部分的示意图。A处为某一区域快递的分拣口,斜面倾角,BC段使用水平传送带装置,BC长度,斜面和传送带之间由一段不计长度的光滑圆弧连接。传送带末端C点距车厢尾端的水平距离,距车厢底面的高度,物件与斜面和水平传送带之间的动摩擦因数均为。若将物件静止从分拣口A点滑下,图中未画出物件,测得物件在B点速度为。通过水平传送带后经C点,物件被水平抛出,落在车厢上的不同位置。物件尺寸大小可忽略,其中,,,。
(1)求A点距传送带垂直距离H为多少;
(2)当传送带静止时,物件是否能落到车内?试求落点距车尾端的距离;
(3)若传送带速度可调范围是2m/s~6m/s,要使物件从C点抛出后落到车上,车厢长度。请问传送带的速度至少应设定为多少?若传送带的速度大于最小值,物件最远离车厢前端为多少?
【答案】(1)解:物件在斜面上运动,根据牛顿第二定律有

联立解得
(2)解:若传送带静止,物件在传送带上做减速运动,有

物件经C点水平抛出:竖直方向
解得
水平方向
所以物件不能落入车内,落点在车尾左侧,距离车尾距离
故落点在车尾左侧0.8m处。
(3)解:若物件恰好落入车内,有
解得
所以传送带速度至少为3m/s;若物件在传送带上一直加速
解得


落在车内距车前端3.96m。
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;平抛运动
【解析】【分析】(1)物件在斜面上运动,利用牛顿第二定律可以求出物件加速度的大小,结合速度位移公式可以求出A点距离传送带垂直距离的大小;
(2)当传送带静止时,利用牛顿第二定律可以求出物件减少的加速度大小,结合速度位移公式可以求出物件经过C点速度的大小,结合平抛运动的位移公式可以求出水平距离的大小;
(3)当物件恰好落入车内,利用位移公式可以求出物件速度的大小,结合速度位移公式可以求出传送带的速度大小,结合位移公式可以求出物件运动的最远距离。
(1)物件在斜面上运动,根据牛顿第二定律有

联立解得
(2)若传送带静止,物件在传送带上做减速运动,有

物件经C点水平抛出:竖直方向
解得
水平方向
所以物件不能落入车内,落点在车尾左侧,距离车尾距离
故落点在车尾左侧0.8m处。
(3)若物件恰好落入车内,有
解得
所以传送带速度至少为3m/s;若物件在传送带上一直加速
解得


落在车内距车前端3.96m。
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