浙江金華某中學2023-2024學年高一年級上冊1月月考物理試題(解析版)_第1頁
浙江金華某中學2023-2024學年高一年級上冊1月月考物理試題(解析版)_第2頁
浙江金華某中學2023-2024學年高一年級上冊1月月考物理試題(解析版)_第3頁
浙江金華某中學2023-2024學年高一年級上冊1月月考物理試題(解析版)_第4頁
浙江金華某中學2023-2024學年高一年級上冊1月月考物理試題(解析版)_第5頁
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文檔簡介

金華一中2023學年第一學期高一十二月月考試卷

物理

考生注意:

1.答題前,請務必將自己的姓名,準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和

答題紙規定的位置上。

2.答題時,請按照答題紙上“注意事項”的要求,在答題紙相應的位置上規范作答,在本試

題卷上的作答一律無效。

3.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題紙上相應區域內,作圖時可先

使用2B鉛筆,確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。

4.可能用到的相關參數:重力加速度g取1。曲/。

選擇題部分

一、選擇題I(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個備選項中只有一

個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)

1.據報道,我國人造太陽高H米、直徑8米、重達400噸,成功實現500萬攝氏度持續放電101.2秒的成

果,打破了世界紀錄。在這則新聞中涉及了長度、質量、溫度和時間及其單位,在國際單位制中,下列說

法正確的是()

A.力學基本物理量是長度、質量、力

B.kg、N、m/s都是導出單位

C.根據牛頓第二定律表達式可知:lN=lkg-m/s

D.新聞中涉及的“11米、400噸和101.2秒”中,米和秒是國際單位制中的基本單位

【答案】D

【解析】

【詳解】A.力學基本量是長度、質量、時間,故A錯誤;

B.kg是基本單位,N、m/s是導出單位,故B錯誤;

C.根據牛頓第二定律表達式可知:lN=lkg-m/s2,故C錯誤;

D.新聞中涉及的11米、400噸和101.2秒中,米和秒是國際單位制中的基本單位,D正確。

故選D。

2.杭州亞運會男子組公路自行車比賽在淳安界首體育中心公路自行車賽場舉行,著名的千島湖線路如圖所

示,全長207.7km。某選手公布了他的參賽數據:體重為62kg,本場比賽用時4小時37分,平均功率為

232W,功體比為3.7W/KG,均速為44.8km/h,消耗熱量接近4000大卡,平均心率為154BPM。以下說法

B.本場比賽用時4小時37分指的是時間間隔

C.選手在比賽過程中的速度不可能超過44.8km/h

D.均速為44.8km/h,這里的“均速”指的是平均速度

【答案】B

【解析】

【詳解】A.賽道全長207.7km指是軌跡的長度,是比賽選手的路程,故A錯誤;

B.本場比賽用時4小時37分指的是比賽的時間間隔,故B正確;

C.選手在比賽過程中的平均速率44.8km/h,所以最大速率大于44.8km/h,故C錯誤;

D.均速為44.8km/h,這里的“均速”指的是路程與時間的比值,是平均速率,故D錯誤。

故選B。

3.伽利略為了研究自由落體的規律,采用“沖淡”重力的方法,將落體實驗轉化為沿斜面運動的實驗。伽利

略測量了銅球在較小傾角斜面上運動的位移和時間,發現位移與時間的平方成正比:增大斜面傾角,該規律

仍然成立。于是,他外推到傾角為90。的情況得出結論。關于伽利略的研究下列說法正確的是()

A.“沖淡”重力是指使銅球的重力變小了

B.伽利略讓銅球沿著阻力較小的斜面滾下,直接測出了銅球速度隨時間的變化規律

C.伽利略對傾角為90。的情況進行了測量后得出結論

D.銅球位移與時間的平方成正比說明它做勻加速直線運動

【答案】D

【解析】

【詳解】A.當時利用斜面做實驗主要是考慮到實驗時便于測量小球運動的時間,“沖淡”重力是指銅球的

加速度變小了,故A錯誤;

B.伽利略的時代還不能準確測量物體的瞬時速度,也就無法測出銅球速度隨時間的變化規律,故B錯

誤;

C.伽利略對傾角為90。的情況進行了合理外推,得出自由落體運動為勻加速的直線運動,故C錯誤;

D.銅球位移與時間的平方成正比說明它做勻加速直線運動,故D正確。

故選D。

4.如圖為沙漏中下落沙子的照片。由于相機存在固定的曝光時間,照片中呈現的下落的砂粒并非砂粒本身

的形狀,而是成了一條條模糊的徑跡,砂粒的疏密分布也不均勻。若近似認為砂粒從出口下落的初速度為0。

忽略空氣阻力,不計砂粒間的相互影響,設砂粒隨時間均勻漏下,以下推斷正確的是()

A.出口下方10cm處的徑跡長度約是5cm處的2倍

B.出口下方10cm處的徑跡長度約是5cm處的4倍

C.出口下方0~3cm范圍內的砂粒數約與3?6cm范圍的砂粒數相等

D.出口下方0~3cm范圍內的砂粒數約與3?12cm范圍的砂粒數相等

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.根據

v2=2gh

可知出口下方10cm處的速度約是5cm處的四倍,可知出口下方10cm處的痕跡長度約是5cm處的J5

倍,故AB錯誤;

CD.根據初速度為零的勻變速運動在相鄰相等時間內的位移之比為1:3:5,可知從出口下落0~3cm

與3?12cm的時間是相等的,因砂粒隨時間均勻漏下,可知出口下方0~3cm范圍內的砂粒數約與

3?12cm范圍的砂粒數相等,故C錯誤,D正確。

故選D。

5.如圖所示是武僧習武場景,傾斜的木棒一端在地面上,另一端在空中,有一武僧傾斜的站在木棒上,離

地面較低的腳踩在木棒上,離地面較高的腳從木棒的下面穿過把木棒往上鉤住,人和棒處于靜止狀態。關

于武僧的受力下列說法正確的是()

A.武僧只受到重力和木棒對它的彈力

B.武僧不一定會受到木棒的摩擦力的作用

C.木棒對武僧的作用力垂直于木棒向上

D.木棒對武僧的作用力豎直向上

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.武僧受到重力和木棒對它的彈力以及木棒對其的摩擦力,如果沒有摩擦力,沿棒方向不能平

衡,故AB錯誤;

CD.根據平衡條件可知,木棒對它的彈力以及木棒對其的摩擦力的合力平衡他的重力,所以木棒對武僧的

作用力豎直向上,故C錯誤D正確。

故選D。

6.如圖所示,小球。的質量為2m,小球b的質量為相,分別與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀

態。輕彈簧A與豎直方向夾角為53。,則下列說法中正確的是()

A

Ti

A.輕彈簧A、8的彈力之比為5:3

B.輕彈簧A、B的彈力之比為2:1

C.輕繩剪斷瞬間a,b的加速度分別為2g和0

D.輕繩剪斷瞬間a、b的加速度分別為3g和0

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.對小球b受力分析,根據平衡條件得彈簧B的彈力為

FB=mbg=mg

對小球6整體受力分析如圖

根據平衡條件,彈簧A的彈力

(外+"%)g

-5mg

cos53°

繩子的拉力

T=[ma+/)gtan530=4mg

則輕彈簧A、5的彈力之比為5:1,故AB錯誤;

CD.輕繩剪斷瞬間,彈簧的彈力不能瞬變,則b球受力不變,則匕的加速度為零,〃球的受力少了繩子的

拉力,則〃球的合力為4^g,根據牛頓第二定律,小球,的加速度為

4mg

a--=2g

2m

故D錯誤C正確。

故選C。

7.“毛毛蟲競速”是一項學生喜愛的趣味比賽,它在鍛煉學生體能的同時,也考驗學生的團隊協作能力。

某班級在比賽中四位同學齊心協力,默契配合,發令后瞬間加速出發,加速度大小約為2.0m/s2。已知“毛

毛蟲”道具質量為15kg,重力加速度g的大小取10m/s2。則在發令后瞬間平均每位同學對道具的作用力約

為(運動過程中道具“毛毛蟲”與地面不接觸)()

A.60NB.30NC.38ND.15N

【答案】C

【解析】

【詳解】設平均每位同學對道具的作用力為R對“毛毛蟲”道具受力分析,該道具受到重力和四位同學的

作用力,如圖

mg

由幾何關系和牛頓第二定律得

(mg)2+(ma)2=(4F)2

代入數據解得

F?38N

故選Co

8.車廂里懸掛著兩個質量不同的小球,上面的球比下面的球質量大,如下圖所示,當車廂向右加速運動且

達到穩定狀態時(空氣阻力不計),下述各圖中正確的是()

【答案】D

【解析】

【詳解】兩個小球與車保持相對靜止,加速度相同,以下面的小球為研究對象有

mgtan0—ma

解得

a=gtan6

以兩小球作為一個整體為研究對象,則

(m+M)gtana=(M+m)a

解得

a=gtana

a=0

故選D。

9.學習小組利用智能手機測量加速度,打開手機上測加速度的應用軟件,將手機向上拋出,然后又在拋出

點接住手機,以豎直向下為正方向,截取一段如圖所示的手機加速度隨時間變化的圖像,已知手機質量為

m,重力加速度為g,則下列判斷正確的是()

八勿⑺寸)

B.弓時刻手機剛好離開手掌

C.與時刻手機剛好離開手掌D.6時刻手機已經落到手掌上

【答案】C

【解析】

【詳解】A.1時刻

2

a1=-20m/s=-2g

根據牛頓第二定律

-F+mg=max

解得

手掌對手機作用力為3mg,故A錯誤;

B.弓時刻加速度,手掌對手機的作用力大小等于重力,手機沒有離開手掌,故B錯誤;

C.與時刻手機剛好等于重力加速度,手機剛好離開手掌,故C正確;

D.。時刻以及后面一段時間,手機加速度為重力加速度,手機沒有落到手掌上,故D錯誤。

故選C。

10.漁業作業中,魚蝦捕撈上來后,通過“魚蝦分離裝置”,實現了機械化分離魚和蝦,降低了人工成

本。某科學小組將“魚蝦分離裝置”簡化為如圖所示模型,分離器出口與順時針運轉的傳送帶有一定的高

度差,魚蝦落在傳送帶上時有沿著傳送帶向下的初速度,隨后蝦從傳送帶下方掉落,魚從傳送帶上方掉

落,實現分離。下列說法正確的是()

A.“蝦”掉落到傳送帶后,可能沿著傳送帶向下做加速直線運動

B.“魚”掉落到傳送帶后,馬上沿著傳送帶向上做加速直線運動

C.“蝦”在傳送帶上運動時,摩擦力對“蝦”的運動是動力作用

D.“魚”在傳送帶上運動時,加速度方向先向下后向上

【答案】A

【解析】

【詳解】A.蝦從傳送帶下方掉落,若蝦重力沿傳送帶斜面向下的分力大于蝦受到的摩擦力,則“蝦”向

下做加速直線運動,即“蝦”掉落到傳送帶后,可能沿著傳送帶向下做加速直線運動,故A正確;

B.魚在掉落到傳送帶后,有一個沿傳送帶斜面向下的初速度,故不可能馬上向上做加速直線運動。魚先向下

減速到速度為零后,變為向上的加速運動,故B錯誤;

C.蝦向下運動與傳送帶運動方向相反,蝦受到的摩擦力沿傳送帶斜面向上,摩擦力對蝦做負功,摩擦力對

“蝦”的運動是阻力作用,故c錯誤;

D.魚在掉落到傳送帶后,受到的摩擦力的方向一直向上,所以有向上的加速度,后來如果加速到與傳送帶

共速,加速度就為零,故D錯誤。

故選A?

11.如圖所示,用頻閃照相機拍下籃球在空中飛行的照片,籃球在。點處所受合力方向,可能是()

A.①的方向B.②的方向C.③的方向D.④的方向

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】由照片可知,籃球做減速曲線運動,所受合力應該指向軌跡的內側,且與速度方向成鈍角,所以

籃球在。位置時受力方向可能是④。

故選D。

12.一列以速度v勻速行駛的列車內有一水平桌面,桌面上A處有一相對桌面靜止的小球,由于列車運動

狀態的改變,車廂中的旅客發現小球沿如圖(俯視圖)中的虛線從4點運動到8點,則說明列車是加速且

【答案】C

【解析】

【詳解】由于列車原來做勻速運動,小球和列車保持相對靜止,現在列車要加速,由于慣性小球相對于桌

面必向后運動,又因列車要向北拐彎,由做曲線運動的條件知列車要受到向北的力的作用,即桌子受到向

北的力的作用,所以小球相對桌面向南運動,結合選項小球軌跡圖可知C正確,ABD錯誤。

故選Co

13.如圖,兩小球尸、。從同一高度分別以匕和V2的初速度水平拋出,都落在了傾角6=37°的斜面上的A

點,其中小球P垂直打到斜面上,則匕、為大小之比為()

【答案】A

【解析】

【詳解】兩球拋出后都做平拋運動,兩球從同一高度拋出落到同一點,它們在豎直方向的位移相等,小球在

豎直方向做自由落體運動,由于豎直位移耳相等,它們的運動時間

[2h

相等;

對球。

1t2

tan37°=,4=^

xv2t2V2

解得

2

球P垂直打在斜面上,則有

3

匕=vytan3=gt'tan37°=—.g?

3

匕=1£9

v28

23g'

故選Ao

二、選擇題n(本題共3小題,每小題3分,共9分。每小題列出的四個備選項中至少有一

個是符合題目要求的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)

14.如圖(a),物塊和木板疊放在實驗臺上,物塊用一不可伸長的細繩與固定在實驗臺上的力傳感器相

連,細繩水平/=0時,木板開始受到水平外力F的作用,在片4s時撤去外力,細繩對物塊的拉力/隨時間

r變化的關系如圖(b)所示,木板的速度V與時間r的關系如圖(C)所示。木板與實驗臺之間的摩擦可以

忽略。重力加速度取g=lOm/s?。由題給數據可以得出(

.n器

圖(a)

A,木板的質量為1kgB.2s~4s內,力F的大小為0.4N

C.0~2s內,力尸的大小保持不變D.物塊與木板之間的動摩擦因數為0.2

【答案】AB

【解析】

【詳解】C.由題圖(c)可知木板在0?2s內處于靜止狀態,再結合題圖(b)中細繩對物塊的拉力/在0?2s內

逐漸增大,可知物塊受到木板的摩擦力逐漸增大,故可以判斷木板受到的水平外力尸也逐漸增大,C錯

誤;

AB.由題圖(c)可知木板在2?4s內做勻加速運動,其加速度大小為

0.492

a,=------m/s~=0.2m/s

14-2

在4?5s內做勻減速運動,其加速度大小為

0.4-0.2.co,2

a,=----------m/s=0.2m/s

-5-4

另外由于物塊靜止不動,同時結合題圖(b)可知物塊與木板之間的滑動摩擦力

耳=/,故對木板進行受力分析,由牛頓第二定律可得

F-F{—max

F{=ma]

解得

〃z=lkg

F=0.4N

A、B均正確;

D.由于不知道物塊的質量,所以不能求出物塊與木板之間的動摩擦因數,D錯誤。

故選AB?

15.如圖,小船在靜水中的速度為匕=6m/s,當小船在A處,船頭與上游河岸夾角。=60過河,經過一

段時間正好到達正對岸B處。已知河寬d=240m,小船在靜水中速度大小不變,水流的速度不變,則下

列說法中正確的()

B

A

A.河中水流速度為3gm/s

B.小船的渡河時間為也8s

3

C.小船最短的渡河時間為30s

D.若小船在渡河過程中,水流速度突然增大,則小船渡河時間不變

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.由題意知,船頭垂直河岸渡河,其渡河時間最短,船頭應朝上游,與上游河岸方向成。角,

匕cos,=%

解得河水流速為

v2=3m/s

故A錯誤;

B.小船渡河時間為

d24080G

f-------------...........C-.........C

匕sin60。二63

6x——

2

故B正確;

C.小船以最短時間渡河,船頭應垂直對岸,則

d240,八

襦=—=-^s=40s

Vj6

故C錯誤;

D.渡河時間與水流速度無關,若小船在渡河過程中,僅水流速度突然增大,則小船渡河時間不變,故D

正確。

故選BD。

16.先后將小球1、2由同一位置以不同的速度豎直向上拋出,拋出后小球只受重力和水平方向的風力作用,

兩小球的運動軌跡如圖虛線所示,則兩小球相比,下列說法正確的是()

/'J

。、一[、一

777T777777777777777777777777777777T

A.小球1的豎直向上拋出的初速度比2大

B.小球1從拋出到落地的運動時間比2短

C.小球2的水平方向上的平均速度一定比小球1的大

D.小球2所受的風力一定比小球1受到的大

【答案】AC

【解析】

【詳解】AB.小球的運動可以分解為豎直方向的豎直上拋和水平方向的勻加速直線運動,上升階段豎直方

向滿足

說=2gh

h=2§r

依題意,可知小球1上升高度大于小球2的上升高度,所以小球1豎直向上拋出的初速度大,小球1從拋

出到落地的運動時間長,故A正確,B錯誤;

C.由圖可知,小球1水平位移小,飛行時間長,根據水平方向的平均速度

-X

v=—

t

分析知小球2的水平方向的平均速度一定比小球1的大,故C正確;

D.小球水平方向滿足

1/

x——at

2

由圖可知,小球1的飛行時間長,水平位移小,小球1的加速度小,但不知道兩小球質量的關系,故不能

判斷出二者水平方向受力的關系,故D錯誤。

故選ACo

非選擇題部分

三、非選擇題(本題共6小題,共52分)

17.小明同學在利用打點計時器做“探究加速度與質量、受力的關系”的實驗,裝置如圖甲所示,其中連接的

細繩質量不計。

小車打點計時器

b

圖甲圖乙

(1)實驗室中只有220V交流電源,則打點計時器應選擇圖乙中的_____(選填%”或者?”)

(2)實驗前需要平衡摩擦力,下列操作正確的是__________=

A.小車前懸掛輕質桶,小車后拖著穿過打點計時器的紙帶

B.小車前不懸掛輕質桶,小車后拖著穿過打點計時器紙帶

C.小車前懸掛輕質桶,小車后不拖紙帶

D.小車前不懸掛輕質桶,小車后不拖紙帶

(3)如圖所示是實驗時打出的一條紙帶,紙帶上每5個點取一個計數點,據此紙帶可知小車在D點速度

大小為_______m/s,此過程的加速度大小_______m/s2(結果均保留兩位有效數字)

ABCDEF

|mjnTijnnjnqnif[nn]Tm[Tm|ihjnn|nnjnn]nT^nqnnjnn|nnjnn|i^njnnp|

012345678910

(4)在探究“合外力不變時,加速度與質量的關系”時,為了使獲得的實驗數據連成一條直線,可以以加速

度a為縱軸,以為橫軸作圖。

A.小車的質量MB.懸掛物體的質量相

C.小車質量的倒數二-D.懸掛物質量的倒數,

Mm

【答案】①.a②.B③.0.210.44⑤.C

【解析】

【詳解】(1)[1]電火花計時器使用220V交流電源,電磁打點計時器使用約8V的交流電源,應選擇圖乙

中的a;

(2)[2]在平衡摩擦力時,小車前不懸掛輕質桶,小車后拖著穿過打點計時器的紙帶,B正確,ACD錯

誤。

故選B;

(3)[3]紙帶上每5個點取一個計數點,相鄰計數點間的時間為

?=5T=—=—s=0.1s

f50

因勻變速直線運動某段中間時刻速度等于該段的平均速度,可知小車在點速度大小為

xAF—xAR6.50—2.401c_2/八ci/

=_AE——AB_=-------------xiom/s=0.2lm/s

02t2x0.1

[4]根據逐差法可得

4.96—3.20

xl02m/s2=0.44m/s2

'一(2T)-022-

(4)[5]根據牛頓第二定律可知

F

ci——

M

可知外力尸一定時,加速度〃與小車質量的倒數,成正比,圖像為過原點的一條直線,故可以以加速度。

M

為縱軸,以為」-橫軸作圖,C正確,ABD錯誤。

M

故選Co

18.用如圖甲所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上,鋼球沿斜槽軌道

尸。滑下后從。點飛出,落在水平擋板肱V上,由于擋板靠近硬板一側較低,鋼球落在擋板上時,鋼球側面

會在白紙上擠壓出一個痕跡點.移動擋板,重新釋放鋼球,如此重復,白紙上將留下一系列痕跡點。

硬板白紙

(1)下列實驗條件必須滿足的有;

A.斜槽軌道光滑

B.斜槽軌道末段水平

C.擋板高度等間距變化

D.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球

(2)若遺漏記錄平拋軌跡的起始點,可如圖乙所示,在軌跡上取A、B、C三點、,A3和的水平間距相

等且均為x,測得A5和的豎直間距分別是%和內,求得鋼球平拋的初速度大小為(已知當

地重力加速度為g,結果用g,x,y和為表示)。

(3)為了得到平拋物體的運動軌跡,同學們還提出了以下三種方案,其中可行的是0

A.用細管水平噴出穩定的細水柱,拍攝照片,即可得到平拋運動軌跡

B.用頻閃照相法在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置,平滑連接各位置,即可得到平拋運動軌跡

C,將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置,筆尖緊靠白紙板,鉛筆以一定初速度水平拋出,將會在白紙上留下筆

尖的平拋運動軌跡

xJs

【答案】①.BD##DB②./v③.AB##BA

【解析】

【詳解】(1)為了能畫出平拋運動軌跡,首先保證小球做的是平拋運動,所以斜槽軌道不一定要

光滑,但必須是水平的,故A錯誤,B正確;

C.擋板只要能記錄下小球下落在不同高度時的不同的位置即可,不需要等間距變化,故C錯誤;

D.只有讓小球每次從同一位置靜止釋放,這樣才能找到同一運動軌跡上的幾個點,故D正確。

故選BD。

(2)[2]由于兩段水平距離相等,故時間相等,根據

△y=%一%=

可知

則初速度為

(3)[3]A.從細管水平噴出穩定的細水柱,拍攝照片,即可得到平拋運動軌跡,此方案是可行的,故A

正確;

B.用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置,平滑連接各位置,即可得到平拋運動軌

跡,此方案是可行的,故B正確;

C.將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置,筆尖緊靠白紙板,鉛筆以一定初速度水平拋出,由于鉛筆和紙之間

沒有壓力,故不會形成運動軌跡,故C錯誤。

故選ABo

19.在一些易傳染的環境中啟用機器人替代人工操作,可以有效防控病毒傳播,例如送餐服務就可以用機

器人,只要設置好路線、安放好餐盤,它就會穩穩地舉著托盤,到達指定的位置送餐。如圖所示,若某隔

離病區的配餐點和目標位置在相距x=43m的直線通道上,機器人送餐時從靜止開始啟動,加速過程的加

速度大小q=2m/s2,速度達到v=2m/s后勻速,之后適時勻減速,恰好到目標位置速度減為零,把食物

平穩送到目標位置,整個送餐用時/=23s。若載物平臺呈水平狀態,食物的總質量"7=2kg,食物與平臺

無相對滑動,g取lOm/s?。試求:

(1)機器人加速過程位移的大小為;

(2)機器人勻速運動持續的時間t0和勻減速過程的加速度大小的;

(3)機器人送餐過程中食物對平臺的最大摩擦力大小人

【答案】(1)1m;(2)20s,lm/s2;(3)4N

【解析】

【詳解】(1)由運動學公式

V2=2。]苞

可得機器人加速過程位移的大小為

石=1m

(2)設勻速時間為力,由運動學公式,全程有

1z、

x=~(t0+t)v

可得,機器人勻速運動持續的時間為

tQ—20s

加速運動的時間

減速運動的時間為

[2=t-A—%o—2s

所以勻減速過程的加速度大小為

V222

a,=—=—m/s=lm/s

t22

(3)食物在水平方向的合力為平臺對食物的摩擦力,則由牛頓第二定律可知,當食物以%加速度加速時,

所受摩擦力最大,由牛頓第三定律得機器人送餐過程中食物對平臺的最大摩擦力大小為

f=f=m0t=2x2N=4N

20.一小球自空中某點。水平拋出,途中經過A、B兩點、,已知小球在A點的速度大小為10m/s,方向與水

平方向夾角為37。,2點的速度大小為a%,不計空氣阻力,重力加速度為g=10m/s2,結果可保留根

號,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)初速度V。大小;

(2)小球從A運動到8的時間t;

(3)A,B兩點的距離。

【答案】(1)8m/s;(2)0.2s;(3)且

5

【解析】

【詳解】(1)設小球的初速度為V。,根據題意,由幾何關系可得

%=VAcos37°=8m/s

(2)根據題意,由幾何關系可得,小球在A點時的豎直分速度為

vA=咳sin370=6mzs

小球在8點時的豎直分速度為

VB,=%=8m/s

豎直方向上根據%=gt可得,小球運動A點的時間為

fA=~

g

小球運動8點的時間為

vB

tB=--=0.8s

g

小球從A運動到B的時間

t——0.2s

(3)水平方向上,根據%=%/可得

XAB=L6m

豎直方向上,根據F-丫;=2必可得

h

則A、8兩點的距離為

21.如圖甲所示,質量M為2kg的長木板B靜止在水平面上。某時刻質量機=6kg的小物塊A,以大小

w)=4m/s的初速度,從木板的左側沿木板上表面滑上木板。已知A與B上表面之間的動摩擦因數〃i=0.2,B

與水平面間的動摩擦因數"2=0.1,取重力加速度g=10m/s2,求:

(1)物塊A剛滑上木板時,物塊A的加速度大小.、木板的加速度大小Z;

(2)物塊A在木板上滑行的距離L;

(3)木板在地面上滑行的總位移工

/1/〃〃〃/〃〃〃〃〃/〃〃〃?77_

22

【答案】(1)4=2m/s,a2=2m/s;(2)2m;(3)3m

【解析】

【詳解】(1)對A由牛頓第二定律得

化mg=ma1

解得

q=2m/s2

對B由牛頓第二定律得

加g_〃2(M+加g=Ma2

解得

2

a2=2m/s

(2)設經過時間九后,A、B速度相等

VQ=a2tl

解得

h=Is

v=2m/s

故A、B的位移分別為

12

_j_2

X

Bl=萬“2%

解得

L=2m

(3)設A、B速度相等后一起做勻減速運動,對A、B整體由牛頓第二定律得

/z2(A/+m)g=(M+m)a3

2

?3=Im/s

對A由牛頓第二定律得了=根%,小于最大靜摩擦力,假設成立

X=XBI+無B2

解得

x=3m

22.國家快遞大數據平臺實時監測數據顯示,截至2021年12月8日9時03分,我因快遞年業務量首次突

破千億級別,已連續8年穩居世界第一。如圖甲所示是某快遞點分揀快遞裝置的部分簡化示意圖,可視為

質點的某快遞從傾角為e=53°的斜面頂端A點靜止釋放,沿斜面AB下滑,進入水平傳送帶傳送,最

后能從水平末端C點水平拋出,落到水平地面,斜面與傳送帶之間由一小段不計長度的光滑圓弧連接。己

知斜面48長2m,水平傳送帶8C長4=lm,傳送帶上表面距水平地面/z=1.25m,該快遞與斜面

23

間動摩擦因數〃1=耳,與傳動帶間動摩擦因數〃2=4,傳送帶以大小為V的速度

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