辽宁省七校协作体2024-2025学年高一上学期12月联考试题物理PDF版含解析_2024-2025高一（7-7月题库）_2025年01月试卷_0108辽宁省七校协作体2024-2025学年高一上学期12月联考试题

2024-2025 学年度（上） 七校协作体 12 月高一联考
物理试题
考试时间： 75 分钟 满分： 100 分
一、选择题：（本题共10小题， 共46分。在每小题给出的四个选项中， 第1—7题只有一项符合
题目要求，每小题 4分；第8—10题有多项符合题目要求，每小题 6分， 全部选对的得 6分， 选
对但不全的得 3分， 有选错、多选或不选的得 0分。）
1. 如图物体A在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上，则关于A受力的个数，下列说法正确的是（ ）
A.A可能是受两个力作用
B.A一定是受四个力作用
C.A可能受三个力作用
D.A不是受两个力作用就是受四个力作用
2. 春天，河边的湿地很松软，人在湿地上行走时容易下陷，在人下陷时（ ）
A. 人对湿地地面的压力等于他受的重力
B. 人对湿地地面的压力大于他受的重力
C. 人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力
D. 人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力
3. 为了研究超重和失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，他站在体重计上随电梯运动并观察体重计示数
的变化情况，下表记录了几个特定时刻体重计的示数（表内时间不表示先后顺序），若已知t 时刻电梯静止，则
0
（ ）
时间 t t t t
0 1 2 3
体重计的示数（kg） 60.0 65.0 55.0 60.0
A. t 和t 时刻电梯的加速度方向一定相反
1 2
B. t 和t 时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生了变化
1 2
C. t 和t 时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反
1 2
D. t 时刻电梯不可能向上运动
1
第1页/共5页
学科网（北京）股份有限公司4. 如图所示是给墙壁粉刷涂料用的涂料滚的示意图，使用时，用撑杆推着粘有涂料的涂料滚沿墙上下缓慢滚动，把
涂料均匀地粉刷到墙上，撑杆的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑杆足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓向
上推涂料滚，设该过程中撑杆对涂料滚的推力为F ，涂料滚对墙壁的压力为F ，墙壁竖直，撑杆与竖直方向的夹
1 2
角为，则（ ）
A. F 增大，F 减小 B. F 增大，F 增大
1 2 1 2
C. F 减小，F 减小 D. F 减小，F 增大
1 2 1 2
5. 如图所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ。现将一个质量为m 的小木块轻轻地
放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ（μ<tanθ），则乙图中能够正确地描述小木块速度随时间变
化关系的图线是（ ）
A. B.
C D.
.
6. 如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当
木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度（ ）
3 2 3
A. 大小为 g，方向竖直向下 B. 大小为 g，方向垂直于木板向下
3 3
2 3 3
C. 大小为 g，方向竖直向下 D. 大小为 g，方向垂直于木板向下
3 3
第2页/共5页
学科网（北京）股份有限公司7. 如图所示物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上A、B的质量分别为m 6kg，m 2kg，A、B之间
A B
的动摩擦因数0.2，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，开始时F 10N，此后逐渐增大，在增大到45N的过
程中，则（ ）
A 当拉力F 12N时，两物体均保持静止状态
.
B. 两物体开始时没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动
C 两物体间从受力开始就有相对运动
.
D. 两物体间始终没有相对运动
3
8. 已知力F一个分力F 跟F成30°角，大小未知；另一个分力F 大小为 F，方向未知。则F 的大小可能是（ ）
1 2 1
3
3 3 2
A. F B. F C. 3F D. 3F
3 2 3
9. 如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v 竖直向上抛出，
0
下列说法中正确的是（ ）
A. 若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力
B. 若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力
C. 若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下
D. 若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上
10. 如图所示，滑块B放在斜面体A上，B在水平向右的外力F ，以及沿斜面向下的外力F 共同作用下沿斜面向
1 2
下运动，此时A受到地面的摩擦力水平向左。若A始终静止在水平地面上，则下列说法中正确的是（ ）
A. 同时撤去F 和F ，B的加速度一定沿斜面向下
1 2
B. 只撤去F ，在B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右
1
C. 只撤去F ，在B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右
2
D. 只撤去F ，在B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力不变
2
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学科网（北京）股份有限公司二、实验题： （每空2分， 共 14分）
11. 某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放
在水平桌面上，且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。
（1）实验时_________（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；_______（填
“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力．
（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图所示，则打点计时器打A
点时木块的速度为___________m/s；木块运动的加速度为______m/s2。（打点计时器所用电源的频率为50Hz，结
果均保留两位小数）．
（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦
因数为__________（重力加速度g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
12. 如图所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带
有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接 50Hz交流电。小车A的质量为m ，砝码
1
及砝码盘B的质量为m 。
2
（1）下列说法正确的是（ ）
A. 每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B. 实验时应先释放小车后接通电源
C. 本实验m 应远大于m
2 1
1
D. 在用图象探究加速度与质量关系时，应作a 图象
m
1
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线_________。
（选填“甲”“乙”“丙”）
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学科网（北京）股份有限公司三、计算题：（本题共 3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，
只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）
13. 如图所示，一个质量为10kg的木箱放在水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为0.5。现有一个与水平方向
成53°角的拉力拉着木箱沿水平方向以4m/s速度匀速前进，求：
（1）拉力F的大小是多少？
（2）拉力F撤消后木箱还能滑行多远？（已知sin53°=0.8cos53°=0.6，取g=10m/s2）
14. 消防队员为缩短下楼的时间，往往抱着竖直的杆直接滑下．假设一名质量为60kg、训练有素的消防队员从七楼
(即离地面18m的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下．已知杆的质量为200kg，消防队员着地的速度不能大于6
m/s，手和腿对杆的最大压力为1800N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5，设当地的重力加速度g＝10m/s2.假
设杆是固定在地面上的，杆在水平方向不移动．试求：
(1)消防队员下滑过程中的最大速度；
(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力；
(3)消防队员下滑的最短的时间．
15. 一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时
间图像如图所示，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩
擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g=10ｍ/s2.求：
（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；
（2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。
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学科网（北京）股份有限公司2024-2025 学年度（上） 七校协作体 12 月高一联考
物理试题
考试时间： 75 分钟 满分： 100 分
一、选择题：（本题共10小题， 共46分。在每小题给出的四个选项中， 第1—7题只有一项符合
题目要求，每小题 4分；第8—10题有多项符合题目要求，每小题 6分， 全部选对的得 6分， 选
对但不全的得 3分， 有选错、多选或不选的得 0分。）
1. 如图物体A在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上，则关于A受力的个数，下列说法正确的是（ ）
A.A可能是受两个力作用
B.A一定是受四个力作用
C.A可能受三个力作用
D.A不是受两个力作用就是受四个力作用
【答案】AD
【解析】
【详解】若拉力F大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力作用；若拉力F
小于物体的重力时，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作用，故AD正确，BC错误。
故选AD。
2. 春天，河边的湿地很松软，人在湿地上行走时容易下陷，在人下陷时（ ）
A. 人对湿地地面的压力等于他受的重力
B. 人对湿地地面的压力大于他受的重力
C. 人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力
D. 人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】AB．人对湿地地面的压力与湿地地面对人的支持力，是一对相互作用力，依据牛顿第二定律，在人下陷
时，人的重力大于湿地对人支持力，那么重力就大于人对湿地地面的压力，故AB错误；
CD．人对湿地的压力和湿地对人的支持力是作用力与反作用力，故二力一定相等，故D错误，C正确；
故选C。
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学科网（北京）股份有限公司3. 为了研究超重和失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，他站在体重计上随电梯运动并观察体重计示数
的变化情况，下表记录了几个特定时刻体重计的示数（表内时间不表示先后顺序），若已知t 时刻电梯静止，则
0
（ ）
时间 t t t t
0 1 2 3
体重计的示数（kg） 60.0 65.0 55.0 60.0
A. t 和t 时刻电梯的加速度方向一定相反
1 2
B. t 和t 时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生了变化
1 2
C. t 和t 时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反
1 2
D. t 时刻电梯不可能向上运动
1
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据表格读数分析，t 时刻物体处于超重状态，根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向向上。
1
t 时刻物体处于失重状态，电梯的加速度方向向下，两个时刻加速度方向相反，故A正确；
2
B．t 和t 时刻物体的质量并没有发生变化，所受重力也没有发生了变化，故B错误；
1 2
C．t 时刻，根据牛顿第二定律
1
F mg ma
1 1
解得t 时刻物体的加速度大小为
1
5
a  m/s2
1 6
t 时刻，根据牛顿第二定律
2
mgF ma
2 2
解得t 时刻物体的加速度为
2
5
a  m/s2
2 6
可知t 和t 时刻电梯运动的加速度大小相等，但运动方向都可能向上或向下，不一定相反，故C错误；
1 2
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学科网（北京）股份有限公司D．t 时刻物体处于超重状态，有向上的加速度，物体可能向上加速，也可能向下减速，故D错误。
1
故选A。
4. 如图所示是给墙壁粉刷涂料用的涂料滚的示意图，使用时，用撑杆推着粘有涂料的涂料滚沿墙上下缓慢滚动，把
涂料均匀地粉刷到墙上，撑杆的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑杆足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓向
上推涂料滚，设该过程中撑杆对涂料滚的推力为F ，涂料滚对墙壁的压力为F ，墙壁竖直，撑杆与竖直方向的夹
1 2
角为，则（ ）
A. F 增大，F 减小 B. F 增大，F 增大
1 2 1 2
C. F 减小，F 减小 D. F 减小，F 增大
1 2 1 2
【答案】C
【解析】
【详解】涂料滚沿墙壁缓慢向上滚动的过程中，处于动态平衡，合力为零，分析涂料滚受力，如答图所示，
mg
F 
1 cos
F  Fmg tan
2 2
涂料滚向上滚动的过程中，角变小，则F 和F均变小，F 也变小．
1 2 2
A．F 增大，F 减小，与结论不相符，选项A错误；
1 2
B．F 增大，F 增大，与结论不相符，选项B错误；
1 2
C．F 减小，F 减小，与结论相符，选项C正确；
1 2
D．F 减小，F 增大，与结论不相符，选项D错误；
1 2
5. 如图所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ。现将一个质量为m 的小木块轻轻地
放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ（μ<tanθ），则乙图中能够正确地描述小木块速度随时间变
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学科网（北京）股份有限公司化关系的图线是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】初状态时，重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛
顿第二定律得：
a =gsinθ+μgcosθ
1
加速度恒定，斜率不变；
如果物体达到与传送带速度相等没有达到底端，因μ<tanθ可得mgsinθ＞μmgcosθ，则之后木块继续加速，加速度
a =gsinθ-μgcosθ<a
2 1
故选D。
6. 如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当
木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度（ ）
3 2 3
A. 大小为 g，方向竖直向下 B. 大小为 g，方向垂直于木板向下
3 3
2 3 3
C. 大小为 g，方向竖直向下 D. 大小为 g，方向垂直于木板向下
3 3
【答案】B
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学科网（北京）股份有限公司【解析】
【详解】木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图
根据共点力平衡条件，有
F-Nsin30°=0
Ncos30°-G=0
代入数据解得
2 3mg
N 
3
3mg
F 
3
木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力大小等于支持力N，方向与N反向，故加速度为
2 3
mg
N 3 2 3
a    g
m m 3
方向垂直于木板向下。
故选B。
7. 如图所示物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上A、B的质量分别为m 6kg，m 2kg，A、B之间
A B
的动摩擦因数0.2，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，开始时F 10N，此后逐渐增大，在增大到45N的过
程中，则（ ）
A. 当拉力F 12N时，两物体均保持静止状态
B. 两物体开始时没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动
C. 两物体间从受力开始就有相对运动
D. 两物体间始终没有相对运动
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学科网（北京）股份有限公司【答案】D
【解析】
【详解】首先以A、B整体为研究对象受力如图所示，在水平方向只受拉力F ，根据牛顿第二定律得
F  m m  a
A B
再以B为研究对象，如图所示，B水平方向所受摩擦力
f m a
B
当 f 为最大静摩擦力时，解得
12
a  m/s2 6m/s2
2
得
F  62 6N48N
由此可以看出，当F 48N时，A、B间的摩擦力都达不到最大静摩擦力，也就是说，A、B间不会发生相对运动；
A．不符合题意，错误；
B．不符合题意，错误；
C．不符合题意，错误；
D．正确．
3
8. 已知力F一个分力F 跟F成30°角，大小未知；另一个分力F 大小为 F，方向未知。则F 的大小可能是（ ）
1 2 1
3
3 3 2
A. F B. F C. 3F D. 3F
3 2 3
【答案】AC
【解析】
3
【详解】由题意可知，F 的大小为 F，可知
2
3
F
F  Fsin30 
2 2
因此有两种分解结果；
根据平行四边形定则得，如图，
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学科网（北京）股份有限公司3
又因一个分力F 跟F成30°角，且F 的大小为 F，由几何关系得
1 2
3
3 2 3
F  F 或F  F
1 3 1 3
故选AC。
9. 如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v 竖直向上抛出，
0
下列说法中正确的是（ ）
A. 若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力
B. 若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力
C. 若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下
D. 若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．若不计空气阻力，上升过程中或下落过程中，A、B处于完全失重，A、B之间没有作用力，故B错
误，A正确；
CD．若考虑空气阻力，则上升过程中，A、B整体的加速度大于重力加速度，则B的加速度大于重力加速度，故A
对B有向下的压力，在下降过程中，A、B整体的加速度小于重力加速度，则B的加速度小于重力加速度，故A对
B有向上的压力，根据力的相互作用，B对A有向下的压力，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，滑块B放在斜面体A上，B在水平向右的外力F ，以及沿斜面向下的外力F 共同作用下沿斜面向
1 2
下运动，此时A受到地面的摩擦力水平向左。若A始终静止在水平地面上，则下列说法中正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A. 同时撤去F 和F ，B的加速度一定沿斜面向下
1 2
B. 只撤去F ，在B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右
1
C. 只撤去F ，在B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右
2
D. 只撤去F ，在B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力不变
2
【答案】AD
【解析】
【详解】若斜劈A表面光滑（设斜面的倾角为，A的质量为m，B的质量为M ），则
A．同时撤去F 和F ，物体在其重力沿斜面向下的分力Mgsin的作用下也一定沿斜面向下做匀加速直线运动，
1 2
故A正确；
B．如果撤去F ，使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是
1
F sinMgcossin
N2
方向向右，如图所示：
由于
Mgcossin(MgcosF sin)sin
1
所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力，其方向仍然是向左，而不可能向右，故B错误；
CD．撤去F ，在物体B仍向下运动的过程中，使A相对地面有向右滑动趋势的外力是
2
F(MgcosF sin)sin
1
如图所示：
与F 是否存在无关，所以撤去F ，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力应该保持不变，故C错误，
2 2
D正确；
若斜劈A表面粗糙（设A表面的动摩擦因数为），在斜劈A表面粗糙的情况下，B在F 、F 共同作用下沿斜面
1 2
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学科网（北京）股份有限公司向下的运动就不一定是匀变速直线运动，也可能是匀速直线运动，根据题意知，在B沿斜劈下滑时，受到A对它
弹力F 和滑动摩擦力 f ，根据牛顿第三定律，这两个力反作用于A，斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作
N
用下有相对地面向右运动的趋势的，则
F sin f cos
N
又因为
f F
N
所以
F sinF cos
N N
即
tan
A．同时撤出F 和F ，由以上分析可知
1 2
MgsinMgcos
所以物体B所受的合力沿斜劈向下，加速度方向也一定沿斜劈向下，故A正确；
B．如果撤去F ，在物体B仍向下运动的过程中
1
N mgcos
f N
假设A受的摩擦力 f 方向向左，则
A
Nsin f cos f
A
则有
f  NsinNcos N(sincos)0
A
所以斜劈A有相对地面向右运动的趋势，摩擦力方向是向左，故B错误；
CD．又由于F 的存在与否对斜劈受地面摩擦力大小没有影响，故撤去F 后，斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保
2 2
持不变，故C错误，D正确；
故选AD。
二、实验题： （每空2分， 共 14分）
11. 某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放
在水平桌面上，且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。
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学科网（北京）股份有限公司（1）实验时_________（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；_______（填
“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力．
（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图所示，则打点计时器打A
点时木块的速度为___________m/s；木块运动的加速度为______m/s2。（打点计时器所用电源的频率为50Hz，结
果均保留两位小数）．
（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦
因数为__________（重力加速度g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. 不需要 ②. 不需要 ③.1.58 ④.0.75 ⑤.0.16
【解析】
【详解】(1)[1]本实验是测量摩擦因数，故不需要平衡摩擦力；
[2]根据逐差法求得木块的加速度，把木块和砝码及砝码盘作为整体利用牛顿第二定律求得摩擦因数，故不需要使砝
码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；
(2)[3]A点的瞬时速度为
s (6.266.38)102
v  OB  m/s1.58m/s
A 4T 0.08
[4]B点的瞬时速度为:
s (6.506.38)102
v  AC  m/s1.61m/s
B 4T 0.08
加速度为
v 1.611.58
a   m/s2 0.75m/s2
t 0.04
(3)[5]根据牛顿第二定律
mgMg (M m)a
代入数据得0.16
12. 如图所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带
有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接 50Hz交流电。小车A的质量为m ，砝码
1
及砝码盘B的质量为m 。
2
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学科网（北京）股份有限公司（1）下列说法正确的是（ ）
A. 每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B. 实验时应先释放小车后接通电源
C. 本实验m 应远大于m
2 1
1
D. 在用图象探究加速度与质量关系时，应作a 图象
m
1
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线_________。
（选填“甲”“乙”“丙”）
【答案】（1）D （2）丙
【解析】
【小问1详解】
A．设木板倾角为，平衡摩擦力时有
mgsinmgcos
m约掉了，故每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故A错误；
B．因为运动过程非常短暂，为了得到更多的数据，实验时应先接通电源后释放小车，故B错误；
C．根据牛顿第二定律有
T ma
1
m gT m a
2 2
解得
m g
T  2
m
1 2
m
1
为使得T 近似等于m g，应该是m m ，故C错误；
2 2 1
D．根据牛顿第二定律
1
a  F
m
1
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学科网（北京）股份有限公司1 1
故当F一定时，a与 成正比，在用图象探究加速度与质量关系时，应作a 图象，故D正确。
m m
1 1
故选D。
【小问2详解】
遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体依然不动的情况，故图线为丙。
三、计算题：（本题共 3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，
只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）
13. 如图所示，一个质量为10kg的木箱放在水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为0.5。现有一个与水平方向
成53°角的拉力拉着木箱沿水平方向以4m/s速度匀速前进，求：
（1）拉力F的大小是多少？
（2）拉力F撤消后木箱还能滑行多远？（已知sin53°=0.8cos53°=0.6，取g=10m/s2）
【答案】（1）F 50N
（2）s1.6m
【解析】
【小问1详解】
根据题意有
Fcosθ=F
f
F mgFsin
N
F F
f N
联立解得
mg
F   50N
cossin
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学科网（北京）股份有限公司【小问2详解】
F撤消后物体做匀减速运动， 加速度大小
F
a  f g
m
根据速度—位移公式有
v2 2as 2gs
0
解得
v2
s  0 1.6m
2g
14. 消防队员为缩短下楼的时间，往往抱着竖直的杆直接滑下．假设一名质量为60kg、训练有素的消防队员从七楼
(即离地面18m的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下．已知杆的质量为200kg，消防队员着地的速度不能大于6
m/s，手和腿对杆的最大压力为1800N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5，设当地的重力加速度g＝10m/s2.假
设杆是固定在地面上的，杆在水平方向不移动．试求：
(1)消防队员下滑过程中的最大速度；
(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力；
(3)消防队员下滑的最短的时间．
【答案】(1)v ＝12m/s(2)2900N(3)2.4s
m
【解析】
【详解】试题分析：（1）消防队员自由下落的末速度最大，根据自由下落的位移和匀减速直线运动的位移为18m，
以及着地速度不超过6m/s，运用运动学公式求出下落的最大速度．
（2）当手和腿对杆有最大压力，就有最大滑动摩擦力，人所受滑动摩擦力方向向上，则杆子受滑动摩擦力向下，
对杆子受力分析，求出地面对杆子的支持力，从而得出消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力．
（3）先做自由落体运动，然后以最大加速度做匀减速直线运动，时间最短，根据速度时间公式分别求出自由落体
运动时间和匀减速直线运动的时间，从而得出最短时间．
解：（1）设消防队员开始阶段有自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度v
m
有 v2 02gh
m 1
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学科网（北京）股份有限公司F F 900N
f N
设减速阶段的加速度大小为a，由牛顿第二定律得
F mg
a  f  5m/s2
m
v2 v2 2ah
m 2
hh h
1 2
v 12m/s
m
（2）以杆为研究对象得
F' MgF 2900N
N f
由牛顿第三定律得杆对地面的最大压力为2900N
（3）最短时间
v v v
t  m  m  2.4s
min g a
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系．
点评：解决本题的关键搞清消防员的运动过程，知道加速度是处理动力学问题的桥梁．
15. 一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时
间图像如图所示，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩
擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g=10ｍ/s2.求：
（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；
（2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。
【答案】（1）0.20 ， 0.30 （2）s=1.125m
【解析】
【详解】试题分析：（1）设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ 和μ ，木板与物块的质量均为m．
1 2
v-t的斜率等于物体的加速度，则得：
v 51
在0-0．5s时间内，木板的加速度大小为a＝  m/s2 8m/s2．
1 t 0.5
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学科网（北京）股份有限公司对木板：地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反，物块对它的滑动摩擦力也与速度相反，则由牛顿第二定律得
μ mg+μ •2mg=ma ，①
1 2 1
对物块：0-0．5s内，物块初速度为零的做匀加速直线运动，加速度大小为 a =μ g
2 1
t=0．5s时速度为v=1m/s，则 v=a t②
2
由①②解得μ =0．20，μ =0．30
1 2
（2）0．5s后两个物体都做匀减速运动，假设两者相对静止，一起做匀减速运动，加速度大小为a=μ g
2
由于物块的最大静摩擦力μ mg＜μ mg，所以物块与木板不能相对静止．
1 2
根据牛顿第二定律可知，物块匀减速运动的加速度大小等于a =μ g=2m/s2．
2 1
 2mgmg
0．5s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同，则木板的加速度大小为a 2 1 4m /s2
1 m
v2v2 v2
故整个过程中木板的位移大小为x  0  1.625m
1 2a 2a
1 1
v2 v2
物块的位移大小为x   0.5m
2 2a 2a
2 2
所以物块相对于木板的位移的大小为s=x -x =1．125m
1 2
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题首先要掌握v-t图象的物理意义，由斜率求出物体的加速度，其次要根据牛顿第二定律判断速度
相等后两物体的运动情况，再由运动学公式求解相对位移．
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