2018年重庆市綦江区高一上学期物理期末试卷与解析

2017-2018学年重庆市綦江区高一（上）期末物理试卷
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分．每小题只有一个选项符合题意）
1．（4分）2016年11月28日，重庆市境内的第二条高速铁路﹣﹣渝万高铁正式通车，渝万高铁全长247.407公里。

首趟渝万高铁动车组C6402次城际列车7：06由重庆发车，8：51列车飙拢万州北站，全程用时1小时45分钟。

下列说法
错误
．．的是（）
A．7：06为时刻
B．1小时45分钟为时间
C．247.407公里为路程
D．C6402次城际列车的平均速度约为141Km/h
2．（4分）如图所示，A、B为同一水平线上的两个相同的绕绳轮子。

现按箭头方向以相同的速度缓慢转动A、B，使重物C缓慢上升。

在C缓慢上升过程中绳上的拉力大小（）
A．保持不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．先减小后增大
3．（4分）如图所示，兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况，在电梯地板上放置了一个压力传感器，将质量为4kg的物体放在传感器上．在电梯运动的某段过程中，传感器的示数为44N．g取10m/s2．对此过程的分析正确的是（）
A．物体受到的重力变大B．物体的加速度大小为1m/s2
C．电梯正在减速上升D．电梯的加速度大小为4m/s2
4．（4分）如图所示，广场小火车是由车头和车厢编组而成。

假设各车厢质量均相等（含乘客），在水平地面上运行过程中阻力与车重成正比。

一广场小火车共3节车厢，则该小火车在加速时，第1、2节与第2、3节车厢间的作用力之比为（）
A．4：3 B．3：2 C．2：1 D．1：1
5．（4分）测速仪上装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距338m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始向右做匀加速直线运动，加速度大小为4m/s2．已知声速为340m/s，则当B接收到反射回来的超声波信号时，汽车A运动了多远的距离（）
A．8 m B．10 m C．16 m D．20 m
6．（4分）甲物自高处自由落下，同时乙物自地面以初速v0竖直上抛，不计空气阻力，若甲、乙同时着地，则甲物原来距地面的高度为（）
A．B．C．D．
7．（4分）如图所示的x﹣t图象和v﹣t图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（）
A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动
B．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C．0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远
D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等
8．（4分）一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一上表面光滑的长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现将长木板由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是（）
A．稳定后弹簧处于原长状态
B．稳定后弹簧一定处于压缩状态
C．μ=
D．μ=
二、多项选择题（本题有4个小题，每小题4分，共16分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分）
9．（4分）下列有关说法中正确是（）
A．物体对水平桌面的压力就是重力
B．速度很大的物体，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大
C．当物体的速度等于零时，物体不一定处于平衡状态
D．某百米赛跑运动员起跑快，我们说他的加速度大
10．（4分）如图所示，一个质量为3kg的物体，放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动．若用竖直向上的力F=10N提物体，物体仍静止，g=10m/s2，下述结论正确的是（）
A．物体受到的摩擦力减小5 N
B．物体对斜面的作用力减小10N
C．斜面受到的压力减小10 N
D．物体受到的合外力减小10 N
11．（4分）如甲图所示，为了求学，傈僳族小女孩每天都需要冒着生命危险依靠飞索渡江的方式，往返于波涛汹涌的怒江两岸。

假设小女孩通过滑轮和麻绳沿着倾角为θ的钢索快速下滑，麻绳与竖直方向间的夹角为α，如乙图所示。

小女孩质量为m，滑轮质量为M，麻绳质量忽略，空气阻力不计。

下列叙述正确的是（）
A．当α=0°时，滑轮和小女孩在做匀加速运动
B．当α=0°时，麻绳对小女孩的拉力等于mg
C．当α=0°时，钢索对滑轮的摩擦力等于Mgsin θ
D．若忽略一切摩擦阻力，滑轮和小女孩的加速度a=gsinθ，且此时α=θ12．（4分）质量为m的小球放在光滑水平面上，在竖直线MN的左方受到水平恒力F1的作用（m可视为质点），在MN的右方除受F1外，还受到与F1在同一直线上的水平恒力F2的作用，现设小球从静止开始运动，如图甲所示，小球运动的v﹣t图象如图乙所示。

由图可知下列说法正确的是（）
A．小球在MN右方加速度大小为
B．F2的大小为
C．小球在t4﹣t2MN右时间内正在MN右侧运动
D．小球在t=0到t=t4这段时间最大位移为
第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题（2小题，共16分）
13．（6分）（1）为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B 两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图①所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是。

（2）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图②所示，保证小车总质量不变，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，测得的多组数据可画出a﹣F关系图线如图③所示，此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是。

A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
（3）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图④所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，第一次用两个弹簧秤拉，力记为F1和F2，第二次用一个弹簧秤拉，力记为F′．作出矢量四边形如图⑤所示，如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是。

14．（10分）在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中：
（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有
A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源
C．刻度尺D．秒表E．天平
（2）图示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点，测出各点到A点的距离如图所示．
①由纸带可判定小车做运动
②那么CE段的平均速度大小为m/s；当打计数点B时小车的瞬时速率
为m/s；小车的加速度大小为m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）
四、计算题（4小题，共46分）
15．（10分）一个物体做初速度为1m/s、加速度为2m/s2的匀加速直线运动，试求：
（1）物体在2s末和3s末的速度大小；
（2）物体在第3s内的平均速度大小。

（3）物体在第3s内的位移大小。

16．（10分）如图所示，在游乐场中，有一种大型游戏器械叫“跳楼机”。

目前世界最高跳楼机高达126米，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面85m高处，然后由静止释放。

为研究方便，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2.0s后，开始受到恒定制动力而立即做匀减速运动，且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零。

然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面。

（g=10m/s2）
求：（1）座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？
（2）座椅在匀减速阶段的时间是多少？
（3）在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？计算结果保留一位小数。

17．（10分）水平地面上有AB两个物体靠在一起，A物体的质量为12kg，B物体的质量为8kg，现用与水平方向成37°角斜向下的大小为100N的恒力F推A物
体，使AB两物体一起向右运动，如图所示。

已知两物体与地面间的动摩擦因数均为0.2，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

求：
（1）水平地面所受的压力大小，
（2）A物体对B物体的作用力大小。

18．（16分）如图所示，质量M=4kg的平板车放在光滑水平面上，在平板车左端加一水平推力F=6N，平板车由静止开始向右运动，1s后在平板车右端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小铁块，小铁块与平板车间的动摩擦因数μ=0.2，平板车足够长（取g=l0m/s2）。

求：
（1）小铁块放后，小铁块及平板车的加速度大小各为多大？
（2）经多长时间两者达到相同的速度？
（3）从小铁块放上平板车开始，经过t=2s小铁块通过的位移大小为多少？
2017-2018学年重庆市綦江区高一（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分．每小题只有一个选项符合题意）
1．（4分）2016年11月28日，重庆市境内的第二条高速铁路﹣﹣渝万高铁正式通车，渝万高铁全长247.407公里。

首趟渝万高铁动车组C6402次城际列车7：06由重庆发车，8：51列车飙拢万州北站，全程用时1小时45分钟。

下列说法
错误
．．的是（）
A．7：06为时刻
B．1小时45分钟为时间
C．247.407公里为路程
D．C6402次城际列车的平均速度约为141Km/h
【解答】解：A、7：06是发车对应的时刻，故A正确；
B、1小时45分钟为列车行驶过程对应的时间，故B正确；
C、247.407公里为轨道的总长度，故为路程，故C正确；
D、由于列车的位移未知，故无法求出其平均速度，故D错误。

本题选错误的，故选：D。

2．（4分）如图所示，A、B为同一水平线上的两个相同的绕绳轮子。

现按箭头方向以相同的速度缓慢转动A、B，使重物C缓慢上升。

在C缓慢上升过程中绳上的拉力大小（）
A．保持不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．先减小后增大
【解答】解：物体受三个力：重力和两个拉力，重物C缓慢竖直上升时三力平衡，合力为零，则知两个拉力的合力与重力大小相等，所以重物C所受的合外力不变；两个拉力合力一定，而两个拉力的夹角不断增大，故拉力不断增大；故ACD错
误，B正确；
故选：B。

3．（4分）如图所示，兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况，在电梯地板上放置了一个压力传感器，将质量为4kg的物体放在传感器上．在电梯运动的某段过程中，传感器的示数为44N．g取10m/s2．对此过程的分析正确的是（）
A．物体受到的重力变大B．物体的加速度大小为1m/s2
C．电梯正在减速上升D．电梯的加速度大小为4m/s2
【解答】解：A、当物体对支持物的压力大于重力时，物体处于超重状态，超重状态时物体的重力不变。

故A错误；
B、D、传感器的示数为44N，则物体受到的支持力是44N，根据牛顿第二定律：a=m/s2．故B正确，D错误；
C、物体加速度的方向向上，则是向上做加速运动，或向下做减速运动。

故C错误；
故选：B。

4．（4分）如图所示，广场小火车是由车头和车厢编组而成。

假设各车厢质量均相等（含乘客），在水平地面上运行过程中阻力与车重成正比。

一广场小火车共3节车厢，则该小火车在加速时，第1、2节与第2、3节车厢间的作用力之比为（）
A．4：3 B．3：2 C．2：1 D．1：1
【解答】解：设每节车厢的质量（含乘客）为m，加速运动时牵引力为F，根据牛顿第二定律可得：
F﹣k•3mg=3ma，
解得：a=；
第1、2节之间的作用力为F1，以后两节为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F1﹣k•2mg=2ma，
解得：F1=；
第2、3节之间的作用力为F2，以后一节为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F2﹣k•mg=ma，
解得：F2=；
所以=；故C正确、ABD错误；
故选：C。

5．（4分）测速仪上装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距338m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始向右做匀加速直线运动，加速度大小为4m/s2．已知声速为340m/s，则当B接收到反射回来的超声波信号时，汽车A运动了多远的距离（）
A．8 m B．10 m C．16 m D．20 m
【解答】】解：设汽车运动的时间为t，超声波来回的时间为t，则单程的时间为
t，根据位移关系知
=338
解得：t=2s（t=338s舍去）
t时间内的位移为：x===8m
故选：A。

6．（4分）甲物自高处自由落下，同时乙物自地面以初速v0竖直上抛，不计空气阻力，若甲、乙同时着地，则甲物原来距地面的高度为（）
A．B．C．D．
【解答】解：竖直上抛运动的时间为：；
自由落体的位移为：h=；
故选：A。

7．（4分）如图所示的x﹣t图象和v﹣t图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（）
A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动
B．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C．0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远
D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等
【解答】解：A、位移时间图线表示位移随时间的变化规律，不是物体运动的轨迹。

甲乙都做直线运动。

故A错误。

B、由位移时间图线知，在0～t1时间内，甲乙两车通过的路程相等。

故B错误。

C、0～t2时间内，丁车的速度大于丙车的速度，两车距离逐渐增大，在t2时刻相距最远。

故C正确。

D、0～t2时间内，丁车图线围成的面积大于丙车图线围成的面积，知丁车的位移大于丙车的位移，则丁车的平均速度大于丙车的平均速度。

故D错误。

故选：C。

8．（4分）一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一上表面光滑的长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面
连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现将长木板由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是（）
A．稳定后弹簧处于原长状态
B．稳定后弹簧一定处于压缩状态
C．μ=
D．μ=
【解答】解：A、B、平衡时，对小球分析：
F1=mgsinθ…①
木板运动后稳定时，对整体由牛顿第二定律得：
a==gsinθ﹣μgcosθ…②
则a＜gsinθ，根据牛顿第二定律得知，弹簧对小球的弹力应沿斜面向上，弹簧处于拉伸状态。

故A错误，B错误；
C、D、对小球有：
mgsinθ﹣F2=ma…③
而
tanθ=…④
联立①②③④计算可得：
μ=．故C错误，D正确；
故选：D。

二、多项选择题（本题有4个小题，每小题4分，共16分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分）
9．（4分）下列有关说法中正确是（）
A．物体对水平桌面的压力就是重力
B．速度很大的物体，很难停下来，说明速度越大，物体的惯性也越大
C．当物体的速度等于零时，物体不一定处于平衡状态
D．某百米赛跑运动员起跑快，我们说他的加速度大
【解答】解：A、压力是由于物体的形变而生的，重力是由于地球的吸引而产生的，二者不是同一种力，故A错误；
B、惯性是物体的固有属性，其大小与速度无关，故B错误；
C、只有物体受到的合外力为零时，物体才处于平衡状态，速度为零时，物体不一定平衡，故C正确；
D、运动员起跑快说明其速度增大的快，即加速度大，故D正确。

故选：CD。

10．（4分）如图所示，一个质量为3kg的物体，放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动．若用竖直向上的力F=10N提物体，物体仍静止，g=10m/s2，下述结论正确的是（）
A．物体受到的摩擦力减小5 N
B．物体对斜面的作用力减小10N
C．斜面受到的压力减小10 N
D．物体受到的合外力减小10 N
【解答】解：物体不受拉力时对物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图
根据共点力平衡条件，有
f=mgsinθ
N=mgcosθ
有拉力F作用后，再次对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和静摩擦力，如图
根据共点力平衡条件，有
f1=（mg﹣F）sinθ
N1=（mg﹣F）cosθ
故f﹣f1=Fsin30°=5N，
，
故A正确，C错误；
B、开始时，物体对斜面的作用力大小等于物体的重力，当受到向上的拉力F=10N 时，物体对斜面的作用力减小了10N，故B正确；
D、力F作用前后，物体均处于平衡状态，因此合外力均为零，故合外力没有变化，故D错误。

故选：AB。

11．（4分）如甲图所示，为了求学，傈僳族小女孩每天都需要冒着生命危险依靠飞索渡江的方式，往返于波涛汹涌的怒江两岸。

假设小女孩通过滑轮和麻绳沿着倾角为θ的钢索快速下滑，麻绳与竖直方向间的夹角为α，如乙图所示。

小女孩质量为m，滑轮质量为M，麻绳质量忽略，空气阻力不计。

下列叙述正确的是（）
A．当α=0°时，滑轮和小女孩在做匀加速运动
B．当α=0°时，麻绳对小女孩的拉力等于mg
C．当α=0°时，钢索对滑轮的摩擦力等于Mgsin θ
D．若忽略一切摩擦阻力，滑轮和小女孩的加速度a=gsinθ，且此时α=θ
【解答】解：滑轮和小女孩保持相对静止，一起沿钢索下滑；
D、故若忽略一切摩擦阻力，则，滑轮与小女孩一起下滑的加速度a=gsinθ，故麻绳与钢索垂直，即α=θ；故D正确；
ABC、若存在摩擦力f，那么，滑轮与小女孩一起下滑的加速度，麻绳不与钢索垂直；
当α=0°时，对小女孩进行受力分析可得：由垂直钢索方向受力平衡可得：麻绳拉力等于小女孩重力，滑轮和小女孩在做匀速运动；
对滑轮进行受力分析，由受力平衡可得：钢索对滑轮的摩擦力等于（M+m）sinθ，故B正确，AC错误；
故选：BD。

12．（4分）质量为m的小球放在光滑水平面上，在竖直线MN的左方受到水平恒力F1的作用（m可视为质点），在MN的右方除受F1外，还受到与F1在同一直线上的水平恒力F2的作用，现设小球从静止开始运动，如图甲所示，小球运动的v﹣t图象如图乙所示。

由图可知下列说法正确的是（）
A．小球在MN右方加速度大小为
B．F2的大小为
C．小球在t4﹣t2MN右时间内正在MN右侧运动
D．小球在t=0到t=t4这段时间最大位移为
【解答】A、小球在MN的右方加速度等于t1至t3这段图象的斜率，所以
a2=，故A正确；
B、在MN左边，即0﹣t1内，只有F1提供加速度，所以F1=ma1，所以F1=
在MN右边，由F2和F1的合力提供加速度，根据牛顿第二定律F2﹣F1=ma2，把F1和a2的数据带入上式，可解得，F2=F1+ma2=mv1+，故B错误。

C、根据图象分析可知，小球在t 1﹣t3这段时间内是在MN右边运动的，所以小球在MN右方运动的时间为t3﹣t1．故C错误。

D、根据图象的“面积”等于小球的位移，时间轴上下的面积是对称的，故小球在
t=0到t=t4这段时间位移为0，单方向最大位移为．故D正确。

故选：AD。

第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题（2小题，共16分）
13．（6分）（1）为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B 两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图①所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是超过弹簧的弹性限度。

（2）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图②所示，保证小车总质量不变，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，测得的多组数据可画出a﹣F关系图线如图③所示，此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C。

A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
（3）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图④所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，第一次用两个弹簧秤拉，力记为F1和F2，第二次用一个弹簧秤拉，力记为F′．作出矢量四边形如图⑤所示，如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′。

【解答】解：（1）图象上端向上弯曲的原因是超出了弹簧的弹性限度，胡克定律不再适用；
（2）m＜＜M时，可以认为小车受到的合力等于钩码的重力，但如果钩码的质量太大，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，a﹣F图象偏离直线，故C正确。

（3）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力。

故方向一定沿AO方向的是F′。

故答案为：（1）超过弹簧的弹性限度；（2）C；（3）F′
14．（10分）在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中：
（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有AC
A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源
C．刻度尺D．秒表E．天平
（2）图示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点，测出各点到A点的距离如图所示．
①由纸带可判定小车做匀加速直线运动
②那么CE段的平均速度大小为0.34m/s；当打计数点B时小车的瞬时速率为0.26m/s；小车的加速度大小为0.40m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）
【解答】解：（1）使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，由于打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表，不需要天平和重锤．
故选：AC
（2）①根据纸带提供的数据可知
x BC﹣x AB=x CD﹣x BC=x DE﹣x CD=4mm，
②知在相邻的相等时间间隔内的位移增量都相等，做匀加速直线运动．CE段的平均速度为：
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：
v B==0.26m/s
根据图中数据可知△x=4mm，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得：
a==0.40m/s2，
故答案为：（1）AC；（2）①匀加速直线；②0.34，0.26，0.40
四、计算题（4小题，共46分）
15．（10分）一个物体做初速度为1m/s、加速度为2m/s2的匀加速直线运动，试求：
（1）物体在2s末和3s末的速度大小；
（2）物体在第3s内的平均速度大小。

（3）物体在第3s内的位移大小。

【解答】解：设小汽车初速度方向为正方向
（1）物体在2 s末的速度由：v2=v0+at2，
得：v2=1+2×2m/s=5m/s。

物体在3 s末的速度由：v t=v0+at3
得：v3=1+2×3m/s=7m/s。

==6m/s
（2）物体在第3s内的平均速度等于v
平均
t
（3）物体在第3 s内的位移即由：s=V
平均
得s=6×1m=6m。

答：（1）物体在2s末和3s末的速度大小分别为5m/s、7m/s；
（2）物体在第3s内的平均速度大小为6m/s。

（3）物体在第3s内的位移大小为6m。

16．（10分）如图所示，在游乐场中，有一种大型游戏器械叫“跳楼机”。

目前世界最高跳楼机高达126米，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面85m高处，然后由静止释放。

为研究方便，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2.0s后，开始受到恒定制动力而立即做匀减速运动，且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零。

然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面。

（g=10m/s2）
求：（1）座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？
（2）座椅在匀减速阶段的时间是多少？
（3）在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？计算结果保留一位小数。

【解答】解：（1）自由落体下落时加速度为g=10m/s2；故座椅在自由下落结束时刻的速度；
（2）根据匀变速运动规律可知：座椅在自由下落运动中下落的高度
；
故座椅在匀减速阶段下落高度h2=85m﹣5m﹣h1=60m，初速度为v=20m/s，末速度为0；
故由匀变速运动规律可得：座椅在匀减速阶段的加速度；
故座椅在匀减速阶段的时间；
（3）在匀减速阶段，对游客进行受力分析，由牛顿第二定律可得：座椅对游客
的作用力；
故在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的1.3倍；
答：（1）座椅在自由下落结束时刻的速度是20m/s；
（2）座椅在匀减速阶段的时间是6s；
（3）在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的1.3倍。

17．（10分）水平地面上有AB两个物体靠在一起，A物体的质量为12kg，B物体的质量为8kg，现用与水平方向成37°角斜向下的大小为100N的恒力F推A物体，使AB两物体一起向右运动，如图所示。

已知两物体与地面间的动摩擦因数均为0.2，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

求：
（1）水平地面所受的压力大小，
（2）A物体对B物体的作用力大小。

【解答】解：（1）AB两物体一起向右运动，故取AB整体为研究对象；
那么，在竖直方向受物体受力平衡，故有：物块受到的支持力F N=Fsin37°+（m A+m B）g=260N；
故由牛顿第三定律可得：水平地面所受的压力F N'=F N=260N；
（2）取AB整体为研究对象，在水平方向应用牛顿第二定律可得：物块一起运动的加速度；
对物块B进行受力分析，由牛顿第二定律可得：A物体对B物体的作用力F AB=m B a+μm B g=27.2N；
答：（1）水平地面所受的压力大小为260N，
（2）A物体对B物体的作用力大小为27.2N。

18．（16分）如图所示，质量M=4kg的平板车放在光滑水平面上，在平板车左端加一水平推力F=6N，平板车由静止开始向右运动，1s后在平板车右端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小铁块，小铁块与平板车间的动摩擦因数。