重庆巴蜀中学高2018级高一(上)半期考试物理试卷及答案

重庆巴蜀中学高2018级高一（上）半期考试
物理试卷
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个正确答案）
1、下列说法正确的是（ ）
A 、任何形状规则的物体，它的重心均与其几何中心重合
B 、质量大的物体重力大，做自由落体运动时重力加速度大
C 、滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反
D 、两个接触面之间有摩擦力则一定有弹力，且摩擦力方向一定与弹力方向垂直 2、如图所示，一只蜗牛沿着葡萄枝缓慢匀速爬行，若葡萄枝的倾角为
a,则重为G 的蜗牛
对葡萄枝的作用力为（
）
A 、大小为Gsina ,方向沿着葡萄枝
B 、大小为Gcosa ,方向垂直于葡萄枝
C 、大小为G ,方向垂直于葡萄枝
D 、大小为G ,方向竖直向下
3、如图所示，物体B 的上表面水平。

C 受到向左的水平推力F 时，A 、B 、C 静止，下列
说法正确的是（
）
A 、物休A 受到3个力
B 、物体B 受到4个力
C 、物体C 受到5个力
D 、物体C 对地面的压力等于C 的重力 4、一遥控玩具小车在平直路上运动的位移一时间图象如
图所示，则（
A 、前15s 内汽车的位移为300m
B 、20s 末汽车的速度为-1 m/s
C 、前5s 内汽车的平均速度为3m/s 2
D 、前25s 内汽车做单方向直线运动
5、一个做匀变速直线运动的质点，初速度为 1m/s ,第8s 内的位移比第5s 内的位移多6m , 则该
质点的加速度、8s 末的速度和质点在8s 内通过的位移分别是（
）
A . a=2 m/s 2, V 9=15 m/s, X 8=144 m B. a=2 m/s 2, V 9=16 m/s, X 8=36 m
・力
m
O 5 10 15 20 25//s
C.a=2 m/J, V9=17 m/s, X8=72 m
D.a=0.8 m/s2, V9=17 m/s, X8=144m
6、一个做竖直上抛运动的物体（不计空气阻力），上升过程的平均速度是5m/ s ,则它能到
达的最大高度为（g = 10m/s）（）
A、5 m
B、10 m
C、15 m
D、20m
7、做匀加速直线运动的物体途径A、B、C三点，己知AB = BC。

AB段的平均速度是
2m/s, BC段的平均速度足3m/s ,则B点的瞬时速度是（）
A、2.8m/s
B、2.6m/s
C、2.4m/s
D、2.2m/s
8、如图所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接。

mA = 2kg, mB=4kg, mc = 6kg,物体
A, B、C之间及C与地面间的动摩擦因数均为N=0 .3 ,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略
不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

若要用力将C物体拉动，则作用在C物体上水平向左的拉力最小为（取g = 10m/s2）（）
A、48N
B、42N
C、36N
D、24N
二、多项选择题（本道题共8道小题，每道3分，共计24分.每道题有多个正确答案，选对的得
3分，选对但不全的得1分，选错的不得分）
9、件用在同一物体上的下列几组共点力中，合力可能为零的有（）
A、2N, 3N, 6N
B、1N、1N、1N
C、4N、6N、11N
D、5N、900N、903N
10、如图所示，将半径为R,质量为M的半球体放在地面上，一质量为m的小明友（可视为质点）
坐在球而卜.他与球心的连线与水平地面之间的夹角为日、与半球体间的动摩擦因数为小朋友和半球体均处于静止状态，则下列说法正确的是（）
A、地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B、小明友对半球体的压力大小为mgsin^
C、地面对半球体的支持力为mg+Mg
D、小朋友所受摩擦力的大小为mgsin^
11、甲、乙两辆汽车沿同一平直公路同时由静止从A、B两地开始向同方向运动的v —t图
象如图所示，则下列说法正确的是（）
A、0—t时间内，乙的平均速度大于甲的平均速度刻
B、0—2t时问内，甲的平均速度大于乙的平均速度
C、0—2t时间内两车一定有两次相遇时
D、在t —2t时间内的某时刻，两车一定相遇
12 .甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位
置做抓尺的准备。

某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落。

乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为10cm。

直尺下落过程中始终保持竖直状态。

若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度g=10m /s2。

则下列说法中正确的是（）■
A、乙同学第二次的“反应时间”比第一次长:
B、乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为2m/s :a%
C、若某同学的“反应时间”大于0.4s,则用该直尺将无法用上述方法测量：醇［
他“反应时间" '
D、若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方3
法直接测出“反应时间”。

13、某班级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动。

则下列说法
正确的是
A .拉力的水平分力等于桌子所受的合力
B .拉力的竖直分力小于桌子所受重力的大小
C .拉力与摩擦力的合力方向竖直向上
D.拉力与重力的合力方向一定沿水平方向14、如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上。

点，跨过滑轮的细绳连接物块A、
B两个物体A、B都处于静止状态，现将物块B移至C
点后A, B仍保持静止，则下列说法中正确的是（）
A、B与水平面间的摩擦力增大
B、A、B静止时，图中a、P、日三角始终相等
C 、悬于墙上的绳所受拉力减小
D 、拉B 的绳子的拉力增大
15、半圆柱体P 放在粗糙的水平面上，有一挡板入MN ，其延长线总是过半圆柱体的轴心 O , 但挡
板与半圆柱体不接触，在P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q,整个装置处 于静止状态。

如图是这个装置的截面图，若用外力使 MN 烧。

点缓慢地逆时针转动，在Q 到达最高位置前，发现P 始终保持静止。

在此过程中，下列说法正确的是(
)
A 、MN 对Q 的弹力大小保持不变
B 、P 、Q 间的弹力先增大后减小
C 、桌面对P 的摩擦力先增大后减小
D 、P 所受桌面的支持力一直增大
16、如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中
B 为为一个能发射超声波的
固定小盒子，工作时小盒子 B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射 后又被B 盒接收，从B 发射超声波开始计时，经时间 ^t o 再次发射超声波脉冲，图乙是连 续两次发射的超声波的位移-时间图象，则下列说法正确的是(
三、实验题(本道题有两道小题，17题6分，18题10分)
17、在做研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所
示。

并在其上取了 A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有 3 个点(图中没有画出)，打点计时器接周期为
T=0.02s 的交流电源。

(1)相邻计数点之间的时间是 s
(2)计算F 点的瞬时速度V F 的公式为V F =;(用字母表示) (3)若测得：d 6=52.68cm, d 3=20.58cm,求物体白加速度 a=m/s 2
................. 2x A.超声波的速度为v 声=—1 t l
C.物体的平均速度为V= 2(x2—x 1) t 2 -t l 2飞
D.物体的平均速度为 V= 2("-x 1)
t2—t1 •心
/>
18、I某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。

（3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c）所示时,
n探究力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条图钉，O为橡皮
筋与细线结点，OB和OC为细纯。

（1）（多选）在做“互成角度的两个力的合成”实验时，以下说法错误的有（
A、用两只弹簧秤拉橡皮筋时，应使两细绳套之间的夹角为90o,以便算出合力的大小
B、用两只弹簧秤拉橡皮筋时，结点的位置必须与用用一只弹簧秤拉时结点的位置重合
C、若用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F'不完全重合，说明
“力的合成”的平行四边形定则不一定普遍成立。

D、若F i和F2的方向不变，而大小各增
（2）实验作出的图中若由于
F i的误差使F i与F2的合力F方
向略向左偏，如图所示，但F大
于等于F',引起这一结果的是原
（2）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由此图线可得该弹簧的原参x o cm,该弹簧的劲度系数k=
该弹簧的长度x= cm.
加1N,则合力F的方向不变，大小
也增加1N
F '）是用一根弹簧测力计拉橡皮条的力,
（填F
或
甲
因可能是F i的大小比真实值偏, F i的方向使它与F2的夹角比真实值偏（选填“大”或者
“小” ）0
四、计算题（本道题有四个小题，19题10分，20题10分，21题12分，22题14分，请写出相
关原理及计算步骤）
19、（10分）如图所示，一个质量为m= 4kg的物体放在水平地面上，当给物体加一个水平包力
F1=32N时，恰好可以匀速滑动（取g=10m/s2,已知cos37°=0.8, sin37 =0.6）,求：
（1）物体与水平面间的滑动摩擦因数卜
（2）若把原来的水平力改成与水平面成8 =37的斜向下力F2,为了让物体匀速运动，F2 应为多大？
20、（10分）某物理实验室小组在游泳池做了一个实验：将一个小木球离水面7.2m高静止释
放（不计空气阻力），经1.50s后落入池底速度刚好为零。

假定木球在水中做匀减速运动，重力加速度g=10m/s .求：
（1）木球在水中运动的加速度的大小；
（2）游泳池水的深度.
21、(12分)倾角30o的斜面体放在水平地面上，小车与斜面之间光滑，斜面体与地面之间粗
糙。

用两根轻绳跨过两个固定的定滑轮一端接在小车上(滑轮与斜面没有连接) ，另一端分别悬挂质量为2m和m的物体A、B,当小车静止时两绳分别平行、垂直于斜面，如图所示。

不计滑轮摩擦。

(1)求小车的质量；
(2)当A、B位置互换后。

换用多大质量的小车可以使小车放在斜面上而斜面体与地面刚好没有摩擦力。

22、(14分)如图所示，甲、乙、内三车沿一条直线公路上不同车道同向运动。

当甲车刚从收费站开
出时(此时t=0),乙车距收费站的距离x i = 70m,内车距收费站的距离X2=60m, 甲车的速度V0=0,乙车的速度v i=8m/s,内车的速度v2=12m/s,此后，甲车做加速度a o=3m/s2 的匀加速直线运动，乙车做匀速运动，内车做加速度a2=2m/s2的匀减速直线运动，求：
(1)甲车追上内车的时间。

(2)内车能否追上乙车，通过计算说明理由；
(3)若某段时间甲乙丙行驶在同一单行直公路上，甲在最前，内在最后，甲乙丙速度分
别为v甲=6m/s、v乙=8m/s、v丙=9.5m/s,三车彼此时间的距离为5m。

乙车司机发
现甲车开始以1m/s2的加速度匀减速时，立即刹车匀减速运动，内车司机也立即刹车匀
减速运动，若三车都停下来时均未发生撞车事故，内车的加速度至少要多大？(结果保
留两位有效数字)
23、附加题（10分）
一般家庭的门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C （劲度系数为k）、锁舌D （倾斜角日=45口）、锁槽E,以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示。

设锁舌D 与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为小且受到的最大静摩擦力f= pN（N为正压力）。

有一次放学后，当某同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上（此种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x,求：
（1）锁舌D表面受到外壳A施加的静摩擦力的方向
（2）锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小.
（3）在正压力很大的情况下，仍然能够满足自锁条件，则以至少要多大？
校门方向
23、
解：(1)锁槽E 压缩锁舌和弹簧，锁舌D 有向左的运动趋势，故自锁状态下 D 的下表面所 受外壳
A 施力的静摩擦力方向向右，设锁舌 D 下表面受到的最大静摩擦力为fi,则其方向向 右. (2)设锁舌D 受锁槽E 的最大静摩擦力为f 2,正压力为F N ,下表面的正压力为F,弹力为 kx,由力的平衡条件可知: kx+f i +f 2cos45-F N Sin45 = 0 ① F-F N COS 45 -f 2sin45 =0 ②
f i = N F ③
f 2= ii N
④
联立式①②③④，解得正压力的大小:
(3)令F N 趋向于壬则有1-2火，=0
解得尸＜2-1=0.41
⑦
答：(1)自锁状态时D 的下表面所受摩擦力的方向向右.
(3)无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，则 以至少为0.41.
F N = 2kx
1 -2「口2
(2)此时(自锁时)锁舌
D 与锁槽
E 之间的正压力的大小为
x 2kx 1一2」
-」2
重庆巴蜀中学高一（上）18级半期考试物理答案
1、D
A、影响重心的因数有形状和质量分布情况；质量分布均匀且形状规则的物体的重心与其几何中
心重合，形状规则但质量分布不一定均匀，故重心与几何中心不一定重合；故A错误；
B、自由落体运动的加速度等于重力加速度Q,与物体的质量无关.故B错误
解：滑动摩擦力阻碍相对运动，与物体相对运动的方向相反.有时会和物体的运动方向相同，故与物体的运动方向相反说法错误.故答案错误
D、两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们间的弹力方向总是垂直，故D正确。

2、D
解：对蜗牛进行受力分析，有向下的重力、垂直葡萄枝向上的弹力、沿葡萄枝向上的摩擦力，因蜗牛缓慢爬行，说明蜗牛处于平衡状态，即所受合力为零，因此，蜗牛受到葡萄枝的作用力大小等于蜗牛重力，再根据牛顿第三定律，葡萄枝对蜗牛的作用力大小为G, D正确. 故选D.
3、B
A物体A做匀速直线运动，合力为零；受重力、支持力；假设有静摩擦力，不管向左还是向右，都不平衡，故A错误；
B、对物体B受力分析，受重力、A对B向下的压力、C对B的支持力、C对B沿斜面向上的静摩擦力，物体匀速运动，受力平衡，共受4个力，故B正确；
C、C、对物体B受力分析，由前面分析，若C对B没有摩擦力，只有支持力，则C对B的作用力垂直于斜面向左上方，若C对B有摩擦力，则C对B的作用力（支持力和摩擦力的合力）一定与斜面不垂直，故C错误；
D、错误4、B
解：A、由图象可知，15s内汽车的位移为x=30-0=30m.故A错误.
B、汽车在20s时做匀速直线运动，速度为Y= 4 = 2030 =—小巧故B正确.
t 25-15
C、汽车在前10s内向正方向做匀速直线运动，所以前5s内加速度为0,10-15s内静止，15-25s 内反向做匀速直线运动.故CD错误. 故选：B.
5、C
6、A
v
斛：根据v=—=5m/s知，初速度为：v0=10m/s,
2
2
则能达到的最大高度为：h=V o-=200m=5m.
2g 20
7、B
解：设加速度大小为a,经A、C的速度大小分别为YA、V C.
据匀加速直线运动规律可得:
V B2-V A2=2aL 2
v c2-V B2=2a L 2
v A v B c , =v i=2m/s
2
v B v C
---- =V2=3m/s
2
2 2
联立可得：V B=-———=2.6m/s
故选：B.
M v2
8、A
解：A、B间最大静摩擦力为：
f mi=^mA g=0.3 如N=6N
当B刚要拉动时，右侧绳子的拉力至少等于A、B间最大静摩擦力，即：
T=f m1=6N
B、C间的最大静摩擦力：
f m2= ii (m A+m B)g=0.3 x(20+40) N=18N
故A、B间最大静摩擦力小，AB间先滑动；
C与地面间的最大静摩擦力：
f m3=p (m A+m B+m c) g=0.3 X(20+40+60) N=36N
再对B、C两个物体组成的整体进行研究，由平衡条件得到，水平向左的拉力最小值为:
F=f mi+f m3+T=6+36+2=48N 故选：A.
9、BD
解：A、2N、3N的合力范围为1N< F<5N 6N不在合力范围内，所以三个力的合力不可能为零.故A 错误.
B、1N、1N的合力范围为0N& F&2N1N在合力范围内，所以三个力的合力可能为零.故B 正确.
C、4N、6N的合力范围为2N& F&10N11N不在合力范围内，所以三个力的合力不可能为零.故C错误
D、5N、900N的合力范围为895N0 F& 905N903N在合力范围内，所以三个力的合力可能为
零.故D正确. 故选BD.
10、BC
解：
A、以人和球体整体为研究对象，整体处于静止状态，而水平方向不受外力，故半球体不受地面的摩擦力；故A错误；
B、对人受力分析，人受到重力、支持力及摩擦力，三力作用下物体处于平衡状态，则合力
为零,人对球面的压力为mgsin 8,故B正确；
C、正确*
D人受到的摩擦力沿切线方向，沿切线方向重力的分力与摩擦力大\ £
小相等，即：
f=mgcos @ D错误；故选BC . / |叭 ]
777/ zzz^X
11、AB \
A、0-t内，乙图线围成的面积大于甲图线围成的面积，则乙的位移呜
大于甲的位移，因为时间相等，则乙的平均速度大于甲的平均速度.故A正确.
B、0-2t内，甲图线围成的面积大于乙图线与时间轴围成的面积，则甲的位移大于乙的位移，因为时间，则甲的平均速度大于乙的平均速度.故B正确
C、0〜2t时间内两车的位移相等，可知两车会相遇，但不一定相遇两次.故C错误
D、在t-2t时间的某时刻内，两图线与时间轴围成的面积会相等，则两车的位移相等，由于不
知道初始位置，则不一定相遇.故D错误.
12、BCD
解：A、直尺下降的高度h.根据h= 1gt2得，t= 科所以下落的高度最大的用的时间最长，所以第一次测量的反应时间最长.故A错误；
B、由v2=2gh可知，乙第一次抓住直尺的速度v=、2M10 M 0.2 =2m/s；故B正确；
C、若某同学的反应时间为0.4s,则下落白高度：h0=」gt： = 0.8m ,大于该直尺的长度，
2
所以将无法测量该同学的反应时间.故 C 正确.
D 、将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时，可用上述方法直接测出
反应时间”；故D
正确；
本题选错误的，故选：BCD
13、 BC
【分析】桌子沿水平地面匀速运动，说明桌子受力平衡，对桌子受力如图则 分力与滑动摩擦力f 平衡，竖直方向：F 竖直平方向的分力、支持力与桌 子的重力平衡.
解：A 、桌子沿水平地面匀速运动，说明桌子受力平衡，所受合力为零， 故A 错误
B 、竖直方向平衡，则拉力 F 竖直方向的分力+地面的支持力N 二重力mg,故B 正确
C 、拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故 C 错误
D 、拉力与重力的合力方向方同f 与N 的合力的方向相反斜向下，故 D 错误
故选BC
14、 ABC
解：对A 分析，由于A 处于静止，故绳子的拉力等于 A 的重力；绳子对B 的拉力也保持不 变，等于A 的重力；故D 错误；
对B 分析，B 向右移动时，绳与地面的夹角减小，纯水平分量增大，而水平方向B 受力平衡, 摩擦力增大，故A 正确；
对滑轮分析，由于A 一直竖直，故绳子与墙平行，故 a=B 因拉A 的绳子与拉B 的绳子力相 等，而拉滑轮的力与两绳子的力的合力大小相等，故拉滑轮的力应这两绳子拉力的角平分线 上，故a 、0、8三角始终相等，故B 正确；
由于两纯间夹角增大，而两拉力不变，故悬于纯上的绳子的拉力将减小，故 C 正确； 故选ABC .
CD
解:
A 、
B 、
C 、对Q 进行受力分析：重力 mg 、MN 的弹力N i 和P 的弹力N 2作用，其受力示意
图如左图所示.根据共点力平衡条件可知三力必构成 首尾相接的封闭三角形，且力矢量三角形与图中
△ OAB 相似，在MN 绕。

点缓慢地逆时针转动的过
程中a 角增大，因此OB 增大、AB 减小，所以N 2 增大，N i 减小.故AB 错误.
F 沿水平方向的
15、
D、对P:受重力Mg、Q的弹力N2和桌面的作用力F作用，如右图所示，在MN绕。

点缓慢地逆时针转动的过程中B角增大，N2' =N增大，根据余弦定理可知F增大，故D正确. 故选：CD.
16、AD
X i
解：A、由图超声波在t1时间内通过位移为x i,则超声波的速度为v声=立=巴.故A正确.
2 2 t l
B、由图可知：超声波通过位移为X2时，所用时间为ka0,则超声波的速度为
2
v声〉也.故B错误.
t2
C、D由题：物体通过的位移为X2-X1时，所用时间为W-k+A o」(t2-t i + z\t o), 2 2 2 物体的平均速度v = —x■二x—= 2(x2—X l) .故C错误，D正确.
2-t o) —0
故选AD
17、0.08; d6 ~d4 ; 2
8T
解：(1)每相邻两个计数点间还有3个点，图中没有画出，所以相邻的计数点间的时间问隔
是t=4T=0.08s,
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，
得：V F=X E G=d_Z d± t EG 8T
(2)设A到B之间的距离为X1 ,以后各段分别为X2、X3、X4、X5、X6 ,
根据匀变速直线运动的推论公式△ X=aT2可以求出加速度的大小,
得：X4-X1=3a1T2
2
X5-X2=3a2T
2
X6-X3=3a3T
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
1
得：a= - (a1+a2+a3)
3
即小车运动的加速度计算表达式为：a=^-Q--^~-3 =2.0m/s2
9t2
18、I、4; 50; 10
解：(1)弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；
(2)弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm,
伸长量为4cm；根据胡克定律F=kAx,有：k= £=-2^ = 50N/m； x 0.04m
(3)由图c得到弹簧的弹力为3N,根据图b得到弹簧的长度为10cm；
故答案为：(1)竖直；(2) 4, 50; (3) 10.
H、ACD; F';偏大；偏大
A、F「F2方向问夹角不一定为90°,其夹角适当便于作平行四边形，有利于减小误差即可，故A错误；
B、本实验采用等效”的思想，即要求两次作用于细绳套的力的作用效果相同，所以用两只弹簧秤拉橡皮筋时，结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合.故B正确；
C、实验是存在误差的，共点力合成的平行四边形定则是一定成立的，如果画出的差距太大，说明实验时出现错误，故C错误；
D、如果F1和F2同向，大小各增加1N,合力方向不变，大小则增加2N;如果F1和F2反向, 大小各增加1N,合力方向不变，大小也不变.故D错误；
故选：ACD.
根据题意作平行四边形合成图如图所示，
<>/*
F1的真实值为F10,合力的真实值为F', F1为测量值，由图可知，F1的大小比真实值偏大,
F1的方向使它与F2的方向夹角比真实值偏大，大于孙
故答案为：大大
19、解：
(1)由于物块受F1匀速运动故有：F1=f,
f= N N= N mg
即：
a mg=F 呼32 = 0.8
40
(2)对物块受力分析水平方向有：
f2 = F2cos 0
竖直方向有：
N2=mg+F2sin 0
f2=
整理得到：
F2cos 0 = (mg+F2sin »
F2>0.8=0.8 X40+F2X0.6)
解得：F2=100N
答：
(1)物体与水平面间的滑动摩擦因数^=0.8
(2)若把原来的水平力改成与水平面成8 =37的斜向下力F2,为了让物体匀速运动,
F2应为100N
20、
解：(1)设木球做自由落体运动的时间为t i
由运动学公式得：h i= —gt12
2
代入数据解出：t i=1.2s
木球入水时的速度：v i=gt i=12m/s
木球在水中运动的时间：t2=1.5s-t i=0.3s
木球做匀减速运动过程的加速度：a= ^v1 = 12m/s2= 40 m/s2
t20.3
(2)游泳池水的深度：h2=上二0时2 =口X0.3m= 1.8m.
2 2
答：(1)木球在水中运动的加速度的大小为40m/s2;
(2)游泳池水的深度为1.8m.
21、(1)沿斜面方向：Mg sin30 ° = 2mg ,解得：M =4m
(2)设A连接的绳子与垂直于斜面方向成9 ,沿斜面方向受力:
Mgsin3 0=mg 如gsin
得e = 30：即A连接的绳子竖直向上拉小车
对小车和斜面体整体分析：f = mg cos30 °
得f二—mg
(3)设A连接的绳子与竖直方向成a , 对小车：小车与斜面无弹力
2mgsin ==mg cos30
2mgcosot +mg sin 30' = M车
13 1
解得:
2
22、解析：(1)内停下来的时间t0="=6s
a2
这段时间丙的位移x0=v2t0=36m
2
.......... 1 c
这段时间甲的包移x a0t0= 54m
2
1 2
x <X0+X2,所以内停下来后甲再追上丙X0+X2= — a°t2
2
得甲追上丙的时间为t2=8s
(2)当已车与内车速度相等时，％ =V2 - a2t3
这段时间乙的位移：x3 =v1t3=16m
1o
这段时间丙的位移：x4 =v2t3a2t3=20m
2
X I x3 x2 x4
所以，丙车追不上乙车
(3)乙车和甲车速度相等时，v2-a2t1=v1-a1t1
, 1c 1 2 1…2\ c
v2t l一一a2t l -(v1t1 一-a1t l) =5
2 2
21
得a 2 =1.4m/s 2,此时，I , ＜上，甲还没有停止 a i
对于内车同理可判断乙车停止时内车还在运动
2 2
■v ---v-=5,解得 a 3=1.6m/s 2
2a 3 2a 2
23、 解：(1)锁槽E 压缩锁舌和弹簧，锁舌D 有向左的运动趋势，故自锁状态下 D 的下表面所受 外壳A 施力的静摩擦力方向向右，设锁舌D 下表面受到的最大静摩擦力为f i,则其方向向右.
(2)设锁舌D 受锁槽E 的最大静摩擦力为f 2,正压力为F N ,下表面的正压力为F,弹力为 kx,由力的平衡条件可知：
kx+f i +f 2cos45-F N Sin45 = 0 ①
F-F N COS 45 -f 2Sin45 =0 ②
f i = N F ③
f 2= ii N ④
联立式①②③④，解得正压力的大小:
(3)令F N 趋向于壬则有1-2火，=0
解得L 乏-1=0.41 ⑦
答：(1)自锁状态时D 的下表面所受摩擦力的方向向右.
(2)此时(自锁时)锁舌D 与锁槽E 之间的正压力的大小为
(3)无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，则
以至少为0.41.
F N = 2kx
1 2-二2
2kx 1一2」-」2。