河北省石家庄市东辛集市辛集中学2020学年高二物理上学期期中试题 文（含解析）

河北省石家庄市东辛集市辛集中学2020学年高二物理上学期期中试题 文（含解析）

河北省辛集中学2020学年高二上学期期中考试 ‎ 物理（文）试题 一、单项选择题：‎ ‎1.某乘客乘列车看到铁路两旁的树木迅速后退。他所选的参考系是（ ）‎ A. 地面 B. 路轨 C. 列车 D. 铁路旁的建筑物 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】行驶着的列车里坐着不动的乘客，之所以看到公路两旁的树木迅速向后退，是因为他选择了自己乘坐的列车为参照物，故ABD错误，C正确。‎ ‎2.物理学中引入了“质点”、“点电荷”的概念，从科学方法上来说属于（　　）‎ A. 控制变量法 B. 类比 C. 理想化模型 D. 等效替代 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析： “质点”、“点电荷”等都是为了研究问题简单忽略了大小和形状而引入的理想化的模型，所以它们从科学方法上来说属于理想模型，故B正确。‎ 考点：科学研究方法 ‎【名师点睛】理想化的模型是实际物体的简化处理，物理上研究的方法很多，我们在学习物理知识的同时，更要学习科学研究的方法。物理学中引入了“质点”、“点电荷”等概念，都是在物理学中引入的理想化的模型，是众多的科学方法中的一种。‎ ‎3. 如图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到B，下列关于它们的位移的说法中正确的是( )‎ A. 沿Ⅰ较大 B. 沿Ⅱ较大 C. 沿Ⅲ较大 D. 一样大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 本题考查的是位移的概念的理解。位移的大小与路径无关，只与始末位置有关。所以选择D选项正确。‎ ‎4.国际单位制中规定，力学量所对应的基本单位是(　　)‎ A. 米、牛顿、秒 B. 米、千克、秒 C. 米、牛顿、千克 D. 米/秒、米/秒2、牛顿 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。‎ ‎【详解】在国际单位制中，力学基本单位分别为：米、千克、秒。牛顿、米/秒、米/秒2都属于导出单位，故B正确，ACD错误。‎ ‎【点睛】决本题的关键要掌握国际单位制中三个基本单位：米、千克、秒。‎ ‎5.下列 x-t 图象中，表示物体做匀速直线运动的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据x-t图象的斜率等于速度，知该物体的速度保持为零，处于静止状态，故A错误；‎ B．根据x-t图象的斜率等于速度，知该物体的速度不变，表示物体做匀速直线运动，故B正确；‎ C．根据x-t图象的斜率等于速度，知该物体的速度逐渐增大，做加速直线运动，故C错误；‎ D．根据x-t图象的斜率等于速度，知该物体的速度不变，表示物体做匀速直线运动，故D正确。‎ ‎6.关于重力，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体只有在静止时才受到重力的作用 B. 正常运行的人造卫星内的物体不受重力的作用 C. 重力的方向总是与支持重物的支持面相互垂直 D. 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，其方向总是竖直向下 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体受到的重力与运动的状态无关，并不是只有在静止时才受到重力的作用，故A错误；‎ B．物体受到的重力与运动的状态无关，正常运行的人造卫星内的物体受重力的作用，故B错误；‎ C．重力的方向总是竖直向下，不一定与支持重物的支持面相互垂直，故C错误；‎ D．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，其方向总是竖直向下，故D正确。‎ ‎7.关于惯性，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体质量越大，惯性越大 B. 物体速度越大，惯性越大 C. 只有静止的物体才有惯性 D. 只有做匀速直线运动的物体才有惯性 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】惯性是物体本身固有的属性，惯性大小的唯一量度是物体的质量，物体质量越大，惯性越大，惯性的大小或有无与物体的速度、运动状态、运动性质以及所处位置都无关，故A正确，BCD错误。‎ ‎8.质量为 ‎60kg 的人，站在升降机内的台秤上，测得体重为 480 N，则升降机的运动 可能是（ ）‎ A. 匀速上升 B. 加速上升 C. 减速上升 D. 减速下降 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由题：人的质量为‎60kg，重力约为588N，升降机内的台秤的读数是480N，小于人的重力，其加速度必定竖直向下，则人处于失重状态，可能加速下降，也可能减速上升，故选项C正确，ABD错误。‎ ‎9. 足球比赛中，运动员用力将球踢出，在此过程中 A. 运动员先给足球作用力，足球随后给运动员反作用力 B. 运动员给足球的作用力大于足球给运动员的反作用力 C. 运动员给足球的作用力与足球给运动员的反作用力方向相反 D. 运动员给足球的作用力与足球给运动员的反作用力是一对平衡力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．但作用在不同的物体上，两个力同时产生，同时变化，同时消失．C正确 考点：考查了对相互作用力的理解 ‎10. 关于曲线运动，下列说法正确的是 A. 曲线运动不一定是变速运动 B. 曲线运动可以是匀速率运动 C. 做曲线运动的物体没有加速度 D. 做曲线运动的物体加速度一定恒定不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 本题考查曲线运动的概念，曲线运动中速度时刻变化，是变速运动A错；匀速圆周运动就是匀速率运动,B对；曲线运动不是平衡状态，加速度不为零，加速度方向时刻指向圆心，CD错；‎ ‎11.同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有（ ）‎ A. 车对两种桥面的压力一样大 B. 车对平直桥面的压力大 C. 车对凸形桥面的压力大 D. 无法判断 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 汽车开上平直的桥，压力的大小等于重力，汽车开上凸形桥，有，，ACD错误、B正确。‎ ‎12.如图,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是(   )‎ A. 重力 B. 弹力 C. 静摩擦力 D. 滑动摩擦力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图：‎ 其中重力G与静摩擦力平衡，支持力 提供向心力，故选项B正确。‎ 点睛：本题关键是对物体进行受力分析，确定向心力来源问题，知道向心力可以某个力提供也可以由某几个力的合力提供，也可以由某个力的分力提供。‎ ‎13. 水平抛出一个物体，经时间t后物体速度方向与水平方向夹角为θ，重力加速度为g,则 平抛物体的初速度为 （ ）‎ A. gtsinθ B. gtcosθ C. gttanθ D. gtcotθ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：平抛运动的物体水平方向速度永远不变，竖直方向做自由落体运动，速度与水平方向夹角的正切值，，D选项正确。‎ 考点：平抛运动 点评：该类型题目涉及到速度方向与水平方向夹角，平抛运动中还有一个夹角容易混淆，即位移方向与水平方向夹角，通过画图要求学生对这个两个夹角能够区分并灵活应用。‎ ‎14.下列关于摩擦力的说法中正确的是（　　）‎ A. 有弹力必有摩擦力 B. 有摩擦力必有弹力 C. 滑动摩擦力的公式F=μFN中的压力FN一定等于重力 D. 同一接触面上的弹力和摩擦力可能相互平行 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：摩擦力的产生必须要粗糙、弹力、有相对运动趋势或相对运动，三个条件必须同时具备。因此A错B对。滑动摩擦力的公式中的压力指的是正压力，若放在斜面上，则不等于重力，C错。弹力垂直于接触面，摩擦力平行于接触面，所以不可能，D错 考点：弹力、摩擦力 点评：本题考查了弹力与摩擦力之间的区别与联系、弹力和摩擦力产生的条件。‎ ‎15. 甲、乙两物体在同一直线上，同时由一位置向同一方向运动，其速度-时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）‎ A. 甲作匀加速直线运动，乙作匀速直线运动；‎ B. 开始阶段乙跑在甲的前面，20s后乙落在甲的后面 C. 20s末乙追上甲，且甲、乙速率相等 D. 40s末乙追上甲 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 乙作匀加速直线运动，甲作匀速直线运动，A错。开始阶段甲跑在乙的前面，40s后甲落在乙的后面，B错。20s末甲在乙前面，且甲、乙速率相等，C错。图线与t轴所围面积等于位移，故40s末乙追上甲，D对 ‎16.质点受到三个力的作用，三个力的合力可能为零的是（ ）‎ A. 2N，4N，8N B. 2N，3N，6N C. 3N，4N，6N D. 4N，6N，1N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】2N与4N合成最大6N，最小2N，当取8N时与第三个力合成，最终合力不可能为0N，故A错误；2N和3N合成最大5N，最小1N，合力不可能为6N，所以最终合力不可能为零。故B错误；3N和4N合成最大7N，最小1N，可能为6N，故与第三个力可能平衡，故C正确；4N和6N合成最大10N，最小2N，当取1N时，与第三个力不可能平衡，故D错误；故选C。‎ ‎17.关于物体的重心，下列叙述正确的是（）‎ A. 重心就是物体的几何中心 B. 同一物体放置的位置不同，其重心在物体的位置也不同 C. 重心一定在物体上 D. 质量分布均匀的规则物体，其重心在物体的几何中心 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】重力的作用点叫做重心，并不一定是物体的几何中心，故A错误；重心位置与物体的重量分布情况和形状有关，与物体的位置无关，故B 错误；物体的重心不一定在物体上，如空心的球体重心在球心上，不在物体上，故C错误；重心位置与物体的重量分布情况和形状有关，故质量分布均匀的规则物体，其重心在物体的几何中心，故D正确；故选D.‎ ‎【点睛】重力的作用点叫做重心，物体的重心与物体的质量分布及物体形状有关，质量分布均匀、形状规则的物体其重心在它的几何中心．可以用悬挂法确定物体的重心.‎ ‎18.从同一高度以不同的速度水平抛出两个物体，不计空气阻力，它们落到水平地面所需的时间( )‎ A. 速度大的时间长 B. 速度小的时间长 C. 一定相同 D. 由质量大小决定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据h=gt2知，平抛运动的时间由高度决定，高度相等，则平抛运动的时间相等，与初速度无关。故C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的规律以及知道分运动和合运动具有等时性；运动时间有高度决定，水平位移由高度和初速度共同决定.‎ ‎19.关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（ ）‎ A. 大小不变，方向变化 B. 大小变化，方向不变 C. 大小、方向都变化 D. 大小、方向都不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 匀速圆周运动的向心加速度时时刻刻指向圆心，大小不变，方向时时刻刻发生变化，所以选A。‎ ‎20.关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是（ ）‎ A. 第一宇宙速度大小为‎7.9km/s B. 第一宇宙速度大小为‎11.2km/s C. 第一宇宙速度是最大发射速度 D. 第一宇宙速度是最小运行速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于‎7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动，选项A正确，B错误。人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，轨道半径越小，速度越大，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，故D错误。而发射越高，克服地球引力做功越大，需要的初动能也越大，故第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小发射速度，故C错误；故选A。‎ ‎【点睛】第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度．②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度．③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度.‎ 二、双项选择题 ‎21.跳伞者着陆过程中的加速度约为，赛车起步过程中的加速度约为。由此可知（ ）‎ A. 跳伞者着陆过程中的加速度大于赛车起步过程中的加速度 B. 跳伞者着陆过程中的加速度小于赛车起步过程中的加速度 C. 跳伞者的速度一定大于赛车的速度 D. 跳伞者着陆过程中的速度方向与加速度方向相反，而赛车起步过程中的速度方向与加速度方向相同 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．跳伞者着陆过程中的加速度约为，赛车起步过程中的加速度约为，可知跳伞者着陆过程中的加速度大于赛车起步过程中的加速度，负号表示二者加速度方向相反，故A正确，B错误；‎ C．根据加速度的大小无法比较速度的大小，故C错误；‎ D．跳伞者在着陆的过程中，做减速运动，加速度方向与速度方向相反，赛车在起步的过程中，做加速运动，加速度方向与速度方向相同，故D正确。‎ ‎22.如图，A、B 两点分别位于大、小轮的边缘上，C 点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的 2 倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。下列说法正确的是 （ ）‎ A. A 与 B 线速度大小相等 B. B 与 C 线速度大小相等 C. A 的角速度是 C 的 2 倍 D. A 与 C 角速度大小相等 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，知A、B两点具有相同的线速度，故A正确；‎ BC．点A和点B具有相同的线速度大小，又因为A、C具有相同的角速度，根据可知B点的线速度大于C点的线速度，故B错误；‎ C．点A和点C是同轴传动，角速度相等，故C错误，D正确。‎ ‎23.已知力 F 的大小和方向，现将力 F 分解为互成角度的两个分力 F1 和 F2，在以下四种条件中，哪几种情况下两分力的解是唯一的（ ）‎ A. 已知两个分力的方向 B. 已知 F1 的大小和方向 C. 已知 F1 的方向和 F2 的大小 D. 已知 F1 和 F2 的大小 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．已知平行四边形的对角线和两个分力的方向，只能作唯一的平行四边形，即分解唯一，故选项A正确；‎ B．已知对角线和平行四边形的一条边，这种情况下也只能画唯一的平行四边形，即分解唯一，故选项B正确；‎ C．已知的方向与F夹角为θ，根据几何关系，若此时无解，即分解不一定是唯一的，故C错误；‎ D．已知两个分力的大小，根据平行四边形的对称性，此时分解有对称的两解，即分解不是唯一的，故D错误。‎ ‎24.关于开普勒第三定律的公式。下列说法正确的是（ ）‎ A. 公式只适用于绕太阳作椭圆轨道运行的行星 B. 公式适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星 C. 式中 k 值，对所有行星和卫星都相等 D. 围绕不同恒星运行的行星，其 k 值一般不同 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．开普勒第三定律的公式，公式适用于宇宙中所有围绕星球运动的行星（或卫星），无论是椭圆还是圆轨道，故A错误，B正确；‎ CD．式中的k是与中心星体的质量有关的，对所有行星和卫星都不一定相等，围绕不同恒星运行的行星，其 k 值一般不同，故C错误，D正确。‎ ‎25.如图所示，物体在水平力 F 作用下沿粗糙斜面向上加速运动，则（ ）‎ A. 物体机械能的改变量等于力 F 所做的功 B. 物体动能的改变量等于合外力所做的功 C. 物体重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功 D. 运动过程中由于摩擦产生的内能等于物体机械能的减少 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体机械能的改变量等于外力所做的功，在整个过程中外力为F和摩擦力，故做功之和为F和摩擦力之和，故A错误；‎ B．由动能定理可知，物体的动能的该变量等于物体合外力所做的功，故B正确；‎ C．物体重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功，故C正确；‎ D．根据能量守恒即可判断，运动过程中摩擦产生的内能不等于物体机械能的减少，故D错误。‎ ‎26.如图所示，甲乙为两个验电器。甲不带电，乙带正电且上端为几乎封闭的空心金属球（仅在上端开一小孔）。让带有绝缘柄的小球 C（尺寸比小孔小先后接触两个验电器的金属球，观察验电器甲的箔片，你将看到的现象为（ ）‎ A. 让 C 先接触乙金属球的外部，再接触甲的金属球，甲的箔片不张开 B. 让 C 先接触乙金属球的外部，再接触甲的金属球，甲的箔片将张开 C. 让 C 先接触乙金属球的内部，再接触甲的金属球，甲的箔片将张开 D. 让 C 先接触乙金属球的内部，再接触甲的金属球，甲的箔片不张开 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．空腔导体带电时净电荷分布与金属球外侧，内部不带电，故让C先接触乙金属球的外部，再接触甲的金属球，甲的箔片将张开，故A错误，B正确；‎ CD．空腔导体带电时净电荷分布与金属球外侧，内部不带电，故让C先接触乙金属球的内部，再接触甲的金属球，甲的箔片不张开，故C错误，D正确。‎ ‎27.在“研究平行板电容器电容大小的因素”实验中，电容器的 A、B 两极板带有等量异种电荷，B 板与静电计连接，A 板与金属外壳连接，如图所示。下列措施能使静电计指针张角变小（ ）‎ A. 将 A 极板向右移动 B. 将 A 极板向上移动 C. 在 A、B 极板间插入介质 D. 用一根导线连接 A、B 两极板 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．将A极板向右移动，则减小A、B板间的距离，根据电容的决定式知电容C增大，电容器的电量Q不变，则由定义式知，板间电压U减小，静电计指针张角变小，故A正确；‎ B．把A板向上平移，减小A、B板的正对面积，根据电容的决定式分析得知，电容C减小，电容器的电量Q不变，则由得知，板间电压U增大，静电计指针张角变大，故B错误；‎ C．在A、B板间放入一介质板，根据电容的决定式知，电容C增大，电容器的电量Q不变，则板间电压U减小，静电计指针张角变小，故C正确；‎ D．用一根导线连接A、B两极板，电容器电量为零，则静电计指针没有读数，故D错误。‎ ‎28.在如图所示的电路中，电流表的内阻很小可忽略不计。则利用此电路（ ）‎ A. 若已知 R1、R2 的阻值，且R1≠R2，可以测定电源电动势和内电阻 B. 若已知R1、R2 的阻值，且R1≠R2，只能测定电源电动势不能测电源内电阻 C. 若已知 R1、R2的阻值，且 R1=R2，可以测定电源电动势和内电阻 D. 若已知电源电动势 E 及 R1 的阻值，可以测量电阻 R2 的阻值和电源内电阻 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】开关接1时，由闭合电路欧姆定律可得：‎ 开关接2时，由闭合电路欧姆定律可得：‎ AB．若已知的阻值，且，因电流值可以测出，故可以测定电源电动势和内电阻，故A正确，B错误；‎ C．若，则两方程相同，故无法测定电源的电动势和内电阻，故C错误；‎ D．若已知电源电动势E及的阻值，根据方程可以测量电阻的阻值和电源内电阻，故D正确。‎ ‎29.生活中的物理知识无处不在，如图所示是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉合的时候，我们可以看到有个三角形的东西在两链中间运动，使很难直接拉合的拉链很容易地拉合，关于其中的物理原理以下说法正确的是（ ）‎ A. 在拉开拉链的时候，三角形的物体增大了分开两拉链的力 B. 在拉开拉链的时候，三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开的力 C. 合上拉链时，三角形的物体减小了的合上拉链的力 D. 合上拉链时，三角形的物体增大了的合上拉链的力 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．在拉开拉链的时候，三角形物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形物体上产生了两个分力，分力的大小大于拉力的大小，即三角形的物体增大了分开两拉链的力，所以将拉链很容易拉开，故A正确，B错误；‎ CD．合上拉链时，三角形的物体增大了的合上拉链的力，故C错误，D正确。‎ ‎30.某物理学习小组在探究超重、失重现象时设计了一款超、失重演示仪，其设计方法是用两根细铁丝作为一小铁球的运动轨道，两铁丝轨道之间的距离能保证小球恰好能停在 A、B 两点而不至于从轨道上漏下去（如图所示），然后让小球从 O 点滑下（O 点相对于 A、B 有足够的高度差），在小球沿轨道下滑的过程中（ ）‎ A. 小球能够从 A 点通过 B. 小球不能够从 A 点通过 C. 小球能够从 B 点通过 D. 小球不能够从 B 点通过 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】让小球从O点滑下，小球到达A点时有一定的速度，具有向上的加速度，处于超重状态，根据牛顿运动定律得知小球对轨道的压力大于其重力，据题可知小球将从A点漏下去，因而不能通过A点；若小球滑到B点时，速度大于等于零，有向下的加速度或加速度为零，处于失重状态，根据牛顿运动定律知，小球对轨道的压力小于其重力，所以不能从轨道上漏下去，能通过B点，故BC正确，AD错误。‎ 三．计算题 ‎31.如图所示，质量m = ‎2.0 kg的木块静止在高h = ‎1.8 m的光滑水平台上，木块距平台右边缘‎10 m。用水平拉力F = 20N拉动木块，当木块运动到水平末端时撤去F ‎。不计空气阻力，g取‎10m/s2。求：‎ ‎（1）木块离开平台时的速度大小；‎ ‎（2）木块落地时距平台边缘的水平距离。‎ ‎【答案】（1）‎10‎m/s.（2）‎6‎m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对于木块的匀加速运动过程，由牛顿运动定律得：F =ma 则得 a=F/m =‎10m/s2‎ 由v2=2as得 解得：‎ ‎（2）离开平台后做平抛运动：‎ 水平方向：x=vt 竖直方向：h＝gt2 解得木块落地时距平台边缘的水平距离：x= ‎ ‎32.如图所示，半径 R=‎0.9m 的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内，直径 AC 竖直，下端 A 与光滑的水平轨道相切。一小球沿水平轨道进入竖直圆轨道，通 过最高点 C 时对轨道的压力为其重力的 3 倍。不计空气阻力，g 取 ‎10m/s2。求：‎ ‎（1）小球在 A 点的速度大小；‎ ‎（2）小球的落地点到 A 点的距离。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小球的质量为m，它通过最高点C时的速度为，根据牛顿第二定律 有：‎ 代人数据解得：‎ 设小球在A点的速度大小为，以地面为参考平面，根据机械能守恒定律 有：‎ 解得：；‎ ‎（2）小球离开C点后作平抛运动，根据：‎ 它在空中运动的时间为：‎ 小球的落地点到A点的距离为：。‎ ‎33.如图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距‎3 m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°，C、D两端相距‎4.45 m，B、C相距很近。水平部分AB以‎5 m/s的速率顺时针转动。将质量为‎10 kg的一袋大米放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。‎ ‎(1)求米袋到达B端时的速度；‎ ‎(2)若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离；‎ ‎(3)若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件。‎ ‎【答案】（1）‎5m/s（2）‎1.25m（3）vCD≥‎4m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）米袋在AB上加速时的加速度：a0=μg=‎5m/s2‎ 米袋的速度达到v0=‎5m/s时，滑行的距离：s0==‎2.5m＜AB=‎3m，因此米袋在到达B点之前就有了与传送带相同的速度，即米袋到达B端时的速度‎5m/s；‎ ‎（2）设米袋在CD上运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：‎ mgsinθ+μmgcosθ=ma 代入数据得：a=‎10 m/s2‎ 所以能滑上的最大距离：=‎‎1.25m ‎（3）设CD部分运转速度为v1时米袋恰能到达D点（即米袋到达D点时速度恰好为零），则米袋速度减为v1之前的加速度为：a1=-g（sinθ+μcosθ）=‎-10 m/s2‎ 米袋速度小于v1至减为零前的加速度为：‎ a2=-g（sinθ-μcosθ）=‎-2 m/s2‎ 由 解得：v1=‎4m/s，即要把米袋送到D点，CD部分的速度：vCD≥v1=‎4m/s ‎【点睛】本题关键是分析米袋在传送带上运动的受力情况，尤其是摩擦力的方向；难点在于通过分析题意找出临条界件，注意米袋在CD段所可能做的运动情况，从而分析得出题目中的临界值为到达D点时速度恰好为零；‎