资源简介

2025-2026学年广东省广州市西关外国语学校高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于下列四幅插图，以下说法正确的是( )
A. 图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了小炭粒分子在做无规则运动
B. 图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡是晶体
C. 图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性
D. 丁图中右边试管为不浸润现象，其中固体分子对液体分子引力大于液体分子之间的引力
2.一质量为的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移与时间的关系图象如图所示。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用表示。重力加速度大小为。以下判断正确的是( )
A. 时间内，增大， B. 时间内，减小，
C. 时间内，增大， D. 时间内，减小，
3.如图所示，物块放在一与水平面夹角为的传送带上，且始终与传送带相对静止。关于物块受到的静摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 当传送带加速向上运动时，的方向一定沿传送带向上
B. 当传送带加速向上运动时，的方向可能沿传送带向下
C. 当传送带加速向下运动时，的方向一定沿传送带向下
D. 当传送带加速向下运动时，的方向一定沿传送带向上
4.如图所示，水平横置汽缸内封闭有一定质量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与
汽缸壁之间无摩擦，但不漏气。现将活塞杆与外界连接并缓慢地向右移动，这样气体将膨胀并通过活塞对
外做功。已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )
A. 气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律
B. 气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律
C. 气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律
D. 以上三种说法都不对
5.一定质量的理想气体从状态开始，经、、三个过程后回到初始状态，其图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为、、，以下判断正确的是( )
A. 气体过程中对外界做的功小于在过程中对外界做的功
B. 气体过程中从外界吸收热量大于在过程中从外界吸收热量
C. 在过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D. 气体在过程中内能的减少量大于过程中内能的增加量
6.自然界中一些放射性重元素往往会发生一系列连续的递次衰变，又称为放射系或衰变链每个放射性衰变系都有一个半衰期很长的始祖核素，经过若干次连续衰变，直至生成一个稳定核素已知的衰变链如图所示下列判断中正确的是( )
A. 图中的横坐标表示核电荷数，纵坐标表示核子数
B. 衰变最终生成的稳定核素为
C. 衰变最终生成的稳定核素，共有两种不同的衰变路径
D. 衰变最终生成的稳定核素，共发生了次衰变，次衰变
7.静止在点的原子核发生衰变的同时，空间中加入如图所示的匀强电场。之后衰变产物、两粒子的运动轨迹、如图虚线所示，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是( )
A. A、两粒子均带负电
B. 衰变后瞬间、粒子动量大小之比为：
C. 粒子为
D. 衰变后瞬间、粒子速度大小之比为：
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.市场上有一种车载磁吸式手机支架如图所示，现将支架固定在汽车水平仪表台上，手机放上支架后便会被牢牢吸住，下列说法正确的是( )
A. 汽车静止时，手机受到个力作用
B. 手机受到支架的弹力是由于手机发生形变而产生的
C. 汽车匀速运动时，支架对手机的作用力竖直向上
D. 汽车由静止开始加速，摩擦力将变大
9.如图所示，送水工人用推车运桶装水，到达目的地后，工人抬起把手，带动板转至水平即可将水桶卸下。水桶对板、的压力大小分别为，，若桶与接触面之间的摩擦不计，为锐角且保持不变，在由竖直缓慢转到水平的过程中( )
A. 一直减小 B. 先增大后减小
C. 一直减小 D. 先增大后减小
10.氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极，其中条光电流随电压变化的图线如图丙所示，已知可见光波长范围约为到之间，光的光子能量为。则( )
A. 氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出种频率的可见光
B. 当滑片向端移动时，光电流Ⅰ将增大
C. 图丙中光照射得到的饱和光电流最弱，所以光光子动量最小
D. 光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
11.在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
取油酸注入的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到为止，恰好共滴了滴；
在边长约的浅水盘内注入约深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；
将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上。
利用上述具体操作中的有关数据可知油酸分子直径为 保留一位有效数字。
若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为。油酸的密度为。则下列说法正确的是 。
A.油酸所含有的分子数为
B.油酸所含有的分子数为
C.个油酸分子的质量为
D.油酸分子的直径约为
某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于 。
A.在求每滴溶液体积时，溶液的滴数多记了滴
B.计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C.水面上细石膏粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
D.做实验之前油酸溶液搁置时间过长
12.某同学用如图甲所示的装置做“探究求合力的方法”实验，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。通过规范的实验操作，结合测得的实验数据在白纸上画出力的图示，如图乙所示。
下列实验操作中正确的是 。
A.必须选用量程一致的弹簧测力计
B.尽量避免测量时弹簧测力计外壳与木板间的摩擦
C.橡皮条和两细绳套夹角的角平分线在一条直线上
D.同一次实验中，结点的位置不变
图甲中弹簧测力计的示数为 。
如图乙、图丙为两位同学做实验得到的结果，力是用一个弹簧测力计拉时的图示，比较符合实验事实的是 选填“乙”或“丙”。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.汽车轮胎正常的胎压范围为，为标准大气压。某人开车外出旅游，出发前给轮胎充气，使胎压达到，此时胎内气温和外界气温均为。在高速公路上行驶一段时间后，轮胎变热，他从仪表盘上观察到胎压升高，为了安全，他进入服务区将轮胎放气，使胎压由变回。胎内气体可视为理想气体，忽略轮胎容积变化和放气过程中轮胎内气温变化，热力学温度与摄氏温度换算公式为。求：
到服务区时胎内气温；
放气过程中从胎内放出的气体质量与刚充好气时胎内气体质量的比值。
14.某弹簧的弹力随弹簧长度变化的关系如图甲所示，用该弹簧制成的弹簧测力计测量与之间；与水平地面之间的动摩擦因数，装置如图乙所示。其中物块和的重力，，当向右做匀速直线运动，两个水平弹簧测力计，的示数稳定时，分别为和。求：
弹簧的原长和劲度系数；
与之间的动摩擦因数和与水平地面之间的动摩擦因数。
15.如图，一块长度为、质量为的长木板静止放置在粗糙水平地面上，另有质量为的小铅块可看成质点，以的水平初速度从木板左端冲上木板，已知铅块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取，求：
铅块刚冲上木板时，铅块与木板的加速度、的大小；
铅块从木板上滑落所需的时间；
为了使铅块不从木板上滑落，在铅块冲上木板的瞬间，对长木板施加一水平向右的恒定拉力，求恒力的大小范围。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：图甲中小炭粒在水中的运动是布朗运动，该运动反映的是水分子的无规则运动，并非小炭粒分子的无规则运动，故A错误；
B.图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，是因为云母作为晶体具有各向异性，不同方向导热性不同，这一现象说明云母是晶体，而石蜡是非晶体，故B错误；
C.图丙为食盐晶体的微观结构，食盐晶体的离子在空间中按一定规律周期性排列，具有空间上的周期性，故C正确；
D.丁图中右边试管为不浸润现象，不浸润现象的成因是固体分子对液体分子的引力小于液体分子之间的引力，而非大于，故D错误。
故选：。
结合布朗运动、晶体各向异性、晶体微观结构周期性、浸润与不浸润现象的原理，逐一分析各选项描述是否正确。
本题通过多幅插图考查热学中的多个基础概念，涵盖布朗运动、晶体与非晶体、晶体结构及浸润现象，能有效检验对热学基础知识的辨析能力。
2.【答案】
【解析】【分析】
根据图象的斜率表示速度，判断在不同的时间段内物体的运动状态，然后根据牛顿第二定律求得乘客所受支持力的大小与自身重力的大小关系。
本题考查了图象斜率的物理意义、超失重问题，要求同学们能够明白图象斜率的物理意义，并会通过牛顿第二定律分析超失重现象。
【解答】
解：、由于图象的斜率表示速度，由图可知在时间内速度增加，即乘客的加速度向下运动，根据牛顿第二定律得：，解得：，则，处于失重状态，故A错误；
B、在时间内，图象的斜率保持不变，所以速度不变，即乘客匀速下降，则，故B错误；
、在时间内，图象的斜率变小，所以速度减小，即乘客的减速下降，根据牛顿第二定律得：，解得：，则，处于超重状态，故C错误，D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】解：设物块的质量为，加速度大小为。物块受到重力、支持力和静摩擦力作用，沿斜面向下的重力分力为。
、当传送带加速向上运动时，物块具有沿斜面向上的加速度，规定沿斜面向上为正方向，根据牛顿第二定律有，解得：，因为、、、均大于零，所以，即静摩擦力的方向一定沿传送带向上，故A正确，B错误；
、当传送带加速向下运动时，物块具有沿斜面向下的加速度，规定沿斜面向下为正方向，设静摩擦力方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律有，解得：。当时，，静摩擦力方向沿传送带向下；当时，，静摩擦力方向沿传送带向上；当时，，静摩擦力为零。即静摩擦力的方向可能沿传送带向下，也可能沿传送带向上，还可能为零，故CD错误。
故选：。
分析物块与传送带相对静止时受到的静摩擦力，需明确传送带运动方向与加速度方向对物块受力情况的影响。当传送带加速向上时，物块加速度沿斜面向上，重力沿斜面向下的分力与静摩擦力共同提供加速度，静摩擦力方向必须沿斜面向上以平衡重力分力并产生向上加速度。当传送带加速向下时，物块加速度沿斜面向下，静摩擦力方向取决于加速度大小与重力沿斜面向下分力的关系，可能沿斜面向上、向下或为零，因此不能确定其方向一定如何。
本题以传送带上物块的静摩擦力为情境，考查牛顿第二定律在斜面模型中的综合应用。题目涉及对静摩擦力方向与大小的动态分析，需要学生根据传送带不同的加速度方向与大小进行严谨的受力分析与讨论。本题计算量不大，但思维要求较高，重点考查学生对牛顿第二定律矢量性、静摩擦力被动性及方向判断的掌握程度，能有效锻炼学生的逻辑推理与多情况讨论能力。其亮点在于通过设置传送带加速向上和向下两种运动状态，引导学生深入理解静摩擦力方向与合外力方向的关系，特别是加速向下时摩擦力方向和大小的多种可能性，是区分学生思维全面性与严谨性的典型设问。
4.【答案】
【解析】解：气体等温膨胀，内能不变，从外界吸收的热量全部对外做功，但是这个过程中引起了其它变化，如有外力控制着活塞缓慢的移动，而非自动进行的，有“第三方”参与，不违背热力学第二定律，故ABD错误，C正确。
故选：。
热力学第二定律的一种描述是：不可能从单一热源吸收热量全部用来对外做功，而不引起其它变化。因此是否违反热力学第二定律的关键是看是否引起其它变化。
对于概念、规律的理解要深入，要理解其核心和关键部分，不能停留在表面。
5.【答案】
【解析】解：、根据气体做功的表达式可知，图线和体积横轴围成的面积表示气体做功大小，由图可知，气体在过程中对外界做的功等于过程中对外界做的功，故A错误；
B、气体从，因状态和状态相同，根据有
所以，根据热力学第一定律可得
气体从，温度升高，内能增大，则，根据热力学第一定律可得
结合选项可知
所以，即过程气体吸收的热量大于过程吸收的热量，故B错误；
C、气体从，温度降低，内能减小，则。气体体积减小，外界对气体做功，所以。根据热力学第一定律可知，放出热量，故C正确；
D、一定质量的理想气体的内能只与温度有关，根据可知，，即气体从过程中内能的减少量等于过程中内能的增加量，故D错误。
故选：。
图线和体积横轴围成的面积表示气体做功大小，分析气体过程中对外界做的功与在过程中对外界做的功大小；根据分析气体温度变化情况，确定内能变化量大小，结合热力学第一定律分析气体过程中从外界吸收热量与在过程中从外界吸收热量关系；在过程中，分析温度变化来判断内能的变化，再根据热力学第一定律分析外界对气体做的功与气体向外界放出的热量关系；根据状态与状态温度关系，分析气体在过程中内能的减少量与过程中内能的增加量关系。
本题考查气体的图像，分析气体状态变化过程，确定温度的变化情况是关键。要知道一定质量的理想气体的内能由气体的温度决定即可解题，解题时要抓住图像与轴所围的面积表示气体做功。
6.【答案】
【解析】解：．的核电荷数为，核子数为，中子数为，结合衰变链图可知，图的横坐标表示核电荷数，而纵坐标表示中子数，故A错误；
B.由图可知，最终生成的稳定核素为核电荷数为，中子数为，则核子数为，是，故B错误；
C.由图可知，衰变为元素后，接下来可能发生衰变生成号元素，亦可能发生衰变生成号元素，而衰变至号元素后亦存在两条衰变路径。所以衰变生成，共有四条不同的衰变路径，故C错误；
D.由图结合项的分析可知，无论沿任何一条路径，最终都是发生次衰变，次衰变，故D正确。
故选：。
结合原子核的组成判断；根据电荷数和质量数的变化确定衰变的类型；根据电荷数守恒、质量数守恒求出、衰变的次数。
解决本题的关键知道两种衰变的实质，知道衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒。基础题目。
7.【答案】
【解析】解：根据、两粒子的运动轨迹，可知其所受电场力均与电场方向相同，、两粒子均带正电，原子核发生的是衰变，、两粒子均带正电，故A错误；
B.衰变过程系统动量守恒，衰变前总动量为，因此衰变后两粒子的动量大小必然相等，即：：，故B错误；
C.根据、两粒子的运动轨迹，该核反应方程为，由可知，动量相等时，速度与质量成反比。图中粒子的水平位移更大，说明其初速度更大，因此其质量更小。在衰变的两个产物中，粒子质量数为，是质量较小的粒子，速度更大，因此粒子是，故C正确；
D.衰变过程，动量守恒有
A、粒子的速度方向相反，可得衰变后瞬间、粒子速度大小之比为：：：，故D错误。
故选：。
核衰变问题，首先想到动量守恒，两粒子动量大小必相等；动量相等时，速度与质量成反比，因此轨迹中水平位移大的粒子质量小；电场中轨迹的凹侧指向受力方向，以此判断电性。
本题综合了原子物理核衰变、力学动量守恒和电学带电粒子在电场中的偏转三个板块，对综合分析能力要求较高。核心易错点：对“动量守恒”理解不深，误以为衰变后粒子动量不等；无法通过轨迹弯曲方向正确判断粒子的受力方向和电性；搞反了速度与质量的反比关系，无法通过位移判断哪个是粒子。
8.【答案】
【解析】解：汽车静止时，手机受力平衡，手机受到重力、支架的支持力、摩擦力以及磁片的吸引力，共受到四个力的作用，故A正确；
B.手机受到支架的弹力是由于支架发生形变而产生的，故B错误；
C.汽车匀速运动时，支架对手机的作用力与手机的重力等大反向，所以支架对手机的作用力竖直向上，故C正确；
D.设支架的倾角为，手机的质量为，汽车静止时，根据平衡条件可得手机受到的摩擦力为
汽车由静止开始加速，设加速度为，如图所示
将加速度沿支架向上进行分解，沿支架方向根据牛顿第二定律可得
解得
所以摩擦力变大，故D正确。
故选：。
对手机进行分析，当手机处于静止状态，受力平衡，对手机受力分析，根据平衡条件分析即可；当手机做变速运动时，根据牛顿第二定律进行分析，结合受力分析确定受力情况。
本题主要是考查了共点力的平衡和牛顿第二定律的知识；关键是能够确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用平衡条件或牛顿第二定律建立方程进行解答。
9.【答案】
【解析】解：重力大小方向都不变，两个板的弹力夹角不变，将力平移，构建矢量三角形，如图所示：
构建辅助圆，竖直时，恰好过圆心，则在转动过程中，先增大后减小，一直减小，故BC正确，AD错误。
故选：。
重力大小方向都不变，两个板的弹力夹角不变，用辅助圆分析。
一个力大小方向都不变，两外两个力夹角不变时，用辅助圆分析力的变化，会非常直观。
10.【答案】
【解析】解：大量氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出种频率的光，只有种可见光，分别为从能级向能级跃迁和从能级向能级跃迁，故A正确；
B.当滑片向端移动时，施加反向电压，光电流将减小，故B错误；
C.根据
可知频率越大，遏止电压越大，故光的频率最大，根据
可知频率越大，波长越短，故光的波长最短，根据
可知光光子动量最大，故C错误；
D.光的光子能量为，由图丙可知光的能量最大，由
故光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，光的能量值仅次于光，所以光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，故D正确。
故选：。
氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出种频率的光，结合可见光能量范围判断；根据研究光电效应的电路图的特点判断；根据光电效应，由知图乙中光频率最大，频率最小，然后由光子动量与波长的关系判断；由光子的能量，判断出光子是哪一个能级向能级跃迁产生的，然后求出与光子的能量。
本题考查原子光谱及能级公式和光电效应知识，要明确光子都是由原子受激发时发出的一种能量形式。
11.【答案】

【解析】解：一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为
油膜轮廓包含的小方格数为，油膜的面积为
油酸分子的直径
油酸所含有分子数为：，故A错误；
B.油酸所含分子数为：，故B正确；
C.个油酸分子的质量为：，故C错误；
D.油酸分子的摩尔体积为：，一个油酸分子的体积为：，直径约为，故D错误。
故选：。
在求每滴溶液体积时，溶液的滴数多记了滴，一滴溶液包含的纯油酸体积减小，根据可知测得的分子直径偏小，故A错误；
B.计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，油膜面积偏大，根据可知测得的分子直径偏小，故B错误；
C.水面上细石膏粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，油膜面积偏小，根据可知测得的分子直径偏大，故C正确；
D.做实验之前油酸溶液搁置时间过长，酒精挥发导致浓度增大，实验计算时仍用原浓度计算，导致用来计算的纯油酸体积减小，根据可知测得的分子直径偏小，故D错误。
故选：。
故答案为：；；。
根据浓度计算每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积，根据油膜轮廓包含的小方格数计算油膜面积，根据体积公式计算油酸分子的直径；
根据阿伏加德罗常数公式、密度公式、体积公式计算判断；
根据体积公式分析判断。
本题考查“用油膜法估测油酸分子直径”实验，关键掌握实验原理、利用体积公式计算油酸分子直径的方法、注意油膜面积和每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积的计算方法。
12.【答案】
乙

【解析】【解答】实验所用的弹簧测力计量程可以不同，故A错误；
B.弹簧测力计外壳与纸板间存在摩擦力不影响细绳对秤钩的拉力，故B错误；
C.橡皮条和两细绳套夹角的角平分线不一定要在一条直线上，故C错误；
D.根据实验的等效替代原理可知，同一次实验中，结点的位置不变，故D正确；
故选：。
由题图可得，分度值为，所以弹簧测力计的示数为。
由于实验有误差可知，用一个弹簧测力计拉时的方向即的方向是沿方向的，而是根据平行四边形定则做出的合力的理论值，故乙符合事实。
故答案为：；；乙
【分析】根据实验注意事项分析作答；
分度值为，读数时估读到下一位；
根据实验测量值与理论值的区别分析。
本题主要考查了“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，知道实验采用的物理方法，明确实验步骤和结论分析。
13.【答案】到服务区时胎内气温为 放气过程中从胎内放出的气体质量与刚充好气时胎内气体质量的比值为
【解析】解：胎内气体发生等容变化，根据查理定律有
其中
解得到服务区时胎内气温
以放出的气体与胎内剩余气体整体为研究对象，放气过程中，气体发生等温变化，设轮胎容积为，根据玻意耳定律有
解得
因汽车刚充好气时与到服务区时放气前胎内气体质量相等，则放出气体质量与刚充好气时胎内气体质量的比值为
答：到服务区时胎内气温为；
放气过程中从胎内放出的气体质量与刚充好气时胎内气体质量的比值为。
先确定轮胎内气体从出发到服务区的过程为体积不变的等容变化，应用查理定律，结合初始状态和服务区状态的压强、初始温度，求出胎内气温；
先以服务区内胎内的气体为研究对象，通过等温变化将气体等效为标准大气压下的体积，再结合刚充气时气体的状态，利用理想气体状态方程求出初始气体在对应状态下的体积，最后通过体积比求出放出气体质量与初始质量的比值。
这道题以汽车轮胎胎压变化为生活情境，综合考查了理想气体的等容变化和等温变化规律，既需要应用查理定律求解温度变化，又要通过等效转化处理放气过程的质量比问题，对气体实验定律的应用和等效思维能力有较高要求，是一道结合实际、区分度较好的热学计算题。
14.【答案】弹簧的原长等于，劲度系数等于；
与之间的动摩擦因数等于，与水平地面之间的动摩擦因数等于
【解析】由图像可知，当，。根据
结合图甲，可知
由于弹簧示数稳定，所以物体必然静止，则
根据
，
解得
再根据
解得
答：弹簧的原长等于，劲度系数等于；
与之间的动摩擦因数等于，与水平地面之间的动摩擦因数等于。
由胡克定律结合图像求出弹簧的劲度系数；
弹簧示数稳定，所以物体必然静止，结合平衡条件结合滑动摩擦力公式求解。
本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确选择研究对象，能正确对研究对象进行受力分析，能结合平衡条件列式求解，难度适中。
15.【答案】铅块的加速度大小为，木板的加速度大小为 铅块从木板上滑落所需的时间为 恒力的大小范围为
【解析】解：铅块刚冲上木板时，水平方向仅受木板对它的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有，解得铅块的加速度大小为。
木板水平方向受铅块对它向右的滑动摩擦力，地面对它向左的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有，解得木板的加速度大小为。
铅块从开始到滑落木板的过程中，铅块做匀减速直线运动，位移为，木板做匀加速直线运动，位移为
铅块从木板上滑落时，两者的位移差等于木板长度，有，即，解得或。
检验可知，当时，铅块的速度为，木板的速度为，此时铅块速度小于木板速度，不符合“铅块相对木板向右滑动并滑落”的物理过程，应舍去，所以铅块从木板上滑落所需的时间为。
当铅块到达木板右端时与木板刚好共速，恒力有最小值。
设此时木板的加速度为，两者共速的时间为，共速时速度为。
由速度关系可得
由位移关系可得
解得
木板水平方向受拉力、铅块的滑动摩擦力和地面的滑动摩擦力，由牛顿第二定律可得
解得
当共速后铅块不从木板左端滑下，恒力有最大值。
当两者共速后，若木板加速度过大，铅块会相对木板向左滑动，因此需保证共速后两者不发生相对滑动。此时，两者一起运动的最大加速度由铅块与木板间的最大静摩擦力提供，即
铅块和木板整体水平方向受拉力和地面的滑动摩擦力，由牛顿第二定律可得
当时恒力取最大值，解得。
综上，为使铅块不从木板上滑落，恒力的大小范围为。
答：铅块的加速度大小为，木板的加速度大小为。
铅块从木板上滑落所需的时间为。
恒力的大小范围为。
对铅块和木板分别受力分析，利用牛顿第二定律求出两者的加速度。
根据铅块与木板的位移差等于木板长度，结合匀变速直线运动的位移公式列方程，求解铅块滑落木板的时间，并对解进行物理过程检验。
当铅块到达木板右端时与木板刚好共速，求出恒力最小值；当两者共速后不发生相对滑动，求出恒力最大值，从而确定恒力的取值范围。
本题考查牛顿运动定律在板块模型中的应用，核心是对铅块和木板进行受力分析，结合匀变速直线运动的位移公式和相对运动条件，分析板块间的相互作用过程，并通过临界状态求解恒力的取值范围，检验了对牛顿运动定律、相对运动和临界问题的理解与应用能力。
第1页，共1页

展开更多......

收起↑