2024江西省名校联盟高一上学期1月期末考试物理含解析

这是一份2024江西省名校联盟高一上学期1月期末考试物理含解析，共21页。试卷主要包含了满分100分，考试时间75分钟，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版必修二、
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 飞机在起飞过程中，一般是先在水平地面上加速，然后离开地面并向上攀升，当上升到平流层时调整姿态，最后水平匀速飞行。若某次飞行过程中发生了“飞鸟撞机”的事件，则下列说法正确的是（ ）
A. “飞鸟撞机”过程中，飞鸟受到的撞击力大于飞机受到的撞击力
B. “飞鸟撞机”过程中，飞机受到的撞击力大于飞鸟受到的撞击力
C. 飞机的运动状态较飞鸟不容易改变是因为飞机的惯性比较大
D. 飞鸟的运动状态较飞机容易改变是因为飞鸟的速度比较小
2. 2023年10月9日，中国海警2502舰艇编队在中国钓鱼岛领海内巡航。这是中国海警依法开展的维权巡航活动。如图所示，上午7：25我国海警船从大陆A港出发先向正东方向沿直线行驶一段距离到达B处，然后再向正北方向沿直线行驶一段距离，10：22到达钓鱼岛C处，历时2时57分。已知钧鱼岛在A港北偏东处，A、C连线与正东方向的夹角为30°，则下列说法正确的是（ ）
A. 海警船海上航行，确定其位置时可以看成质点
B. 海警船航行的路程为，位移大小为
C. “2时57分”是指时刻，“7：25”和“10：22”均是指时间间隔
D. “北偏东”中的“”是力学单位制三个基本量之一
3. 下面对教材中的插图理解错误的是
A. 甲图中飞机上的人与地面上的人观察跳伞者运动不同的原因是选择了不同的参考系
B. 乙图中重力的分力F2就是压力
C. 丙图高大的桥要造很长的引桥目的是为了减小车的重力沿桥面方向的分力
D. 丁图桌面以上的装置可以观察桌面微小形变
4. 质量为m的物体，它的图像如图所示，该物体所受的合外力最大的时间段是（ ）
A. B. C. D.
5. 如图所示，在光滑水平面上，质量分别为和的物块A和B与轻质弹簧相连，用大小为的恒力作用在A上，使A和B相对静止一起向左匀加速运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的弹力大小等于
B. A的加速度大小为
C. 突然撤去F瞬间，B的加速度大小为
D. 撤去F后的短暂时间内，A、B的速度都将减小
6. 如图甲所示，小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下．下滑位移x时的速度为v，其x－v2图象如图乙所示，取g＝10 m/s2，则斜面倾角θ为( )
A. 30°B. 45°C. 60°D. 75°
7. 如图所示，斜面体置于水平地面上，在斜面体上有一物块A通过轻绳跨过光滑定滑轮与物块B相连，整个系统处于静止状态，且此时轻绳与斜面体垂直。现用水平向右的外力缓慢拉动物块B，直至B侧轻绳与竖直方向成夹角。已知整个过程A与斜面体始终保持静止，则在此过程中（ ）
A. 水平向右拉力的大小先增大后减小B. A所受斜面体的支持力一直减小
C. A所受斜面体的摩擦力一直增大D. 地面对斜面体的摩擦力一直减小
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8. 在某次冰壶比赛中，一冰壶以初速度垂直边界进入三个完全相同矩形区域（如图所示）做匀减速运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好减为零。冰壶可能看作质点，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比正确的是（ ）

A.
B.
C.
D.
9. 如图所示，叠放在水平桌面上的木块A和B处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.3kg，砝码和托盘与木块A用一根轻质绳通过定滑轮连接，待系统稳定后，弹簧测力计的读数为2N，定滑轮与轻质绳之间的摩擦不计，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）
A. 木块B对木块A的摩擦力方向向右B. 木块B对木块A的摩擦力大小为3N
C. 桌面对木块B的摩擦力方向向左D. 桌面对木块B的摩擦力大小为2N
10. 质量为m的人站在升降机中，如果升降机运动的加速度大小为a，升降机地板对人的支持力为，则（ ）
A 此人处于超重状态B. 此人处于失重状态
C 升降机可能以加速度a向上加速运动D. 升降机可能以加速度a向下加速运动
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某物理兴趣小组在“探究用打点计时器测量小车的瞬时速度和加速度”。回答下列问题：
（1）下列关于在使用如图甲所示的打点计时器操作正确的是___________（填标号）；
A.接入交变电源
B.先释放纸带，后接通交变电源
C.将纸带安装在复写纸下方
（2）实验中，用该打点计时器（交变电源的频率）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上依次确定出A、B、C、D、E五个计数点。其相邻点间的距离如图乙所示，已知每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出，测量出各点到A距离分别为、、、，计算小车在整个运动过程中的加速度___________（计算结果保留两位小数）。
（3）实验结束后，实验室管理员告知实验时使用的电源频率高于时，则该小组刚刚计算出的速度以及加速度大小将会比真实值___________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
12. 在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上的打点计算出。
（1）在该实验中，下列说法正确的是_________（填标号）；
A.为了消除摩擦力的影响，需要调节斜面倾角，使小车在小盘（盘中不放砝码）的牵引下在斜面上匀速下滑
B.在平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速下滑
C.每改变一次小车质量，需要重新平衡一次摩擦力
（2）实验中，在M与m的大小关系满足M__________，（填“>”=”或“<”）m时，可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码受到的重力；
（3）如图乙所示，一组同学在做加速度与质量的关系实验时打出一条纸带，相邻计数点的时间间隔为T，间距、、、……、已测量出，则可计算小车加速度。保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据。为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应该作a与______________（填“M”或“”）的图像；
（4）另两位同学用同一装置，做加速度与力的关系实验时，画出了各自得到的a-F图像，如图丙所示，则两个同学做实验时小车及车中砝码的质量较大的是__________（填“小红”或经“小华”）。
13. 某同学让小球从距地面高度为处竖直向上抛出，开始内上升的高度与最后内上升的高度之比为，不计空气阻力，重力加速度大小为，求：
（1）小球最初的平均速度大小；
（2）小球上升到最高点离地面的高度H。
14. 如图所示，粗糙水平地面上叠放着质量分别为m1和m2的物块甲和乙，质量为m3的物体丙通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB 水平且B 端与甲相连，轻绳OA 与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙、丙均处于静止状态。（已知 sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）轻绳OA、OB 受到的拉力分别是多大?
（2）甲受到的摩擦力是多大?方向如何?
（3）若m1=3kg，m2=4.5kg，甲乙之间的摩擦因数μ1=0.6，乙与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.2，欲使甲、乙不滑动，则物体丙的质量m3最大不能超过多少?

15. 如图所示，有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带，其速度v=5m/s，传送带与水平面间的夹角为θ=37°，现将一质量m=1.5kg的物块轻放在其底端（物块可视为质点），与此同时，给物块沿传送带方向向上的恒力F=11.7N，经过一段时间，物块运动到了离地面高为h=3m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）。
（1）分析物块在传送带的摩擦力的大小和方向；
（2）求物块在传送带上开始运动时的加速度；
（3）求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。
2023~2024学年高一第一学期期末考试
物理
考生注意：
1.满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版必修二、
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 飞机在起飞过程中，一般是先在水平地面上加速，然后离开地面并向上攀升，当上升到平流层时调整姿态，最后水平匀速飞行。若某次飞行过程中发生了“飞鸟撞机”的事件，则下列说法正确的是（ ）
A. “飞鸟撞机”过程中，飞鸟受到的撞击力大于飞机受到的撞击力
B. “飞鸟撞机”过程中，飞机受到的撞击力大于飞鸟受到的撞击力
C. 飞机运动状态较飞鸟不容易改变是因为飞机的惯性比较大
D. 飞鸟的运动状态较飞机容易改变是因为飞鸟的速度比较小
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由牛顿第三定律可知，“飞鸟撞机”过程中，飞鸟受到的撞击力等于飞机受到的撞击力，故AB错误；
CD．质量是惯性的唯一量度，质量越大，惯性越大，由于飞机的质量大，则飞机的惯性越大，惯性越大运动状态越难改变，故C正确，D错误。
故选C。
2. 2023年10月9日，中国海警2502舰艇编队在中国钓鱼岛领海内巡航。这是中国海警依法开展的维权巡航活动。如图所示，上午7：25我国海警船从大陆A港出发先向正东方向沿直线行驶一段距离到达B处，然后再向正北方向沿直线行驶一段距离，10：22到达钓鱼岛C处，历时2时57分。已知钧鱼岛在A港北偏东处，A、C连线与正东方向的夹角为30°，则下列说法正确的是（ ）
A. 海警船在海上航行，确定其位置时可以看成质点
B. 海警船航行的路程为，位移大小为
C. “2时57分”是指时刻，“7：25”和“10：22”均是指时间间隔
D. “北偏东”中的“”是力学单位制三个基本量之一
【答案】A
【解析】
【详解】A．海警船海上航行时，船自身大小远小于航程，可以看成质点，故A正确；
B．位移是起点到终点的有向线段，大小为，路程由实际的运动路径决定，大小为
故B错误；
C．“7：25”和“10：22”均是指时刻，“2时57分”是指时间间隔，故C错误；
D．力学单位制三个基本量为长度、时间和质量，“”为长度常用单位，不是物理量，故D错误。
故选A。
3. 下面对教材中的插图理解错误的是
A. 甲图中飞机上的人与地面上的人观察跳伞者运动不同的原因是选择了不同的参考系
B. 乙图中重力的分力F2就是压力
C. 丙图高大的桥要造很长的引桥目的是为了减小车的重力沿桥面方向的分力
D. 丁图桌面以上的装置可以观察桌面微小形变
【答案】B
【解析】
【详解】A项：飞机上的人观察跳伞者是以飞机为参考系，地面上的人是以地面的参考系，所以观察到的不相同，故A正确；
B项：F2是重力的一个分力，而压力作用在斜面上，故B错误；
C项：造很长的引桥是为了减小汽车重力沿桥面的分力，故C正确；
D项：图丙中所示的实验是用来观察桌面微小形变，其利用了光线照射后将形变“放大”，故采用了放大的思想，故D正确．
故应选：B．
4. 质量为m的物体，它的图像如图所示，该物体所受的合外力最大的时间段是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物体所受合力最大即物体的加速度最大，图像的斜率的物理意义是加速度，即斜率最大的时间段就是物体所受合力最大的时间段，根据图像可知，物体在的时间段加速度的绝对值最大，即所受合力最大。
故选D。
5. 如图所示，在光滑水平面上，质量分别为和的物块A和B与轻质弹簧相连，用大小为的恒力作用在A上，使A和B相对静止一起向左匀加速运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的弹力大小等于
B. A的加速度大小为
C. 突然撤去F瞬间，B的加速度大小为
D. 撤去F后的短暂时间内，A、B的速度都将减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB．以A、B为做整体，根据牛顿第二定律可得
解得
隔离B，对B受力分力，由牛顿第二定律可得
解得
故AB错误；
C．撤去外力F的瞬间，弹簧弹力来不及发生变化，故B的加速度瞬间不变，仍为，故C正确；
D．撤去F后的短暂时间内，A物块在弹簧弹力作用下，速度将减小，B在弹簧弹力作用下，速度将继续增大，故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示，小物块从足够长光滑斜面顶端由静止自由滑下．下滑位移x时的速度为v，其x－v2图象如图乙所示，取g＝10 m/s2，则斜面倾角θ为( )
A. 30°B. 45°C. 60°D. 75°
【答案】A
【解析】
【详解】由匀变速直线运动的速度位移公式可得：v2=2ax，整理得：，由x-v2图象可知小物块的加速度a=5 m/s2，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度：a=gsin θ，解得：，解得：θ=30°，故A正确，BCD错误．故选A．
【点睛】本题考查了求斜面倾角问题，应用匀变速直线运动的速度位移公式求出图象的函数表达式，根据图示图象求出物体的加速度是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律可以解题．
7. 如图所示，斜面体置于水平地面上，在斜面体上有一物块A通过轻绳跨过光滑定滑轮与物块B相连，整个系统处于静止状态，且此时轻绳与斜面体垂直。现用水平向右的外力缓慢拉动物块B，直至B侧轻绳与竖直方向成夹角。已知整个过程A与斜面体始终保持静止，则在此过程中（ ）
A. 水平向右拉力的大小先增大后减小B. A所受斜面体的支持力一直减小
C. A所受斜面体的摩擦力一直增大D. 地面对斜面体的摩擦力一直减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．对物块B进行受力分析，如图所示
则有
解得
当用水平向右的外力缓慢拉动物块B时，增大，可知，绳的拉力T与水平向右的外力F均增大，A错误；
BC.对物块A进行受力分析，如图所示
则由平衡条件
可知，绳的拉力增大，A所受斜面的支持力一直减小，A所受斜面的摩擦力不变，B正确，C错误；
D．对斜面与物块A整体进行受力分析，如图所示
则有
可知，绳的拉力增大，地面对斜面的摩擦力增大，D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8. 在某次冰壶比赛中，一冰壶以初速度垂直边界进入三个完全相同矩形区域（如图所示）做匀减速运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好减为零。冰壶可能看作质点，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比正确的是（ ）

A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据
可知初速度为零的匀加速直线运动中连续三段相等位移的时间之比为
将冰壶的运动逆向看成是初速度为零的匀加速直线运动，则有
故A正确，B错误；
CD．将冰壶的运动逆向看成是初速度为零的匀加速直线运动，根据
可得
则有
故C错误，D正确。
故选AD。
9. 如图所示，叠放在水平桌面上的木块A和B处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.3kg，砝码和托盘与木块A用一根轻质绳通过定滑轮连接，待系统稳定后，弹簧测力计的读数为2N，定滑轮与轻质绳之间的摩擦不计，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）
A. 木块B对木块A的摩擦力方向向右B. 木块B对木块A的摩擦力大小为3N
C. 桌面对木块B的摩擦力方向向左D. 桌面对木块B的摩擦力大小为2N
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．对A受力分析，A处于静止状态，故A受力平衡。A受到绳子水平向右的拉力，大小为
则，A受到B对A的水平向左的摩擦力，大小等于绳子的拉力，为
故A错误，B正确；
CD．对B受力分析，根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力水平向右，大小为
弹簧对B的拉力水平向左，大小为
因为B处于静止状态，即B受力平衡，所以桌面对B的摩擦力水平向左，大小为
故C正确，D错误。
故选BC。
10. 质量为m的人站在升降机中，如果升降机运动的加速度大小为a，升降机地板对人的支持力为，则（ ）
A. 此人处于超重状态B. 此人处于失重状态
C. 升降机可能以加速度a向上加速运动D. 升降机可能以加速度a向下加速运动
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小
因此，此人处于超重状态，故A正确，B错误；
CD．人运动的加速度
方向向上，则升降机可能以加速度a向上加速运动，或以加速度a向下减速运动
故C正确，D错误；
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某物理兴趣小组在“探究用打点计时器测量小车的瞬时速度和加速度”。回答下列问题：
（1）下列关于在使用如图甲所示的打点计时器操作正确的是___________（填标号）；
A.接入交变电源
B.先释放纸带，后接通交变电源
C.将纸带安装在复写纸下方
（2）实验中，用该打点计时器（交变电源的频率）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上依次确定出A、B、C、D、E五个计数点。其相邻点间的距离如图乙所示，已知每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出，测量出各点到A距离分别为、、、，计算小车在整个运动过程中的加速度___________（计算结果保留两位小数）。
（3）实验结束后，实验室管理员告知实验时使用的电源频率高于时，则该小组刚刚计算出的速度以及加速度大小将会比真实值___________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
【答案】 ①. C ②. 1.44 ③. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]A．由图甲可知本次实验使用的是电磁打点计时器，其电源采用的是交变电源，A错误；
B．为了充分利用纸带，应当先接通交变电源后再释放纸带，B错误；
C．电磁打点计时器是利用振针和复印纸在纸带上打点，故需要检查复写纸与纸带的放置顺序，将纸带安装在复写纸下方，C正确。
故选C。
（2）[2]利用逐差法计算出小车在整个过程中的加速度为
（3）[3]用打点计时器测定物体的速度，当使用的电源频率高于时，那么实际周期T小于，则打出的对应点与交变电源的频率正常时（频率是）比较间距将变小；根据运动学公式得，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。
12. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上的打点计算出。
（1）在该实验中，下列说法正确的是_________（填标号）；
A.为了消除摩擦力影响，需要调节斜面倾角，使小车在小盘（盘中不放砝码）的牵引下在斜面上匀速下滑
B.在平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速下滑
C.每改变一次小车的质量，需要重新平衡一次摩擦力
（2）实验中，在M与m的大小关系满足M__________，（填“>”=”或“<”）m时，可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码受到的重力；
（3）如图乙所示，一组同学在做加速度与质量的关系实验时打出一条纸带，相邻计数点的时间间隔为T，间距、、、……、已测量出，则可计算小车加速度。保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据。为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应该作a与______________（填“M”或“”）的图像；
（4）另两位同学用同一装置，做加速度与力的关系实验时，画出了各自得到的a-F图像，如图丙所示，则两个同学做实验时小车及车中砝码的质量较大的是__________（填“小红”或经“小华”）。
【答案】 ①. B ②. ③. ④. 小华
【解析】
【详解】（1）[1]AB.平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速的下滑，故A错误，B正确；
C.平衡摩擦力后有
改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力，故C错误。
故选B。
（2）[2]在实验中，对小车、钩码整体有
对小车有
得
若有
有
所以如果让绳子的拉力约等于盘及盘中砝码受到的重力，就需要让小车的质量远大于盘和砝码的质量。
（3）[3]用逐差法计算小车的加速度
根据牛顿第二定律a与M成反比，而反比例函数图像是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能做a-M图像；但
故a与成正比，而正比例函数图像是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应做图像。
（4）[4]图像的斜率倒数表示小车的质量，且斜率大的小车质量较小，小车及车中砝码的质量较大的是小华。
13. 某同学让小球从距地面高度为处竖直向上抛出，开始内上升的高度与最后内上升的高度之比为，不计空气阻力，重力加速度大小为，求：
（1）小球最初的平均速度大小；
（2）小球上升到最高点离地面的高度H。
【答案】（1）20m/s；（2）32.25m
【解析】
【详解】（1）竖直上抛运动看成自由落体运动的逆运动，由运动学公式
小球开始内下落高度
最后内下落高度
最后内下落的高度是小球最初内上升的高度，小球最初的平均速度为
（2）小球自由下落到抛出点的时间为
小球上升到最高点离抛出点的高度为
则小球上升到最高点离地面的高度为
14. 如图所示，粗糙水平地面上叠放着质量分别为m1和m2的物块甲和乙，质量为m3的物体丙通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB 水平且B 端与甲相连，轻绳OA 与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙、丙均处于静止状态。（已知 sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）轻绳OA、OB 受到的拉力分别是多大?
（2）甲受到的摩擦力是多大?方向如何?
（3）若m1=3kg，m2=4.5kg，甲乙之间的摩擦因数μ1=0.6，乙与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.2，欲使甲、乙不滑动，则物体丙的质量m3最大不能超过多少?

【答案】（1），；（2），方向水平向左；（3）物体丙的质量m3最大不能超过2kg。
【解析】
【详解】（1）对结点O进行受力分析由平衡条件可得
解得
（2）甲水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，由平衡条件得
方向水平向左；
（3）甲乙之间的最大静摩擦力为
乙与地面的最大静摩擦力为
对甲乙整体分析可得
又
解得
物体丙的质量m3最大不能超过2kg。
15. 如图所示，有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带，其速度v=5m/s，传送带与水平面间的夹角为θ=37°，现将一质量m=1.5kg的物块轻放在其底端（物块可视为质点），与此同时，给物块沿传送带方向向上的恒力F=11.7N，经过一段时间，物块运动到了离地面高为h=3m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）。
（1）分析物块在传送带的摩擦力的大小和方向；
（2）求物块在传送带上开始运动时的加速度；
（3）求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。
【答案】（1），方向沿斜面向上；（2）5m/s2；（3）1.5s
【解析】
【详解】（1）对物块受力分析如图所示
由平衡得
又知
解得
方向沿斜面向上；
（2）物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速度为零的匀加速运动，直至速度与传送带的速度相同由牛顿第二定律得
代入数据解得
=5m/s2.
（3）物块加速过程所用的时间
=1s
运动的距离
=2.5m
物块与传送带共速后，对物块进行受力分析可知，物块受到的摩擦力的方向改变，因为F=11.7N，而重力沿传送带向下的分力和最大静摩擦力之和为20.7N，所以物块不能相对传送带向上加速，物块将随传送带匀速上升，传送带长度为
=5m
物块随传送带做匀速运动的时间
=0.5s
故物块从传送带底端运动到平台上所用的时间
=1.5s