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重庆市荣昌中学2023-2024学年高一上学期第二次月考物理试题（Word版附解析）
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这是一份重庆市荣昌中学2023-2024学年高一上学期第二次月考物理试题（Word版附解析），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列物理量属于标量的是（ ）
A. 力B. 位移C. 时间D. 加速度
【答案】C
【解析】
【详解】力、位移和加速度均是矢量，时间是标量。
故选C。
2. 关于速度、速度变化量和加速度a的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 越大，a就越大B. a的方向与方向相同
C. 只要，物体就做减速运动D. 由知，a与成正比，a与成反比
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据加速度的定义式，只有当一定的情况下，越大，a就越大，A错误；
B．根据加速度的定义式，加速度方向与速度变化量的方向相同，B正确；
C．当加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，，加速度的方向与速度方向不一定相反，C错误；
D．是加速度的定义式，加速度a与速度变化量、速度变化的时间无关，故D错误；
故选B。
3. 如图所示，一辆汽车模型停在模型桥面上，下列说法正确的是（ ）
A. 桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B. 汽车轮胎没有发生形变，所以桥面不受弹力
C. 汽车轮胎受向上的弹力，是因为轮胎发生了弹性形变
D. 桥面受向下的弹力，是因为汽车轮胎发生了弹性形变
【答案】D
【解析】
【详解】AD．桥面受向下弹力，是因为汽车轮胎发生了弹性形变，要向下回复原状产生的，故A错误，D正确；
B．汽车轮胎发生了微小形变，桥面受弹力，故B错误；
C．汽车轮胎受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，故C错误。
故选D。
4. 一运动员做了一个罕见而困难的一字马动作而爆红网络。如图所示，她在走廊里用腿支撑墙，使自己静止于两墙之间（全身离地有一定高度）。下列说法正确的是（ ）
A. 脚对墙壁的压力大于墙壁对脚的压力
B. 脚对墙壁的压力增大时墙壁对脚的摩擦力也增大
C. 脚对墙壁的压力增大时墙壁对脚的摩擦力大小不变
D. 若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，则墙壁对脚的摩擦力也变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．脚对墙壁的压力与墙壁对脚的压力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；
BCD．运动员处于平衡状态，竖直方向上两侧的摩擦力的合力与演员的重力大小相等，方向相反；脚对墙壁的压力增大时，墙壁对脚的摩擦力大小不变；换一双鞋底更粗糙的运动鞋，人受到的墙壁对她的摩擦力仍然与重力大小相等， 故C正确，BD错误。
故选C。
5. 如图所示为某款可以调节背带长短的挎包。现将该挎包分别用图中两种方式挂在挂钩上，下列说法正确的是（ ）
A. 背带长时，背带上的张力大B. 背带短时，背带上的张力大
C. 背带长时，背带对挎包的合力大D. 背带短时，背带对挎包的合力大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．两种方式下，挎包均处于平衡状态，重力大小相同，则背带上拉力的合力大小相同；背带短时，背带间的夹角更大，根据平行四边形定则，可知此时背带上的张力更大，故A错误，B正确；
CD．两种方式下，背带对挎包的合力大小均等于重力大小，故CD错误。
故选B。
6. 高空坠物已成为城市中仅次于交通肇事的伤人行为。忽略空气阻力，从某高楼15层楼的楼顶自由下落的物体落地时的速度约为30m/s，则从该高楼20层楼的楼顶自由下落的物体自由下落的时间约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设从15层楼自由下落到地面时的速度大小为v1，从20层楼自由下落到地面时的速度为v2，由速度-位移公式
v2=2gh
可得
则下落的时间为
故选A。
7. 如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A、A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加水平向左的力F，整A装置保持静止。若将A的位置向右移动少许，物体B未触地，整个装置仍保持平衡，则（ ）
A. 墙对B的作用力减小
B. 水平外力F增大
C. 地面对A的支持力增大
D. B对A的作用力减小
【答案】B
【解析】
【详解】ABD．根据题意，对B受力分析，如图所示
由几何关系有
A的位置右移，角增大，墙对B的作用力增大，A对B的作用力增大，由牛顿第三定律可知，B对A的作用力增大，以AB为一个整体受力分析，有
则水平外力F增大，故AD错误，B正确；
C．对整体竖直方向受力分析可知，地面对A作用力（支持力）大小等于两个物体的重力的大小之和，所以该力不变，故C错误。
故选B。
二、多选题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。每小题5分，共15分，全部选对得5分，选对但选不全得3分，选错得0分）
8. 如图所示，杯子置于水平桌面时，是桌面对杯子的支持力，是杯子对桌面的压力，则下列说法正确的是（ ）
A. 力和力是一对平衡力
B. 力和力是一对作用力和反作用力
C. 力和杯子的重力是一对平衡力
D. 力的大小大于力的大小
【答案】BC
【解析】
【分析】先进行受力分析，并结合作用力与反作用力的特点和平衡力的特点确定哪些是平衡力，哪些是作用力与反作用力．
【详解】杯子对桌面的压力F1和桌面对杯子的支持力F2是等大，反向，共线，作用于两个物体，两个物体之间的相互作用，所以是一对作用力和反作用力，故AD错误，B正确；力F2与杯子的重力都作用在杯子上，等大，反向，共线，所以是一对平衡力，故C正确．所以BC正确，AD错误．
【点睛】本题主要考查了作用力与反作用力，及平衡力的区别与联系，是否作用在同一个物体上是解答的关键．
9. 两质点A、B从同一地点开始运动的速度一时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点A的加速度大小为
B. 时，质点B的运动方向发生改变
C. 时，质点B的加速度方向发生改变
D. 0~4s内A、B两质点的最大间距是3m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．质点A的加速度大小为
选项A正确；
B．在0-2s内质点B的速度均为负值，则时，质点B的运动方向没有发生改变，选项B错误；
C．图像的斜率等于加速度，则在1-4s内质点B的加速度不变，则时，质点B的加速度方向没发生改变，选项C错误；
D．在4s末两质点速度相等，此时两质点距离最远，可知0~4s内A、B两质点的最大间距是
选项D正确。
故选AD。
10. 如图所示，竖直平面内质量为m的小球与三条相同的轻质弹簧相连接。静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧a、b对小球的作用力大小均为F，且，则弹簧c对此小球的作用力的大小可能为（ ）
A. 0B. mgC. 2mgD. 3mg
【答案】AC
【解析】
【详解】当弹簧a、b处于伸长状态时，产生的弹力沿弹簧斜向上，大小相等，夹角为120°，由二力合成的特点可知，合力方向竖直向上，大小与两个弹力相等，即
易知小球与弹簧c没有相互作用力。
当当弹簧a、b处于压缩状态时，产生弹力沿弹簧斜向下，大小相等，夹角为120°，由二力合成的特点可知，合力方向竖直向下，大小与两个弹力相等，即
易知小球与弹簧c的作用力满足
故选AC。
三、实验题（共两个小题，共14分）
11. 在学习了“自由落体运动”这一节后，某同学对当地的重力加速度大小产生了浓厚的兴趣，该同学利用实验室现有的设备，设计了如下实验：用图甲所示的装置“测量当地的重力加速度”，已知所用电源的频率为f。实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，0，1，2，3，4……为相邻的连续点。
（1）在下列给出的器材中，实验必需要的器材是______（填字母代号）。
A．交流电源 B．直流电源 C．毫米刻度尺 D．天平及砝码
（2）在实验中，用电源的频率f和测出的位移，得出重力加速度表达式__________。
（3）通过作图像的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。可作图像，其斜率的意义为____________________（选填“”“”或“”）。
【答案】 ①. AC##CA ②. ③. 2g
【解析】
【详解】（1）[1]打点计时器需接交流电源；重力加速度与物体的质量无关，所以不需要天平和砝码；计算速度需要测量相邻计数点间的距离，即需要刻度尺。
故选AC。
（2）[2]根据纸带数据，利用逐差法可得加速度表达式为
又
联立可得
（3）[3]根据
可知图像的斜率的意义是重力加速度的2倍，即2g。
12. 某同学用橡皮筋与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮筋的图钉，和为细绳。
（1）本实验中两次拉橡皮筋的过程，主要体现的科学方法是______。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）如图乙所示四个力F、、、，其中不是由弹簧测力计直接测得的是__________。
（3）如图丙所示，、夹角大于，现保持O点位置不变，拉力方向不变，增大与的夹角，将缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为_________（两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程）。
A．一直增大，一直增大
B．先减小后增大，一直增大
C．一直增大，一直减小
D．一直增大，先减小后增大
（4）如果只是将OB和OC两条细绳换成橡皮条做实验，则实验结果________（选填“会”或“不会”）发生变化。
【答案】 ①. B ②. F ③. A ④. 不会
【解析】
【详解】（1）[1]本实验中两次拉橡皮筋的过程，使结点到达相同的位置，主要体现的科学方法是等效替代法。
故选B。
（2）[2]由图乙可知，F是由平行四边形得出的合力，则不是由弹簧测力计直接测得的是F。
（3）[3]保持的方向及合力不变，增大与的夹角，将缓慢转至水平方向的过程中，如图所示
可知与的长度一直在增加，则一直增大，一直增大。
故选A
[4]将细绳换成橡皮条，作用效果不受影响，则实验结果不会变化。
四、解答题（共43分，解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不能得分）
13. 我国国产大飞机C919在某次试飞结束后着陆，着陆过程中做匀减速直线运动，加速度大小为，飞机着陆后的第1s内位移为72m。求：
（1）着陆的初速度v0的大小；
（2）着陆后停下来的时间及15s内平均速度的大小。
【答案】（1）75m/s；（2）；
【解析】
【详解】（1）由位移时间公式
代入数值解得
（2）设飞机停下来的时间为，由
解得
15s内的位移为
则15s内平均速度的大小
14. 如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为的圆环（杆对圆环的支持力向水平左），地面上放一质量为的物块，物块与地面间的动摩擦因数为，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为，。（重力加速度，取，），求：
（1）绳对环的拉力大小；
（2）物块对地面的摩擦力及压力大小。
【答案】（1）10N；（2）8N，44N
【解析】
【详解】（1）以圆环为对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得绳对环的拉力大小
（2）以物块为研究对象，水平方向根据受力平衡可得
由牛顿第三定律可知，物块对地面的摩擦力大小为
竖直方向根据受力平衡可得
解得
由牛顿第三定律可知，物块对地面压力大小与物块所受的支持力大小相等
15. 自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛，胆小势弱的羚羊从静止开始奔跑，经过的距离能加速到最大速度，并能维持该速度一段较长的时间；猎豹从开始奔跑，经过的距离能加速到最大速度，以后只能维持这个速度的时间，接着做加速度大小为的匀减速运动直到停止。设猎豹距离羚羊时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后才开始奔跑，假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动，且均沿同一直线奔跑。问：
（1）羚羊和猎豹的加速度的大小和加速时间分别是多少？
（2）猎豹加速到最大速度时刚好追上羚羊，值应为多大？
（3）猎豹要能够追上羚羊，值应什么范围？
【答案】（1），，4.0s，4.0s；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）羚羊做加速运动的加速度大小为
羚羊做加速运动的时间为
而猎豹做加速运动的加速度为
猎豹做加速运动的时间为
（2）因，猎豹加速到最大速度时刚好追上羚羊，猎豹运动的时间t=4s
所以，猎豹追上羚羊时，羚羊也正在加速运动，则有
解得
（3）当猎豹的速度减到与羚羊的速度相等时，如果还追不上羚羊则永远追不上了，猎豹减速到与羚羊速度相等的时间为
解得
根据运动学公式，有
解得
1. 下列物理量属于标量的是（ ）
A. 力B. 位移C. 时间D. 加速度
【答案】C
【解析】
【详解】力、位移和加速度均是矢量，时间是标量。
故选C。
2. 关于速度、速度变化量和加速度a的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 越大，a就越大B. a的方向与方向相同
C. 只要，物体就做减速运动D. 由知，a与成正比，a与成反比
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据加速度的定义式，只有当一定的情况下，越大，a就越大，A错误；
B．根据加速度的定义式，加速度方向与速度变化量的方向相同，B正确；
C．当加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，，加速度的方向与速度方向不一定相反，C错误；
D．是加速度的定义式，加速度a与速度变化量、速度变化的时间无关，故D错误；
故选B。
3. 如图所示，一辆汽车模型停在模型桥面上，下列说法正确的是（ ）
A. 桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B. 汽车轮胎没有发生形变，所以桥面不受弹力
C. 汽车轮胎受向上的弹力，是因为轮胎发生了弹性形变
D. 桥面受向下的弹力，是因为汽车轮胎发生了弹性形变
【答案】D
【解析】
【详解】AD．桥面受向下弹力，是因为汽车轮胎发生了弹性形变，要向下回复原状产生的，故A错误，D正确；
B．汽车轮胎发生了微小形变，桥面受弹力，故B错误；
C．汽车轮胎受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，故C错误。
故选D。
4. 一运动员做了一个罕见而困难的一字马动作而爆红网络。如图所示，她在走廊里用腿支撑墙，使自己静止于两墙之间（全身离地有一定高度）。下列说法正确的是（ ）
A. 脚对墙壁的压力大于墙壁对脚的压力
B. 脚对墙壁的压力增大时墙壁对脚的摩擦力也增大
C. 脚对墙壁的压力增大时墙壁对脚的摩擦力大小不变
D. 若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，则墙壁对脚的摩擦力也变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．脚对墙壁的压力与墙壁对脚的压力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；
BCD．运动员处于平衡状态，竖直方向上两侧的摩擦力的合力与演员的重力大小相等，方向相反；脚对墙壁的压力增大时，墙壁对脚的摩擦力大小不变；换一双鞋底更粗糙的运动鞋，人受到的墙壁对她的摩擦力仍然与重力大小相等， 故C正确，BD错误。
故选C。
5. 如图所示为某款可以调节背带长短的挎包。现将该挎包分别用图中两种方式挂在挂钩上，下列说法正确的是（ ）
A. 背带长时，背带上的张力大B. 背带短时，背带上的张力大
C. 背带长时，背带对挎包的合力大D. 背带短时，背带对挎包的合力大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．两种方式下，挎包均处于平衡状态，重力大小相同，则背带上拉力的合力大小相同；背带短时，背带间的夹角更大，根据平行四边形定则，可知此时背带上的张力更大，故A错误，B正确；
CD．两种方式下，背带对挎包的合力大小均等于重力大小，故CD错误。
故选B。
6. 高空坠物已成为城市中仅次于交通肇事的伤人行为。忽略空气阻力，从某高楼15层楼的楼顶自由下落的物体落地时的速度约为30m/s，则从该高楼20层楼的楼顶自由下落的物体自由下落的时间约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设从15层楼自由下落到地面时的速度大小为v1，从20层楼自由下落到地面时的速度为v2，由速度-位移公式
v2=2gh
可得
则下落的时间为
故选A。
7. 如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A、A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加水平向左的力F，整A装置保持静止。若将A的位置向右移动少许，物体B未触地，整个装置仍保持平衡，则（ ）
A. 墙对B的作用力减小
B. 水平外力F增大
C. 地面对A的支持力增大
D. B对A的作用力减小
【答案】B
【解析】
【详解】ABD．根据题意，对B受力分析，如图所示
由几何关系有
A的位置右移，角增大，墙对B的作用力增大，A对B的作用力增大，由牛顿第三定律可知，B对A的作用力增大，以AB为一个整体受力分析，有
则水平外力F增大，故AD错误，B正确；
C．对整体竖直方向受力分析可知，地面对A作用力（支持力）大小等于两个物体的重力的大小之和，所以该力不变，故C错误。
故选B。
二、多选题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。每小题5分，共15分，全部选对得5分，选对但选不全得3分，选错得0分）
8. 如图所示，杯子置于水平桌面时，是桌面对杯子的支持力，是杯子对桌面的压力，则下列说法正确的是（ ）
A. 力和力是一对平衡力
B. 力和力是一对作用力和反作用力
C. 力和杯子的重力是一对平衡力
D. 力的大小大于力的大小
【答案】BC
【解析】
【分析】先进行受力分析，并结合作用力与反作用力的特点和平衡力的特点确定哪些是平衡力，哪些是作用力与反作用力．
【详解】杯子对桌面的压力F1和桌面对杯子的支持力F2是等大，反向，共线，作用于两个物体，两个物体之间的相互作用，所以是一对作用力和反作用力，故AD错误，B正确；力F2与杯子的重力都作用在杯子上，等大，反向，共线，所以是一对平衡力，故C正确．所以BC正确，AD错误．
【点睛】本题主要考查了作用力与反作用力，及平衡力的区别与联系，是否作用在同一个物体上是解答的关键．
9. 两质点A、B从同一地点开始运动的速度一时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点A的加速度大小为
B. 时，质点B的运动方向发生改变
C. 时，质点B的加速度方向发生改变
D. 0~4s内A、B两质点的最大间距是3m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．质点A的加速度大小为
选项A正确；
B．在0-2s内质点B的速度均为负值，则时，质点B的运动方向没有发生改变，选项B错误；
C．图像的斜率等于加速度，则在1-4s内质点B的加速度不变，则时，质点B的加速度方向没发生改变，选项C错误；
D．在4s末两质点速度相等，此时两质点距离最远，可知0~4s内A、B两质点的最大间距是
选项D正确。
故选AD。
10. 如图所示，竖直平面内质量为m的小球与三条相同的轻质弹簧相连接。静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧a、b对小球的作用力大小均为F，且，则弹簧c对此小球的作用力的大小可能为（ ）
A. 0B. mgC. 2mgD. 3mg
【答案】AC
【解析】
【详解】当弹簧a、b处于伸长状态时，产生的弹力沿弹簧斜向上，大小相等，夹角为120°，由二力合成的特点可知，合力方向竖直向上，大小与两个弹力相等，即
易知小球与弹簧c没有相互作用力。
当当弹簧a、b处于压缩状态时，产生弹力沿弹簧斜向下，大小相等，夹角为120°，由二力合成的特点可知，合力方向竖直向下，大小与两个弹力相等，即
易知小球与弹簧c的作用力满足
故选AC。
三、实验题（共两个小题，共14分）
11. 在学习了“自由落体运动”这一节后，某同学对当地的重力加速度大小产生了浓厚的兴趣，该同学利用实验室现有的设备，设计了如下实验：用图甲所示的装置“测量当地的重力加速度”，已知所用电源的频率为f。实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，0，1，2，3，4……为相邻的连续点。
（1）在下列给出的器材中，实验必需要的器材是______（填字母代号）。
A．交流电源 B．直流电源 C．毫米刻度尺 D．天平及砝码
（2）在实验中，用电源的频率f和测出的位移，得出重力加速度表达式__________。
（3）通过作图像的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。可作图像，其斜率的意义为____________________（选填“”“”或“”）。
【答案】 ①. AC##CA ②. ③. 2g
【解析】
【详解】（1）[1]打点计时器需接交流电源；重力加速度与物体的质量无关，所以不需要天平和砝码；计算速度需要测量相邻计数点间的距离，即需要刻度尺。
故选AC。
（2）[2]根据纸带数据，利用逐差法可得加速度表达式为
又
联立可得
（3）[3]根据
可知图像的斜率的意义是重力加速度的2倍，即2g。
12. 某同学用橡皮筋与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮筋的图钉，和为细绳。
（1）本实验中两次拉橡皮筋的过程，主要体现的科学方法是______。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）如图乙所示四个力F、、、，其中不是由弹簧测力计直接测得的是__________。
（3）如图丙所示，、夹角大于，现保持O点位置不变，拉力方向不变，增大与的夹角，将缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为_________（两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程）。
A．一直增大，一直增大
B．先减小后增大，一直增大
C．一直增大，一直减小
D．一直增大，先减小后增大
（4）如果只是将OB和OC两条细绳换成橡皮条做实验，则实验结果________（选填“会”或“不会”）发生变化。
【答案】 ①. B ②. F ③. A ④. 不会
【解析】
【详解】（1）[1]本实验中两次拉橡皮筋的过程，使结点到达相同的位置，主要体现的科学方法是等效替代法。
故选B。
（2）[2]由图乙可知，F是由平行四边形得出的合力，则不是由弹簧测力计直接测得的是F。
（3）[3]保持的方向及合力不变，增大与的夹角，将缓慢转至水平方向的过程中，如图所示
可知与的长度一直在增加，则一直增大，一直增大。
故选A
[4]将细绳换成橡皮条，作用效果不受影响，则实验结果不会变化。
四、解答题（共43分，解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不能得分）
13. 我国国产大飞机C919在某次试飞结束后着陆，着陆过程中做匀减速直线运动，加速度大小为，飞机着陆后的第1s内位移为72m。求：
（1）着陆的初速度v0的大小；
（2）着陆后停下来的时间及15s内平均速度的大小。
【答案】（1）75m/s；（2）；
【解析】
【详解】（1）由位移时间公式
代入数值解得
（2）设飞机停下来的时间为，由
解得
15s内的位移为
则15s内平均速度的大小
14. 如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为的圆环（杆对圆环的支持力向水平左），地面上放一质量为的物块，物块与地面间的动摩擦因数为，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为，。（重力加速度，取，），求：
（1）绳对环的拉力大小；
（2）物块对地面的摩擦力及压力大小。
【答案】（1）10N；（2）8N，44N
【解析】
【详解】（1）以圆环为对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得绳对环的拉力大小
（2）以物块为研究对象，水平方向根据受力平衡可得
由牛顿第三定律可知，物块对地面的摩擦力大小为
竖直方向根据受力平衡可得
解得
由牛顿第三定律可知，物块对地面压力大小与物块所受的支持力大小相等
15. 自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛，胆小势弱的羚羊从静止开始奔跑，经过的距离能加速到最大速度，并能维持该速度一段较长的时间；猎豹从开始奔跑，经过的距离能加速到最大速度，以后只能维持这个速度的时间，接着做加速度大小为的匀减速运动直到停止。设猎豹距离羚羊时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后才开始奔跑，假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动，且均沿同一直线奔跑。问：
（1）羚羊和猎豹的加速度的大小和加速时间分别是多少？
（2）猎豹加速到最大速度时刚好追上羚羊，值应为多大？
（3）猎豹要能够追上羚羊，值应什么范围？
【答案】（1），，4.0s，4.0s；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）羚羊做加速运动的加速度大小为
羚羊做加速运动的时间为
而猎豹做加速运动的加速度为
猎豹做加速运动的时间为
（2）因，猎豹加速到最大速度时刚好追上羚羊，猎豹运动的时间t=4s
所以，猎豹追上羚羊时，羚羊也正在加速运动，则有
解得
（3）当猎豹的速度减到与羚羊的速度相等时，如果还追不上羚羊则永远追不上了，猎豹减速到与羚羊速度相等的时间为
解得
根据运动学公式，有
解得
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