2023-2024学年高一下学期期末物理模拟检测含答案.pdf

高一物理试题卷 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 20232023-20242024 学年高一下学期学年高一下学期期末期末模拟模拟检测检测 高一物理高一物理试题试题 注意事项：1试卷共 15 题，满分 100 分，考试时间 75 分钟。2.答卷前，考生务必将自己的考号、姓名等相关信息填写在答题卡上。3回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡的指定区域，写在本试题卷上无效。4试卷包括试题卷（共 6 页）和答题卷（共 2 页）两部分，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单选题一、单选题：本题共：本题共 8 8 小题，每小题小题，每小题 4 4 分，共分，共 3232 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某人骑电动车，在距离十字路口停车线 6m 处看到信号灯变红，立即刹车，做匀减速直线运动，电动车刚好在停止线处停下。已知电动车在减速过程中，第 1s 的位移是最后 1s 位移的 5 倍，忽略反应时间。下列关于电动车的刹车过程说法正确的是 A刹车时间为 2s B刹车的加速度大小为2m/s2 C中间时刻的速度大小为2m/s D中间位置的速度大小为2m/s 2如图所示，一物体在三根不可伸长的轻绳的作用下处于静止状态，ac 轻绳与竖直方向成 37角，bc轻绳与竖直方向成 53角，已知 ac 轻绳与 bc 轻绳能够承受的最大拉力均为 20N，cd轻绳能够承受足够大的拉力，g=10m/s2，sin37=0.6，sin53=0.8。则所挂重物的最大质量为 A1.6kg B2.4kg C2.5kg D2.8kg 3如果转动飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳定，而且轴承会受到很大的作用力，加速磨损。如图所示，飞轮半径为 r，OO为转动轴，正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是 0。假想在飞轮的边缘固定一个质量 m的螺丝钉 P。当飞轮以角速度 转动时，下列说法正确的是 AP 的质量越大，则轴承越容易损坏 BP 的位置离转动轴越近，则轴承越容易损坏 CP 受到的重力与飞轮对它的作用力是一对平衡力 D飞轮对 P 的作用力F=m2r 第 2 题图 第 3 题图 第 4 题图 4体育竞赛中有一项运动为投掷飞镖，如图所示，墙壁上落有两支飞镖，它们 A 是从同一位置水平射出的，飞镖高一物理试题卷 第 2 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 A 与竖直墙壁成 53角，飞镖 B 与竖直墙壁成 37角，两落点相距 2.1m，（已知 tan37=0.75，tan53=43）不计空气阻力，则射出点与墙壁的水平距离为 A7.2m B5.2m C4.8m D3.6m 5 如图所示，物块 A、B 在同一竖直平面内由轻绳跨过定滑轮连接，当物块 B 在外力作用下沿直线向右减速运动，下列选项正确的是 A物块 A 向下加速运动 B物块 A 向下减速运动 C当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B 速度之比为sin D当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B 速度之比为tan 6小船从平行河岸边的某点渡河，渡河过程中，船头始终保持与河岸垂直。小船在静水中的速度大小为v1，水流的速度大小为v2，河宽为 d，下列选项正确的是 A小船渡河的时间为dv12+v22 B小船渡河的时间最短 C小船渡河的轨迹是曲线 D调整小船船头的方向，小船渡河的轨迹一定可以垂直河岸 第 5 题图 第 6 题图 第 7 题图 7如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为 37。一质量 m=1kg 的物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37=0.6，cos37=0.8，g 取 10m/s2，则 A货物在 0-2s 过程中，摩擦力恒定不变 B货物在 0-1s 过程中，摩擦力对货物做功为-9.6J C货物在 0-2s 过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 12J D货物在 0-2s 过程中，货物重力的功率为 60W 8如图所示，质量相等的物体 a 和 b用劲度系数k=100N/m的轻弹簧连接，b 放置在地面上，一根不可伸长的轻绳一端与 a连接，另一端绕过两个光滑的小 定滑轮O1、O2与小球 c 连接，c套在倾角=37的光滑轻杆上，F点为轻杆的底端，开始时小球 c处于轻杆的 E 点，连接 c 的轻绳处于水平状态，此时物体 b 恰好对地面没有压力。E、F 两点关于 P点对称，且O2P EF，已知物体a和b的质量均为3kg，小球c的质量为1.5kg，|O2E|=1.0m，g取10m/s2，sin37=0.6，弹簧的弹性势能为Ep=12kx2（x为弹簧的形变量）。小球 c从 E 点由静止释放到达 F点的过程中，下列说法正确的是 A物体 a、b 及小球 c 组成的系统机械能守恒 高一物理试题卷 第 3 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 B小球 c 到达 P 点时，物体 a的速度不为 0 C小球 c 到达 P 点时，小球 c的机械能增加了 16J D小球 c刚到达 F点时，a 的动能为 9.6J 第 8 题图 第 9 题图 第 10 题图 二二、多多选题选题：本题共：本题共 2 2 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 1010 分分.在每小题给出的四个选项中，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选有多项符合题目要求，全部选对的得对的得 5 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分分.9如图所示，太空电梯的工作原理是从地球同步卫星所在高度的空间站竖直放下由纳米材料做成的太空电梯，另一端固定在地面上，这样电梯可以随地球同步转动。已知地球的质量为 M、半径为 R、自转周期为 T，引力常量为 G，太空电梯的一节梯厢的质量为 m且距地面高度为 h，关于该梯厢下列说法正确的是 A该梯厢处于平衡状态 B该梯厢所受合外力为m42T2h C该梯厢与空间站线速度的比值为42(R+h)3GMT23 D该梯厢的线速度与相同高度的地球卫星的线速度的比值2(R+h)TR+hGM 10静止在光滑的水平面上，质量为 M、长度为 l的小车，质量为 m的小金属块（可视为质点）放在小车的最左端，现有一水平恒力 F作用在小金属块上，使小金属块从静止开始做匀加速直线运动，小金属块和小车之间的摩擦力为 f，经过一段时间，小车运动的位移为 s，小金属块刚好滑到小车的最右端，如图所示，以下判断中正确的是 A此过程拉力 F 对小金属块做功F(s+l)B此过程摩擦力对小车做功为fs C这一过程中，小金属块的动能增加了(F f)s D这一过程中，小金属块和小车增加的动能为F(s+l)fl 三、实验题三、实验题：本题共：本题共 2 2 小题小题，每空，每空 2 2 分，共分，共 1818 分分.11某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图 1 所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图 2 所示。已知当地重力加速度为 g。（1）分别称量出小桶的质量m0和手机的质量M0。（2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码。（3）用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力为 （用题目所给字母表示），读出此瞬间手机 y轴上的加速度 a的数值。高一物理试题卷 第 4 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 （4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下：实验次数 1 2 3 4 5 6 小桶和砝码的重力 m（kg）0.0245 0.0445 0.0645 0.0845 0.1045 0.1245 手机加速度 a（m s2）1.76 2.58 3.39 4.20 4.98 根据图 3 软件截图，上表中空白处的数据为 m s2。利用数据作出aF图像，由第一组数据的点作出图 4，可以得到结论：当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。（5）保持小桶和砝码的质量不变，用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面，重复步骤（3），测得实验数据并作出a1M图像，得出结论：当合外力一定，加速度与物体质量成反比。（6）从图 3 软件截图可以看出，即使整个实验装置处于静止状态，手机依然显示有加速度扰动，为了减少该扰动造成的相对误差，下列做法可行的是 。A使用质量更大的砝码组 B将弹簧更换为不可伸长的细线 C将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧 D让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量 12（1）某物理兴趣小组利用如图 1 所示装置验证机械能守恒定律，该小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带如图 2 所示（在误差允许范围内，认为释放重锤的同时打出 O点）。下列关于该实验说法正确的是 。A实验时应先释放重锤，后接通电源 B实验时应选择体积和密度较小、下端有胶垫的重锤 C安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上 高一物理试题卷 第 5 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 D为准确测量打点计时器打下某点时重锤的速度 v，可测量该点到 O点的距离 h，利用公式v=2gh计算 在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，测得它们到起始点 O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为 g，打点计时器所用交流电源的频率为 f，重物的质量为 m。从打 O 点到打 B 点的过程中，重物动能变化量Ek=。该小组通过多次实验发现重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，出现这种现象的原因可能是 。A工作电压偏高 B由于有空气和摩擦阻力的存在 C重物质量测量得不准确 D重物释放时距打点计时器太远（2）在“探究平抛运动的特点”的实验中，利用图甲所示的装置可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。若图乙中 A、B、C恰好为某次实验过程中记录的三点，图中小方格的边长均为 0.05m，则小球由 A运动 B的时间为 s，小球抛出时的初速度为 m/s（g=10m/s2）。某同学在实验中根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标（x，y），画出y x2图像如图丙所示，图线是一条过原点、斜率为 k的直线，重力加速度为 g，则小球从轨道抛出的速度为 。四、解答题四、解答题：本题共：本题共 3 3 小题，小题，共共 4040 分分.13（本题满分 12 分）某星球的质量约为地球的9 倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物水平射程为 60m，g=10m/s2（地球的第一宇宙速度为7.9km/s），求：（1）该星球表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值；（2）在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体的水平射程；（3）该星球的第一宇宙速度。高一物理试题卷 第 6 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 14（本题满分 14 分）如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为 R=0.5m，平台与轨道的最高点等高，一质量 m=1kg 的小球（可视为质点）从平台边缘的 A 处以一定的水平速度射出，恰能沿圆弧轨道上 P 点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径 OP 与竖直线的夹角为 53，小球在最低点 B 对外轨压力为 68N，已知sin53=0.8，cos53=0.6。（1）求小球到达圆弧轨道最低点 B 时的速度大小。（答案可保留根号）（2）小球沿轨道通过圆弧的最高点 Q时，求小球对轨道的弹力。（3）若圆轨道是粗糙的，以相同的初速度平抛，经管口 Q出来后恰好到达管口 P，求圆周运动中克服摩擦力做的功。15（本题满分 14 分）如图甲所示，质量为 M=0.5kg 的木板静止在光滑水平面上，质量为 m=1kg 的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为=0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力 F。当恒力 F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力 F，得到的1s F关系如图乙所示，其中 AB 与横轴平行，且 AB 段的纵坐标为 1m-1，将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。（1）若恒力F=0，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少；（2）若物块刚好不会从长木板右端滑下，求 F 的大小；（3）图乙中 BC、DE均为直线段，求这两段恒力 F的取值范围及1s F函数关系式。物理答案 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案参考答案 （本试卷考察范围：必修第一册、第二册全册）1C【详解】AB设刹车时间为 t，则由逆向思维有，刹车最后 1s 的位移为x1，有 x1=12at12 刹车第 1s 位移为x2，有 x2=12at212a(t 1)2 由题意可知 x2x1=5 对全程有 x=12at2=6m 解得 t=3s，a=43m/s2 故 AB 错误；C因为做匀减速直线运动，由匀变速直线运动公式有中间时刻速度等于平均速度，设中间时刻速度为vt2，有 vt2=v=xt=2m/s 故 C 项正确；D设中间位置速度为vx2，运用逆向思维，则对于后半段有 0 vx22=2ax2 解得 vx2=22m/s 故 D 项错误。故选 C。2C【详解】对结点 c受力分析，由共点力平衡条件可得 Tbc=mgsin37=0.6mg Tac=mgsin53=0.8mg 由上可知：TacTbc，则 ac轻绳承受的最大拉力 20N 时，此时物体悬挂质量最大，则有 m=Tac0.8g=200.8 10kg=2.5kg 故选 C。3A 物理答案 第 2 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司【详解】AB.小螺丝钉做匀速圆周运动所需要的向心力F1由转盘提供，根据牛顿第三定律，小螺丝钉将给转盘向外的作用力，转盘在这个力的作用下，将对转轴产生作用力，大小也为F1，有 F1=m2r=m42n2rP 的质量越大，则轴承越容易损坏，P 的位置离转动轴越近，F1越小，则轴承越不容易损坏，故 A 正确，B 错误；C.P 做圆周运动，具有加速度，合外力不为 0，所以它受到的重力与飞轮对它的作用力不是一对平衡力，故C 错误；D.飞轮对 P的作用力和重力的合力提供向心力，由平行四边形定则有 F=(m42n2r)2+(mg)2 故 D 错误。故选 A。4A【详解】设水平距离为 s，镖的初速度为 v0，竖直分速度为 vy，速度与竖直方向的夹角为，则 vy=v0cot=gt v0=st 联立解得 t2=scotg 下落高度 h=12gt2=12scot 则由题有 hA=12s cot53 hB=12s cot37 又因为 hB hA=d=2.1m 联立解得 s=247d=7.2m 故选 A。5B【详解】CD当轻绳与水平方向的夹角为时，将 B 的速度沿绳与垂直于绳进行分解，沿绳的分速度等于A 的速度，则有 vA=vBcos 解得 vAvB=cos 故 CD 错误；AB结合上述可知，当物块 B 在外力作用下沿直线向右减速运动过程中，B 的速度减小，轻绳与水平方向的夹角为增大，cos减小，即 A 的速度方向向下，大小减小，物块 A 向下做减速运动，故 A 错误，B 正确。故选 B。物理答案 第 3 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 6B【详解】A题设条件下，小船渡河的时间为 t=dv1 选项 A 错误；B题设条件下，小船沿垂直河岸方向的速度最大，此时渡河的时间最短，选项 B 正确；C题设条件下，小船参与沿垂直河岸方向的匀速运动和平行河岸方向的匀速运动，则合运动是直线运动，即渡河的轨迹是直线，选项 C 错误；D调整小船船头的方向，只有当船的静水速v1大于河水流速 v2时，合速度方向才可能垂直河岸，即小船渡河的轨迹才可以垂直河岸，选项 D 错误。故选 B。7C【详解】A在01s内，物块的速度大于传送带速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向下，在1 2s内传送带的速度大于物块的速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向上，故货物在1 2s过程中，摩擦力方向改变，A 错误；B在01s内，物块的速度大于传送带速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律有 mgsin37+mgcos37=ma1 根据图乙可得 a1=12 41m/s2=8m/s2 解得 =0.25 由图像可知在01s内，物块相对地面的位移为 x1=(4+12)12m=8m 故摩擦力对货物做功为 W1=mgcos37x1=16J B 错误；C由图像可知在01s内，物块相对传送带的位移大小为 x1=(12 4)12m=4m 由图像可知在12s内，物块相对传送带的位移大小为 x2=4 12m=2m 故货物在 0-2s 过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 Q=mgcos37(x1+x2)=12J C 正确；D由图像可知在12s内，物块相对地面的位移为 x2=4 12m=2m 故重力做功为 W=mg(x1+x2)sin37=60J 货物在 0-2s 过程中，货物重力的功率为 物理答案 第 4 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 P=Wt=30W D 错误。故选 C。8C【详解】A当弹簧的弹性形变发生变化时，弹簧的弹性势能也发生变化，可知，物体 a、b 及小球 c与弹簧组成的系统机械能守恒，故 A 错误；B由于O2P EF，可知，小球 c 到达 P点时，小球 c 的速度方向垂直于轻绳，即小球 c 沿轻绳方向的速度为 0，可知，小球 c 到达 P点时，物体 a的速度为 0，故 B 错误；C小球 c 处于轻杆的 E点时，由于物体 b 恰好对地面没有压力，则弹簧的拉伸量 x1=mbgk=0.3m 小球 c 到达 P 点时，物体 a 下降的高度为 x2=O2E O2Esin=0.4m 可知，小球 c到达 P点时，弹簧处于压缩状态，压缩量为 x3=x2 x1=0.1m 结合上述，小球 c 到达 P点时，物体 a 的速度为 0，对物体 a、b及小球 c 与弹簧组成的系统机械能守恒，可知小球 c的机械能增加 E1=magx2+12kx1212kx32 解得 E1=16J 故 C 正确；D小球 c刚到达 F点过程，物体 a、b 及小球 c与弹簧组成的系统机械能守恒，则有 mcg 2O2Ecossin=12mcvc2+12mava2 根据绳的牵连速度规律有 va=vccosa 的动能为 Ek=12mava2 解得 Ek=76895J8.08J 故 D 错误。故选 C。9CD【详解】A该梯厢停在轨道上时相对于空间站静止，仍绕地球做匀速圆周运动，A 项错误；B该梯厢所受合力 F=m42T2(R+h)B 项错误；C设空间站距地心为 r，则有 GMmr2=m42T2r 物理答案 第 5 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 该梯厢与空间站具有相同的角速度 v梯v站=R+hr=42(R+h)3GMT23 C 项正确；D又 v梯=2(R+h)T 相同高度的地球卫星满足 GMm(R+h)2=mv卫2R+h v梯v卫=2(R+h)TR+hGM D 项正确。故选 CD。10AD【详解】A此过程拉力 F 对小金属块做功 WF=F(s+l)选项 A 正确；B此过程摩擦力对小车做功为 Wf=fs 选项 B 错误；C根据动能定理，这一过程中，小金属块的动能增加了 Ek1=(F f)(s+l)选项 C 错误；D这一过程中，小车增加的动能为 Ek2=fs 小金属块和小车增加的动能为 E=Ek1+Ek2=F(s+l)fl 选项 D 正确。故选 AD。11 m0g 0.98 当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比 A【详解】（3）1静止时根据平衡条件可得弹簧的弹力 F=(M0+m0)g 当将小桶突然托起时，弹簧的弹力大小不变，此瞬间手机受到的合外力 F1=F M0g=m0g（4）2根据图 3 可读得手机的加速度大小大约为0.98m/s2，因此上表中空白处的数据应为0.98。（6）5A使用质量更大的砝码组，整体的惯性将增加，其状态将越难改变，扰动将越小，因此该方案可行，故 A 正确；B将弹簧更换为不可伸长的细线，在挂上和去掉小桶和砝码时，手机自身总是能达到平衡态，因此该方法不可行，故 B 错误；C劲度系数越小，弹簧越容易发生形变，则扰动越大，因此该方法不可行，故 C 错误；D让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量，并不能减小其扰动，甚至会增加其扰动，且当托起小桶和砝 物理答案 第 6 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 码时，手机所受合外力将过小，对实验数据的处理将变得更困难，因此该方案不可行，故 D 错误。故选 A。12 C m(hChA)2f28 B 0.1 1.5 g2k【详解】（1）1A实验时应先接通电源，后释放重锤，A 错误；B实验时应选择体积较小、密度较大的重锤以减小空气阻力对实验的影响，B 错误；C安装实验器材时，应使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上，C 正确；D测量打点计时器打下某点时重锤的速度 v 时不能利用公式 v=2gh 计算，应使用速度的定义式进行计算，D 错误；故选 C。2O 点的速度为零，动能也为零，B 点的速度为 vB=hC hA21f=hC hA2f B 点的动能为 Ek=12mvB2 可知重物动能变化量 Ek=Ek 0=m(hC hA)2f28 3实验中重力势能的减少量总是略大于动能的增加量可能是因为有空气和摩擦阻力的存在，故选 B。（2）4 小球由 A运动 B的时间为 T=yBC yABg=5 0.05 3 0.0510s=0.1s 5 小球抛出时的初速度为 v0=xABT=3 0.050.1m/s=1.5m/s 6由平抛运动规律得 y=12gt2 x=v0t 可得 y=g2v02x2 可知 k=g2v02 解得 v0=g2k 13（1）36；（2）10m；（3）33.5km/s【详解】（1）在星体表面上万有引力等于重力由 物理答案 第 7 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 GMmr2=mg 解得 g=GMr2 则 g星g地M星R地2M地R星2=36（2）在地球表面上由 s=v0t h=12gt2 得 s=v02hg 同理在某星体表面上 s星=v02hg星=10m（3）根据 GMmR2=mv2R 解得 v=GMR 可得 v星v地=M星R地M地R星 可得 v星=32v地 地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则求该星球的第一宇宙速度 v星=33.5km/s 14（1）29m/s；（2）8N，方向向上；（3）4J【详解】（1）根据牛顿第二定律 F mg=mvB2R 根据题意可得 F=68N 物理答案 第 8 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 解得小球到达圆弧轨道最低点 B时的速度大小 vB=29m/s（2）根据机械能守恒 12mvB2=12mvQ2+mg 2R 解得 vQ=3m/s 根据牛顿第二定律 F1+mg=mvQ2R 解得轨道对小球的弹力 F1=8N 方向向下，根据牛顿第三定律，小球对轨道的弹力 8N，方向向上。（3）小球从 A到 P 的高度差 h=R（1+cos53)小球做平抛运动由 h=12gt2 则小球在 P 点的竖直分速度 vy=gt 把小球在 P 点的速度分解可得 tan53=vyv0 由3解得 t=0.4s 小球平抛初速度 v0=3m/s 若圆轨道是粗糙的，以相同的初速度平抛，经管口 Q出来后恰好到达管口 P，水平方向位移大小 xQ=Rsin53=0.4m 平抛速度 vQ=xQt=1m/s 由 A 到 Q的整个过程中，重力不做功，只有摩擦力做功，根据动能定理，摩擦力做功 Wf=12mvQ212mv02=4J 即克服摩擦力做的功为4J。15（1）13s；（2）1N；（3）见解析【详解】（1）以初速度v0为正方向，物块的加速度大小 am=mgm=g=2m/s2 木板的加速度大小 aM=mgM=4m/s2 物理答案 第 9 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 由图乙知，板长 s=1m 滑块相对木板的路程 s=v0t 12amt212aMt2 联立解得 t=13s 或 t=1s 根据题意，t=1s应舍弃，故所求时间为 t=13s（2）当 F 较小时，物块将从木板右端滑下，当 F 增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度 v，历时t1，由牛顿第二定律得 aM=F+mgM 由速度关系得 v=v0 amt1=aMt1 由位移关系得 s=v+v02t1v2t1=v02t1 联立解得 1s=F+34 由图乙知，相对路程 s=1m 代入解得 F=1N（3）当 F较小时，物块将从木板右端滑下，当 F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度 v，历时t1，由牛顿第二定律得 aM=F+mgM 由速度关系得 v=v0 amt1=aMt1 由位移关系得 s=v+v02t1v2t1=v02t1 联立解得 1s=F+34 由图乙知，相对路程 s 1m 代入解得 物理答案 第 10 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 F 1N 当 F继续增大时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止（静摩擦力作用）一起以相同加速度 a做匀加速运动，由牛顿第二定律得 a=FM+m=ma 由于静摩擦力存在最大值，所以 f fmax=mg=2N 联立解得 F 3N 综述：BC段恒力 F 的取值范围是 1N F 3N 函数关系式是 1s=F+34 当F 3N时，对应乙中的 DE段，当两都速度相等后，物块相对于木板向左滑动，木板上相对于木板滑动的路程为 s=2x 当两者具有共同速度 v，历时 t，根据速度时间关系可得 v0 amt=a1t 根据位移关系可得 x=v0t 12amt212a1t2 联立解得1s F函数关系式 1s=F+38