2023-2024高中物理必修一 模块综合试卷(含解析)

高中物理必修一 模块综合试卷
(满分:100分)
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2023·南京师范大学附属扬子中学高一校考期末)如图所示为北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台。运动员从高处滑下,通过起跳台起跳,完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地。在大跳台比赛过程中,下列说法正确的是(  )
A.研究运动员在空中的技术动作时,可将运动员看成质点
B.整个比赛过程中,无论研究什么问题运动员都不能看成质点
C.整个比赛过程中,运动员通过的路程一定大于他的位移大小
D.当运动员在空中下落时,若以他作为参考系,则大地向下运动
2.(2022·渭南市高一期末)针对以下四幅图,下列说法正确的是(  )
A.图甲中,速度计上指示的“60 km/h”是瞬时速率
B.由图乙可推出,所有形状规则的物体的重心均在其几何中心处
C.图丙中,对各类汽车都有限速是因为汽车的速度越大,惯性就越大
D.图丁说明伽利略关于自由落体运动的结论是完全通过实验得到的
3.如图所示为A、B两物体在同一直线坐标系中运动的x-t图像,则下列关于物体运动的说法正确的是(  )
A.A物体在0时刻至第8 s末,运动方向改变2次
B.两物体在第5 s末相遇
C.A物体在2~7 s时间内位移为4 m
D.0~5 s内两物体的平均速度不相同
4.(2023·连云港市高二统考期末)如图所示,在水平桌面上用纳米微吸支架支起手机,下列说法正确的是(  )
A.手机一定受到摩擦力的作用
B.支架对桌面的压力等于手机的重力
C.支架一定受到桌面的静摩擦力作用
D.手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对平衡力
5.(2023·无锡市高一统考期末)在电梯内放一体重计,电梯静止时,小花站在体重计上示数为50 kg,电梯运动过程中,某段时间内小花发现体重计示数如图所示,在这段时间内,下列说法正确的是(重力加速度为g)(  )
A.电梯一定竖直向上运动
B.电梯一定竖直向下运动
C.小花所受的重力变小了
D.电梯的加速度大小为,方向竖直向下
6.(2023·汕尾市高一期末)在古代,弓箭是军队与猎人使用的重要武器之一。明代宋应星在《天工开物》中记载了用秤称量弓力的方法:将一个足够重的物块捆在弓的中央,用秤钩钩住弦的中点往上拉,弦满之时,推移秤砣使秤杆水平,根据秤的示数即可衡量弓力大小。如图所示,若弦拉满时,秤钩两侧弦弯折的夹角恰好为106°,秤称量的示数为24 kg,取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则下列说法正确的是(  )
A.弓力方向竖直向上
B.弓力大小为200 N
C.弦的弹力大小为240 N
D.弦的弹力大小为200 N
7.(2023·昆明市高一期末)2022年6月的国际泳联世锦赛中,中国选手陈芋汐摘得女子十米跳台比赛的金牌。跳水过程的简化图如图所示,她从10 m高跳台向上跃起离开台面,重心升高0.45 m至最高点(视其重心位于从手到脚全长的中点),之后竖直下落。落水时身体竖直,手先入水,忽略空气阻力(取g=10 m/s2,=1.4),则(  )
A.陈芋汐起跳速度大小为6 m/s
B.陈芋汐自由下落的高度为10 m
C.陈芋汐在空中的运动时间约为1.4 s
D.陈芋汐入水的速度大小为14 m/s
8.(2022·郑州市高一期末)如图所示,M、N两滑块置于光滑的水平面上,中间用细线连接,滑块上放置可绕铰链O自由转动的轻杆OA、OB,两杆长度相等,夹角为θ=90°。现用竖直向下的力F=700 N作用在铰链上,整个装置始终静止,滑块间细线上的张力大小为(  )
A.175 N B.350 N
C.420 N D.525 N
9.如图所示,半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上,静止于P上的光滑小圆柱体Q质量为m、半径为R,此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.Q受到的P的弹力为mg
B.Q受到的挡板MN的弹力为mg
C.若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时,P受到地面的摩擦力不变
D.若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时,Q受到P的弹力变小
10.(2023·南京师范大学附属扬子中学高一校考期末)如图所示,质量为3 kg的物体A静止在劲度系数为100 N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2 kg的物体B用细线悬挂起来,A、B紧挨在一起,但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,下列说法正确的是(g取10 m/s2)(  )
A.轻弹簧的压缩量为0.2 m
B.物体A、B的瞬时加速度大小为4 m/s2
C.物体B的瞬时加速度大小为10 m/s2
D.物体B对物体A的压力大小为6 N
二、非选择题:共5题,共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(15分)(2023·厦门市高一统考期末)某实验小组利用图甲所示实验装置探究加速度与力、质量的关系,打点计时器的工作频率为50 Hz。
(1)下列做法正确的是________。
A.调节定滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.每次改变小桶及桶内砝码的总重力后,都需要重新补偿阻力
C.实验时,先放开木块,再接通打点计时器的电源
(2)某次测量出的纸带上计数点的间距如图乙所示,每相邻两点之间还有四个点未画出。则小车加速度大小a=________ m/s2。(结果保留2位有效数字)
(3)实验时我们认为小桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,实际上细绳拉力________(选填“大于”“等于”或“小于”)小桶及桶内砝码的总重力。
(4)某同学用此装置研究加速度a与拉力F的关系。实验中忘记补偿阻力,轨道水平放置,得到如图丙所示直线,直线在纵轴上的截距为-a0。则由图像求得该木块与木板间的动摩擦因数为__________________。(重力加速度为g,结果用a0与g表示)
12.(8分)(2023·南通市高一统考期末)如图所示,轻绳的一端固定在P点,并跨过光滑定滑轮连接斜面上的物体B且绳与斜面上表面平行,光滑的轻圆环穿在绳子上,圆环下端悬挂小球A,A、B和斜面均处于静止状态。已知A的质量mA=1 kg,B的质量mB=4 kg,圆环两侧绳子的夹角为120°,斜面的倾角为30°,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)绳中的拉力大小F1;
(2)B受到的摩擦力的大小F2和方向。
13.(8分)(2023·徐州市高一统考期末)某人以4 m/s的速度骑自行车,在距离十字路口停车线50 m处看到信号灯还有20 s变红,此时若人不再蹬车,自行车将在此路面依惯性前行,以大小为0.3 m/s2加速度做匀减速直线运动。
(1)求自行车在10 s末的速度大小;
(2)自行车减速10 s后,此人想要在红灯亮前通过停车线,他立即加速蹬车,使自行车开始做匀加速直线运动,求自行车加速运动时加速度的最小值。
14.(13分)(2023·镇江市高一统考期末)如图所示,幼儿园组织了推轮胎加速跑比赛,孩子们既玩得开心又锻炼了身体。比赛中小朋友保持两只手臂相互平行推动轮胎,使其沿水平地面由静止开始做匀加速直线运动,2 s末速度变为1 m/s。已知轮胎的质量为5 kg,轮胎与地面间的动摩擦因数为0.5,手臂与水平面间的夹角为37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。
(1)求轮胎的加速度大小;
(2)求小朋友对轮胎的推力大小;
(3)4 s末小朋友撤去推力,求轮胎可以继续向前运动的距离。
15.(16分)(2023·宣城市高一期末)如图所示,现有一质量为M=2.5 kg的“L”形木板A,在大小为135 N的水平推力F作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动。这时紧靠在木板A左侧的一质量为m=0.5 kg的小木块B恰能与A保持相对静止而不下滑。已知木块B与木板A间的动摩擦因数μ1=0.25,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。
(1)求木块B对木板A的压力大小;
(2)求木板A与地面间的动摩擦因数μ2;
(3)改变推力F,经过一段时间木块B滑落至A的底部且不反弹,当木板A的速度为11 m/s时撤去推力F,此时B仍在A的最左侧,又经过3 s木块B从木板A的右侧滑落,求木板A的长度。
模块综合试卷
(满分:100分)
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2023·南京师范大学附属扬子中学高一校考期末)如图所示为北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台。运动员从高处滑下,通过起跳台起跳,完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地。在大跳台比赛过程中,下列说法正确的是(  )
A.研究运动员在空中的技术动作时,可将运动员看成质点
B.整个比赛过程中,无论研究什么问题运动员都不能看成质点
C.整个比赛过程中,运动员通过的路程一定大于他的位移大小
D.当运动员在空中下落时,若以他作为参考系,则大地向下运动
答案 C
解析 研究运动员在空中的技术动作时,需要分析他身体的肢体动作,所以不能将他看成质点,故A错误;整个比赛过程中,当研究运动员的水平分位移时可以不考虑运动员的形状和大小,能看成质点,故B错误;整个比赛过程中,运动员做非直线运动,所以通过的路程一定大于他的位移大小,故C正确;当运动员在空中下落时,若以他作为参考系,则大地向上运动,故D错误。
2.(2022·渭南市高一期末)针对以下四幅图,下列说法正确的是(  )
A.图甲中,速度计上指示的“60 km/h”是瞬时速率
B.由图乙可推出,所有形状规则的物体的重心均在其几何中心处
C.图丙中,对各类汽车都有限速是因为汽车的速度越大,惯性就越大
D.图丁说明伽利略关于自由落体运动的结论是完全通过实验得到的
答案 A
解析 题图甲中,速度计上指示的“60 km/h”是瞬时速率,A正确;质量分布均匀且形状规则的物体的重心均在其几何中心处,B错误;惯性大小由质量大小决定,质量越大,惯性就越大,与速度无关,C错误;伽利略关于自由落体运动的结论是通过实验事实结合逻辑推理得到的,D错误。
3.如图所示为A、B两物体在同一直线坐标系中运动的x-t图像,则下列关于物体运动的说法正确的是(  )
A.A物体在0时刻至第8 s末,运动方向改变2次
B.两物体在第5 s末相遇
C.A物体在2~7 s时间内位移为4 m
D.0~5 s内两物体的平均速度不相同
答案 B
解析 由题图可知,A物体仅在第4 s末运动方向改变,故A物体在0时刻至第8 s末运动方向改变1次,A错误;第5 s末两物体到达同一位置,即相遇,B正确;A物体在2~7 s时间内的位移Δx=x末-x初=0-4 m=-4 m,C错误;两物体在0~5 s内位移相同,故平均速度相同,D错误。
4.(2023·连云港市高二统考期末)如图所示,在水平桌面上用纳米微吸支架支起手机,下列说法正确的是(  )
A.手机一定受到摩擦力的作用
B.支架对桌面的压力等于手机的重力
C.支架一定受到桌面的静摩擦力作用
D.手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对平衡力
答案 A
解析 对手机受力分析,根据平衡条件可知此时手机一定受到摩擦力的作用,否则不能受力平衡而静止,A正确;将支架和手机看成一个整体,根据平衡条件结合牛顿第三定律可知,支架对桌面的压力等于手机和支架总的重力大小,B错误;对支架和手机整体分析,静止时受力平衡,可知水平方向一定没有受到桌面的静摩擦力作用,C错误;手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对相互作用力,D错误。
5.(2023·无锡市高一统考期末)在电梯内放一体重计,电梯静止时,小花站在体重计上示数为50 kg,电梯运动过程中,某段时间内小花发现体重计示数如图所示,在这段时间内,下列说法正确的是(重力加速度为g)(  )
A.电梯一定竖直向上运动
B.电梯一定竖直向下运动
C.小花所受的重力变小了
D.电梯的加速度大小为,方向竖直向下
答案 D
解析 由题意可知,小花这段时间是处于失重状态,故小花的加速度方向竖直向下,可能是加速向下运动,也有可能是减速向上运动,故A、B错误;小花所受的重力只与小花的质量和当地的重力加速度有关,而这两个物理量没有发生变化,则小花所受的重力不变,故C错误;对小花由牛顿第二定律,可得mg-FN=ma,可知a=,方向竖直向下,故D正确。
6.(2023·汕尾市高一期末)在古代,弓箭是军队与猎人使用的重要武器之一。明代宋应星在《天工开物》中记载了用秤称量弓力的方法:将一个足够重的物块捆在弓的中央,用秤钩钩住弦的中点往上拉,弦满之时,推移秤砣使秤杆水平,根据秤的示数即可衡量弓力大小。如图所示,若弦拉满时,秤钩两侧弦弯折的夹角恰好为106°,秤称量的示数为24 kg,取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则下列说法正确的是(  )
A.弓力方向竖直向上
B.弓力大小为200 N
C.弦的弹力大小为240 N
D.弦的弹力大小为200 N
答案 D
解析 对弦的中点受力分析如图所示
F秤钩=mg=240 N
弓力与F秤钩大小相等,方向相反,故弓力大小为240 N,方向竖直向下,A、B错误;由平衡条件得F秤钩=2Fcos 53°,弦的弹力大小为F==N=200 N,C错误,D正确。
7.(2023·昆明市高一期末)2022年6月的国际泳联世锦赛中,中国选手陈芋汐摘得女子十米跳台比赛的金牌。跳水过程的简化图如图所示,她从10 m高跳台向上跃起离开台面,重心升高0.45 m至最高点(视其重心位于从手到脚全长的中点),之后竖直下落。落水时身体竖直,手先入水,忽略空气阻力(取g=10 m/s2,=1.4),则(  )
A.陈芋汐起跳速度大小为6 m/s
B.陈芋汐自由下落的高度为10 m
C.陈芋汐在空中的运动时间约为1.4 s
D.陈芋汐入水的速度大小为14 m/s
答案 D
解析 陈芋汐起跳速度大小为v0== m/s=3 m/s,选项A错误;陈芋汐先竖直上抛一段距离,然后做自由落体运动,则自由下落的高度大于10 m,选项B错误;以向上为正方向,根据-h=v0t-gt2,解得t≈1.7 s(另一值舍掉),则陈芋汐在空中的运动时间约为1.7 s,选项C错误;陈芋汐入水的速度为v=v0-gt=3 m/s-10×1.7 m/s=-14 m/s,负号说明方向向下,选项D正确。
8.(2022·郑州市高一期末)如图所示,M、N两滑块置于光滑的水平面上,中间用细线连接,滑块上放置可绕铰链O自由转动的轻杆OA、OB,两杆长度相等,夹角为θ=90°。现用竖直向下的力F=700 N作用在铰链上,整个装置始终静止,滑块间细线上的张力大小为(  )
A.175 N B.350 N
C.420 N D.525 N
答案 B
解析 把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解,如图甲所示
则杆作用于滑块上的力为F1=F2=
杆对滑块N的作用力F1产生两个效果:沿水平方向推滑块N的力F1′和竖直向下压滑块N的力F1″,
因此,将F1沿竖直方向和水平方向分解,如图乙所示,
则细线上的张力FT与F1′大小相等,即FT=F1sin =·sin =Ftan =F=350 N,故选B。
9.如图所示,半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上,静止于P上的光滑小圆柱体Q质量为m、半径为R,此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.Q受到的P的弹力为mg
B.Q受到的挡板MN的弹力为mg
C.若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时,P受到地面的摩擦力不变
D.若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时,Q受到P的弹力变小
答案 B
解析 对圆柱体Q受力分析,受到重力mg、挡板MN的支持力FN1和P对Q的支持力FN2,如图,
由几何关系得:cos θ=0.5,所以θ=60°
根据平衡条件得:FN1==mg,FN2==mg,故A错误,B正确;对P、Q整体受力分析,受重力、地面支持力、挡板对其向左的支持力和地面对其向右的摩擦力,
根据共点力平衡条件,有:
Ff=,
MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中,角θ不断变小,故Ff变大,由FN2=可知,FN2变大,故C、D错误。
10.(2023·南京师范大学附属扬子中学高一校考期末)如图所示,质量为3 kg的物体A静止在劲度系数为100 N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2 kg的物体B用细线悬挂起来,A、B紧挨在一起,但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,下列说法正确的是(g取10 m/s2)(  )
A.轻弹簧的压缩量为0.2 m
B.物体A、B的瞬时加速度大小为4 m/s2
C.物体B的瞬时加速度大小为10 m/s2
D.物体B对物体A的压力大小为6 N
答案 B
解析 A、B紧挨在一起,但A、B之间无压力,对A根据受力平衡可得弹簧弹力为F=mAg=kx,解得弹簧压缩量x==0.3 m,故A错误;细线剪断瞬间,弹簧弹力不变,对A、B整体,由牛顿第二定律有(mA+mB)g-F=(mA+mB)a,解得物体A、B的瞬时加速度大小为a=4 m/s2,故B正确,C错误;对物体A,由牛顿第二定律有FN+mAg-F=mAa,解得物体B对物体A的压力大小为FN=12 N,故D错误。
二、非选择题:共5题,共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(15分)(2023·厦门市高一统考期末)某实验小组利用图甲所示实验装置探究加速度与力、质量的关系,打点计时器的工作频率为50 Hz。
(1)下列做法正确的是________。
A.调节定滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.每次改变小桶及桶内砝码的总重力后,都需要重新补偿阻力
C.实验时,先放开木块,再接通打点计时器的电源
(2)某次测量出的纸带上计数点的间距如图乙所示,每相邻两点之间还有四个点未画出。则小车加速度大小a=________ m/s2。(结果保留2位有效数字)
(3)实验时我们认为小桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,实际上细绳拉力________(选填“大于”“等于”或“小于”)小桶及桶内砝码的总重力。
(4)某同学用此装置研究加速度a与拉力F的关系。实验中忘记补偿阻力,轨道水平放置,得到如图丙所示直线,直线在纵轴上的截距为-a0。则由图像求得该木块与木板间的动摩擦因数为__________________。(重力加速度为g,结果用a0与g表示)
答案 (1)A(3分) (2)0.83(4分) (3)小于(4分) (4)(4分)
解析 (1)调节定滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,从而减小实验误差,故A正确;补偿阻力只需一次即可,故B错误;实验时,先接通打点计时器的电源,再放开木块,故C错误。
(2)电源的频率为50 Hz,则周期T0=0.02 s,每相邻两计数点间有四个点未画出,则题图乙中标出的相邻两计数点之间的时间间隔T=5T0=5×0.02 s=0.1 s。根据逐差法可知,木块的加速度大小为a=,代入数据解得a≈0.83 m/s2
(3)对小桶及桶内砝码根据牛顿第二定律有mg-F=ma
所以实际上细绳拉力小于小桶及桶内砝码的总重力。
(4)当没有补偿阻力时有F-Ff=Ma,Ff=μMg,整理得a=-μg
纵轴截距为-a0=-μg,解得μ=。
12.(8分)(2023·南通市高一统考期末)如图所示,轻绳的一端固定在P点,并跨过光滑定滑轮连接斜面上的物体B且绳与斜面上表面平行,光滑的轻圆环穿在绳子上,圆环下端悬挂小球A,A、B和斜面均处于静止状态。已知A的质量mA=1 kg,B的质量mB=4 kg,圆环两侧绳子的夹角为120°,斜面的倾角为30°,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)绳中的拉力大小F1;
(2)B受到的摩擦力的大小F2和方向。
答案 (1)10 N (2)10 N 方向沿斜面向上
解析 (1)对圆环,竖直方向有
2F1cos 60°=mAg(2分)
解得F1=10 N(1分)
(2)对B,沿斜面方向有
F1+F2=mBgsin 30°(2分)
解得F2=10 N(1分)
方向沿斜面向上。(2分)
13.(8分)(2023·徐州市高一统考期末)某人以4 m/s的速度骑自行车,在距离十字路口停车线50 m处看到信号灯还有20 s变红,此时若人不再蹬车,自行车将在此路面依惯性前行,以大小为0.3 m/s2加速度做匀减速直线运动。
(1)求自行车在10 s末的速度大小;
(2)自行车减速10 s后,此人想要在红灯亮前通过停车线,他立即加速蹬车,使自行车开始做匀加速直线运动,求自行车加速运动时加速度的最小值。
答案 (1)1 m/s (2)0.3 m/s2
解析 (1)设自行车运动的方向为正方向,
自行车在匀减速阶段:v1=v0+a1t1(2分)
可得:v1=1 m/s(1分)
(2)自行车在匀减速阶段:x1=v0t1+a1t1(2分)
可得:x1=25 m
自行车在匀加速阶段:x2=v1t2+a2t22(2分)
其中:x2=L-x1=25 m
代入t2=10 s
可得,自行车加速运动时加速度的最小值a2=0.3 m/s2。(1分)
14.(13分)(2023·镇江市高一统考期末)如图所示,幼儿园组织了推轮胎加速跑比赛,孩子们既玩得开心又锻炼了身体。比赛中小朋友保持两只手臂相互平行推动轮胎,使其沿水平地面由静止开始做匀加速直线运动,2 s末速度变为1 m/s。已知轮胎的质量为5 kg,轮胎与地面间的动摩擦因数为0.5,手臂与水平面间的夹角为37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。
(1)求轮胎的加速度大小;
(2)求小朋友对轮胎的推力大小;
(3)4 s末小朋友撤去推力,求轮胎可以继续向前运动的距离。
答案 (1)0.5 m/s2 (2)55 N (3)0.4 m
解析 (1)由匀变速直线运动公式v=v0+at(1分)
解得轮胎的加速度大小为a=0.5 m/s2(1分)
(2)对轮胎受力分析,竖直方向有FN=mg+Fsin 37°(2分)
水平方向有Fcos 37°-μFN=ma(2分)
联立可得小朋友对轮胎的推力大小为F=55 N(1分)
(3)撤去推力时,轮胎的速度为
v1=at1=2 m/s(2分)
由牛顿第二定律有μmg=ma1(2分)
由运动学公式可得,轮胎可以继续向前运动的距离为x== m=0.4 m。(2分)
15.(16分)(2023·宣城市高一期末)如图所示,现有一质量为M=2.5 kg的“L”形木板A,在大小为135 N的水平推力F作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动。这时紧靠在木板A左侧的一质量为m=0.5 kg的小木块B恰能与A保持相对静止而不下滑。已知木块B与木板A间的动摩擦因数μ1=0.25,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。
(1)求木块B对木板A的压力大小;
(2)求木板A与地面间的动摩擦因数μ2;
(3)改变推力F,经过一段时间木块B滑落至A的底部且不反弹,当木板A的速度为11 m/s时撤去推力F,此时B仍在A的最左侧,又经过3 s木块B从木板A的右侧滑落,求木板A的长度。
答案 (1)20 N (2)0.5 (3)10.75 m
解析 (1)对木块B受力分析
在竖直方向有μ1FN=mg(1分)
解得FN=20 N(1分)
由牛顿第三定律可知木块B对木板A的压力大小为20 N。(1分)
(2)对木块B由牛顿第二定律有:FN=ma(1分)
对A、B整体由牛顿第二定律有:
F-μ2(M+m)g=(M+m)a(2分)
解得μ2=0.5(1分)
(3)撤去推力F后,对B受力分析有:μ1mg=ma1(1分)
解得a1=2.5 m/s2(1分)
对A受力分析有:μ2(M+m)g-μ1mg=Ma2(1分)
解得a2=5.5 m/s2(1分)
由题意分析知,木板A经过3 s速度已减为0,
有:0-v2=-2a2x2(1分)
解得x2=11 m(1分)
经过3 s,B的位移:x1=vt1-a1t12(1分)
解得x1=21.75 m(1分)
则木板A的长度L=x1-x2=10.75 m。(1分)

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