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题型：解答题题类：难易度：普通

北京市首都师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期开学考物理试卷

如图所示，质量m = 0.78 kg的金属块放在水平桌面上，在大小F = 3.0 N、方向与水平方向夹角θ = 37º的拉力作用下，以v = 4.0 m/s的速度向右做匀速直线运动．已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ m/s² ．求：

(1)金属块与桌面间的动摩擦因数μ；

(2)撤去拉力F后金属块在桌面上能滑行的距离d．

举一反三

如图所示静止于水平地面的箱子内有一粗糙斜面，将物体无初速放在斜面上，物体将沿斜面下滑。若要使物体相对斜面静止，下列情况中不可能达到要求的是（　　）

倾角为37°的绝缘斜面固定在水平地面上，在斜面内存在一宽度d=0.28 m的有界匀强磁场，边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，如图甲所示．在斜面上由静止释放一质量m=0.1 kg，电阻R=0.06Ω的正方形金属线框abcd，线框沿斜面下滑穿过磁场区域，线框从开始运动到完全进入磁场过程中的图象如图乙所示．已知整个过程中线框底边bc始终与磁场边界保持平行，重力加速度g=10 m/s² ， sin 37°=0.6．cos 37°=0.8．

(1)求金属线框与斜面间的动摩擦因数μ；

(2)求金属线框穿越该匀强磁场的过程中，线框中产生焦耳热的最大功率Pm；

(3)若线框bc边出磁场时，磁感应强度开始随时间变化，且此时记为t=0时刻．为使线框出磁场的过程中始终无感应电流，求从t=0时刻开始，磁感应强度B随时间t变化的关系式．

如图所示，斜面 $\text{[math]}$ 长 $\text{[math]}$ ，倾角 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量为 $\text{[math]}$ 的小物块从斜面顶端A由静止开始滑下，小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ 。不计空气阻力， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

（1）小物块在斜面上运动时的加速度a是多大；

（2）小物块滑到斜面底端C时的速度v是多大；

（3）小物块在水平地面上滑行的最远距离x。

小葛同学设计了一种机器猫抓小球的游戏装置，模型如图所示，倾角为θ＝30°的足够大斜面固定在水平地面上，ABCD为矩形，其中AB边水平，发射机固定于N点，打开发射机开关，光滑小球立即以平行于BC边的初速度v₁=20m/s沿斜面运动，忽略光滑小球在发射机内运动的时间，忽略机器猫的反应时间和加速时间，机器猫启动后能从AD边M点立即以水平向右的速度v₂做匀速直线运动，其中10m/s≤v₂≤15m/s，AM距离为d=30m，AN距离为L=40m，游戏规定机器猫启动后在抓到小球前只能以v₂做匀速直线运动、不能停止，不计空气阻力，机器猫和小球均可视为质点，重力加速度g取10m/s²。下列说法正确的是（　　）

蹦极是一项非常刺激的户外休闲运动，其情景如图甲所示。某兴趣小组为了研究蹦极运动过程，将蹦极者视为质点，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，安装在人身上的传感器可测量人在不同时刻下落的高度及速度。设人及所携带设备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m，重力加速度为g=9.8m/s²。弹性绳一端固定于蹦极台上，另一端固定于人上，人从蹦极台由静止下落，根据传感器测到的数据，得到图乙所示的速度—位移（v-x）图像。

“再生制动”是车辆靠惯性滑行时带动发电机发电，将部分动能转化为电能储存在电池中。某质量为m的汽电混动汽车以速度 $\text{[math]}$ 在平直路面上匀速行驶，该汽车设定为速度大于 $\text{[math]}$ 时选择再生制动，速度小于等于 $\text{[math]}$ 时选择机械制动，再生制动阶段阻力大小与速度大小成正比，即 $\text{[math]}$ ；机械制动阶段阻力大小恒为车重的 $\text{[math]}$ 倍，重力加速度大小为g。则从某一时刻开始制动直到停下，汽车运动的位移大小为（　　）

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