湖南省长沙市雅礼中学2020-2021学年高一上学期期末考试物理试题 Word版含答案
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2020-2021学年湖南省长沙市高一上学期期末考试物理模拟试卷一.选择题(共12小题,满分48分,每小题4分)
1.(4分)关于重力的下列说法正确的是()
A.重力的方向一定竖直向下,即与接触面垂直
B.有规则几何外形的物体,其重心在物体的几何中心
C.若地球为规则球体,且质量分布均匀,那么地面上的物体在赤道上受的重力最小D.物体挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数一定等于物体的重力
2.(4分)关于质点的运动,下列说法正确的是()
A.加速度恒定的运动,速度的方向也一定不会改变
B.当质点的加速度逐渐减小时,其速度可能逐渐增大
C.运动轨迹对任何观察者来说都是不变的
D.物体的质量越大,其惯性越大,运动状态越容易被改变
3.(4分)下列说法中正确的是()
A.任何几何形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
B.用手托住一个瓶子,瓶子对手的压力就是重力
C.静止的水平桌面放一本书,桌面对书的支持力与书的重力二力平衡
D.静止的水平桌面放一本书,桌面对书的支持力是由于书发生了弹性形变引起的4.(4分)在平直公路上行驶的a车和b车,其位移﹣时间图象分别为图中直线a和曲线b,已知b车的加速度恒定且等于﹣2m/s3,t=3s时,直线a和曲线b刚好相切,则()
A.a车做匀速运动且其速度为v a=8
3m/s
B.t=0时,a车和b车的距离x0=9m
C.t=1s时,b车的速度为8m/s
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2020-2021学年高一上学期期末考试物理试卷一.选择题(共10小题,满分40分,每小题4分)1.观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是()A.乙车一定向左运动且速度小于风速B.甲车一定向左运动且速度小于风速C.甲车一定是静止的D.甲车可能向左运动,这时甲车的速度一定小于风2.关于位移和路程,下列说法中错误的是()A.出租车是按路程来计费的B.位移是矢量,路程是标量C.位移是用来描述直线运动,而路程是用来描述曲线运动D.物体通过的路程一定大于或等于位移的大小3.“可佳”是中国科学技术大学自主研发的智能服务机器人,图示是“可佳”。
现要执行一项任务,给它设定了如下动作程序:机器人在水平面上的直角坐标系xOy(坐标单位均为m)内,由原点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(2,2),该过程中机器人所用时间2√2s,则该机器人()A.从原点运动到点(3,1)的位移大小为4mB.在整个过程中的路程为2√2mC.在整个过程中的位移大小为2√2mD.在整个过程中的平均速度为2m/s4.自由下落的物体,它开始下落全程34的高度所用的时间和下落全程所用的时间的比值为()A .1:2B .√3:2C .(√2−1):(√3−√2)D .1:(√3−√2)5.甲、乙两物体质量之比为m 甲:m 乙=3:1,甲从H 高处自由下落,乙从2H 高处同时自由下落,不计空气阻力,以下说法中正确的是( )A .乙在下落过程中,中间位置的速度与刚着地速度大小之比为1:2B .在下落过程中,同一时刻两物体的速度相等C .甲落地时,乙距地面的高度为H2D .甲、乙在空中运动时间之比为1:26.倾角为θ的斜面固定在水平面上,在斜面上放置一“”形长木板,木板与斜面之间的动摩擦因数为μ.平行于斜面的力传感器(不计传感器的重力)上端连接木板,下端连接一质量为m 的光滑小球,如图所示,当木板固定时,传感器的示数为F 1,现由静止释放木板,木板沿斜面下滑的过程中,传感器的示数为F 2.则下列说法正确的是( )A .若μ=0,则F 1=F 2B .若μ=0,则F 2=mgsin θC .若μ≠0,则μ=F 1tanθF 2D .若μ≠0,则μ=F 2tanθF 17.一辆汽车在4s 内做匀变速直线运动,初速大小为2m/s ,末速大小为10m/s ,这段时间可能汽车的( ) A .加速度大小为2m/s 2 B .加速度大小为3m/s 2 C .平均速度大小为6m/sD .位移大小为10m8.小刚同学回家乘电梯上楼,其速度图象如图所示,已知他的质量是50kg ,g 取10m/s 2,则( )A.0﹣4s内,小刚对电梯地板的压力为500NB.0﹣4s内,小刚处于超重状态C.8﹣12s内,小刚处于超重状态D.8﹣12s内,小刚对电梯地板的压力为475N9.斜劈A放在水平地面上,质量为m的物体B在外力F1、F2的共同作用下,沿斜劈表面向下运动。
2020-2021学年度高一上学期期末考试物理试卷及答案题号一二三四总分得分(满分:100分时间:90分钟)一、单项选择题(每小题4分,共40分)1.(4分)在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、等效替代法、科学假设法和建立物理模型法等.以下关于物理学研究方法的叙述不正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法B.根据速度的定义式v=,当△t趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法C.在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法D.引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法2.(4分)一木箱放在水平地面上,并在水平拉力作用下匀速运动.下面说法正确的是()A.木箱受到的重力和地面对木箱的弹力是一作用力和反作用力B.木箱对地面的压力和地面对木箱的弹力是一对作用力和反作用力C.地面对木箱的摩擦力和木箱对地面的摩擦力是一对平衡力D.水平拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力3.(4分)如图甲、乙所示,乙图中斜面体固定不动,物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相反C.甲、乙两图中物体P均不受摩擦力D.甲图中物体P不受摩擦力,乙图中物体P受摩擦力,方向和F方向相同4.(4分)在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移随时间变化的规律为:汽车x=10t﹣t2,自行车x=5t,(x 的单位为m,t的单位为s)则下列说法正确的是()A.汽车做匀加速直线运动,自行车做匀速直线运动B.经过路标后的较短时间内自行车在前,汽车在后C.在t=2.5s时,自行车和汽车相距最远D.当两者再次同时经过同一位置时,它们距路标12.5m5.(4分)如图所示,用长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,对小球再施加一个力,使绳与竖直方向成β角并绷紧,小球处于静止状态,此力最小为()A.mgsinβB.mgcosβC.mgtanβD.mgcotβ6.(4分)以下说法正确的是()A.物体速度越大,加速度一定越大B.物体速度变化快,加速度一定大C.物体加速度不断减小,速度一定越来越小D.物体加速度不断增大,速度一定越来越大7.(4分)做匀减速运动的物体经4s后停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s内的位移是()A.1 m B.2 m C.5 m D.3 m8.(4分)一物体在AB两点的中点由静止开始运动(设AB长度足够长),其加速度随时间变化的图象如图所示.设指向A的加速度为正方向,则从t=0时刻开始,物体的运动情况是()A.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在原位置B.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在偏A侧某点C.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在偏B侧某点D.一直向A运动,4s末静止在偏向A侧的某点9.(4分)在电梯内的地板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为m的物体.当电梯匀速运动时,弹簧被压缩了x,某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了(重力加速度为g).则电梯在此时刻后的运动情况可能是()A.以大小为g的加速度加速上升B.以大小为g的加速度减速上升C.以大小为的加速度加速下降D.以大小为的加速度减速下降10.(4分)如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为m A、m B,由于B球受到风力作用,环A与B球一起向右匀速运动.已知细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是()A.B球受到的风力F为m B gtan θB.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变C.风力增大时,杆对环A的支持力变大D.环A与水平细杆间的动摩擦因数为二、多项选择题(每小题6分,共24分.全部选对得6分,选对但选不全得3分,错选、未选得0分)11.(6分)如图所示为一轻质弹簧弹力大小F和长度x的关系图象,根据图象判断,下列结论正确的是()A.弹簧的劲度系数为1N/mB.弹簧的劲度系数为100N/mC.弹簧的原长为6cmD.弹力的大小为2N时,弹簧伸长了2cm12.(6分)如图所示,一个质量为4kg的半球形物体A放在倾角为θ=37°的斜面B上静止不动.若用通过球心的水平推力F=10N作用在物体上,物体仍静止在斜面上,斜面仍相对地面静止.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10m/s2,则()A.物体A受到斜面B的摩擦力增加8 NB.物体A对斜面B的作用力增加10 NC.地面对斜面B的弹力不变D.地面对斜面B的摩擦力增加10 N13.(6分)某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s内物体的()A.路程为65 mB.位移大小为25 m,方向向上C.速度改变量的大小为10 m/sD.平均速度大小为13 m/s,方向向上14.(6分)有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s﹣t图象如图中甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v﹣t图象如图中乙所示.根据图象做出的判断正确的是()A.物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B更大B.在0﹣3s的时间内,物体B运动的位移为10mC.t=3s时,物体C追上物体DD.t=3s时,物体C与物体D之间有最大间距三、实验题(每空3分,共9分)15.(9分)探究加速度与力的关系装置如图1所示.带滑轮的长木板一端伸出桌面,另一端适当垫高,使木块连上纸带后恰好匀速下滑,细绳通过两滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接,调节滑轮高度使细线恰好与木板平行.按住木块,缓慢向沙桶中添加细沙,释放木块,记下弹簧秤的示数F及并通过计算求出相应纸带的加速度a,再改变沙桶质量…获取多组F,a的数据.(1)关于该实验的操作,以下说法正确的是.A.实验过程中,应先闭合打点计时器开关,再释放木块B.添加细沙,比用钩码可以更方便地获取多组实验数据C.每次添加细沙后,需测出沙及沙桶的质量D.实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量(2)某次打出的纸带如图2所示,选取A、B、C、D、E,5个计数点(每两个计数点间还的4个点未画出),则打B点时的速度大小为m/s,木块的加速度大小为m/s2.(保留三位有效数字)四、计算题(共4题,要求写出必要的公式、运算过程和文字说明,共27分)16.(6分)如图所示,小球的重力为12N,绳子OA与水平方向的角度为37°,OB水平(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=,cot37°=);试求(1)绳子OA受到的拉力.(2)绳子OB受到的拉力.17.(6分)一滑块以初速度v0=2m/s开始从斜面顶端匀加速下滑,第4s末的速度为6m/s,求:(1)滑块下滑时的加速度;(2)第3s末的速度;(3)前3s内的位移.18.(7分)如图,用力F提拉有细绳连在一起的A、B两物体,以5m/s2的加速度匀加速竖直上升,已知A、B的质量分别是1kg和2kg,绳子所能承受的最大拉力是35N,取g=10m/s2则:(1)力F的大小是多少?(2)为使绳子不被拉断,加速上升的最大加速度是多少?19.(8分)如图所示,质量为1kg的物体放于倾角θ为37°的足够长的固定斜面底端,受到30N的水平拉力作用而由静止开始沿斜面向上运动,物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,2s后将水平拉力撤去.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:(1)求物体能向上运动多远?(2)水平拉力撤去后还要经过多少时间物体再次回到斜面底端?参考答案与试题解析一、单项选择题(每小题4分,共40分)1.(4分)在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、等效替代法、科学假设法和建立物理模型法等.以下关于物理学研究方法的叙述不正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法B.根据速度的定义式v=,当△t趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法C.在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法D.引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法【分析】质点是一种理想化的物理模型.等效替代法是一种常用的方法,它是指用一种情况来等效替换另一种情况,效果要相同;当时间非常小时,我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度,采用的是极限思维法.研究多个量之间的关系常用控制变量法.【解答】解:A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了理想模型法,不是假设法;故A错误;B、根据速度定义式v=,当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,故B正确;C、在实验探究加速度与力、质量的关系时,因为三量之间相互都有关系,故应采用控制变量法;故C正确;D、重心是物体各部分所受的重力的合力的作用点,合力与分力是等效替代的关系,因此引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法.故D正确.本题选不正确的,故选:A.【点评】在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习.2.(4分)一木箱放在水平地面上,并在水平拉力作用下匀速运动.下面说法正确的是()A.木箱受到的重力和地面对木箱的弹力是一作用力和反作用力B.木箱对地面的压力和地面对木箱的弹力是一对作用力和反作用力C.地面对木箱的摩擦力和木箱对地面的摩擦力是一对平衡力D.水平拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力【分析】①平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上.缺一不可.②相互作用力的判断,两个力必须互为施力物体和受力物体,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上.【解答】解:A、木箱受到重力和地面对木箱的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A错误;B、木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力,互为施力物体和受力物体,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对作用力和反作用力,故B正确;C、地面对木箱的摩擦力和木箱对地面的摩擦力,互为施力物体和受力物体,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对作用力和反作用力,故C错误;D、木块水平方向上受到水平拉力和地面对木箱的摩擦力,是一对平衡力,故D错误.故选:B.【点评】相互作用力是发生在两个物体之间的,一个物体对另一个物体施加力的同时,也受到另一个物体对它的作用力,明确一对平衡力与一对作用力与反作用力的区别.3.(4分)如图甲、乙所示,乙图中斜面体固定不动,物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相反C.甲、乙两图中物体P均不受摩擦力D.甲图中物体P不受摩擦力,乙图中物体P受摩擦力,方向和F方向相同【分析】因两物体均做匀速直线运动,故受力平衡,根据共点力平衡条件可判断摩擦力的有无及方向.【解答】解:甲中P做匀速直线运动,而甲中P物体不受外力,故甲中P没有相对于Q 的运动趋势,故甲中P不受摩擦力;乙中P也是平衡状态,但P的重力使P有一沿斜面下滑的趋势,故Q对P有向上摩擦力,故P受与F方向相同的摩擦力.故选:D.【点评】静摩擦力的有无及方向判断是摩擦力中的重点,一般是根据共点力的平衡或牛顿第二定律进行分析;必要时可以采用假设法.4.(4分)在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移随时间变化的规律为:汽车x=10t﹣t2,自行车x=5t,(x 的单位为m,t的单位为s)则下列说法正确的是()A.汽车做匀加速直线运动,自行车做匀速直线运动B.经过路标后的较短时间内自行车在前,汽车在后C.在t=2.5s时,自行车和汽车相距最远D.当两者再次同时经过同一位置时,它们距路标12.5m【分析】将两车的位移随时间变化的规律与匀变速运动和匀速运动的位移公式进行对比,分析两车的运动性质.根据速度关系分析两车的位置关系.当两车的速度相等时,相距最远.由位移相等,求出时间,再求出与路标的距离.【解答】解:A、由汽车x=10t﹣t2,与x=v t+对比得到汽车的初速度为10m/s,加速度为﹣2m/s2,汽车做匀减速运动.自行车的位移x=5t,则知,自行车做匀速运动,速度为5m/s.故A 错误.B、在t=0时刻,汽车的速度较大,则经过路标后的较短时间内自行车在后,汽车在前.故B错误.C、当两车的速度相等时,相距最远,则有v0﹣a t=v,解得:t==.故C正确.D、当两者再次同时经过同一位置时位移相等,则有:x=10t﹣t2=5t,解得,t=5s,则x=25m,即它们距路标25m.故D错误.故选C【点评】本题是追及问题,首先要根据两车的位移表达式求出速度和加速度,其次要抓住隐含的临界条件,两车相距最远时速度相同.5.(4分)如图所示,用长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,对小球再施加一个力,使绳与竖直方向成β角并绷紧,小球处于静止状态,此力最小为()A.mgsinβB.mgcosβC.mgtanβD.mgcotβ【分析】以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg,绳的拉力T和力F,根据平衡条件的推论可知,绳的拉力T和力F的合力大小等于mg,方向竖直向上,保持不变,根据作图法,确定力F最小时F的方向,再根据平衡条件求出F的最小值.【解答】解:以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg,绳的拉力T和力F,作出力图如图所示.作图可知,当F与绳子方向垂直时,F最小.根据平衡条件得F=mgsinβ.故选:A.【点评】本题的难点在于如何运用作图法确定F取得最小值的条件,可在理解的基础上加深记忆:当两个力的合力一定时,一个分力方向不变,当两个分力相互垂直时,另一个分力有最小值.6.(4分)以下说法正确的是()A.物体速度越大,加速度一定越大B.物体速度变化快,加速度一定大C.物体加速度不断减小,速度一定越来越小D.物体加速度不断增大,速度一定越来越大【分析】根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大.加速度是描述速度变化快慢的物理量.【解答】解:A、速度大的物体加速度不一定大,例如速度大的匀速直线运动,加速度为零,故A错误.B、加速度是描述速度变化快慢的物理量.物体速度变化快,加速度一定大,故B正确;C、物体加速度不断减小,如果加速度方向与速度方向相同,速度增大,故C错误;D、物体加速度不断增大,如果加速度方向与速度方向相反,速度减小,故D错误;故选:B.【点评】把握加速度的定义式a=中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键,是正确理解加速度的定义的基础.7.(4分)做匀减速运动的物体经4s后停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s内的位移是()A.1 m B.2 m C.5 m D.3 m【分析】采用逆向思维,结合位移时间公式求出每一秒内的位移之比,从而通过第1s 内的位移求出最后1s内的位移.【解答】解:采用逆向思维,物体做初速度为零的匀加速直线运动,根据x=得,1s内、2s内、3s内、4s内的位移之比为1:4:9:16.则逆过来看,每一秒内的位移之比为1:3:5:7,则最后1s内的位移与第1s内的位移之比为1:7,第1s内的位移是14m,则最后1s内的位移是2m.故B正确,A、C、D 错误.故选:B.【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用.8.(4分)一物体在AB两点的中点由静止开始运动(设AB长度足够长),其加速度随时间变化的图象如图所示.设指向A的加速度为正方向,则从t=0时刻开始,物体的运动情况是()A.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在原位置B.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在偏A侧某点C.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在偏B侧某点D.一直向A运动,4s末静止在偏向A侧的某点【分析】分析物体的运动情况:0﹣1s内,物体向A做匀加速运动;1﹣2s内,物体向A做匀减速运动;2﹣3s内,物体向A做匀加速运动;3﹣4s内,物体向A做匀减速运动;根据对称性确定4s末的速度.【解答】解:由图分析可知,物体在第1s内向A做匀加速运动;第2s内,物体继续向A做匀减速运动,2s末速度减为零;第3s内,物体向A做匀加速运动;第4s内,物体向A做匀减速运动;所以物体一直向A运动.4s末静止在偏向A侧的某点.故D正确,ABC错误.故选D【点评】本题考查根据加速度图象分析物体运动情况的能力.注意1s末和3s末物体不回头向B运动,而是由于惯性继续向A运动.9.(4分)在电梯内的地板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为m的物体.当电梯匀速运动时,弹簧被压缩了x,某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了(重力加速度为g).则电梯在此时刻后的运动情况可能是()A.以大小为g的加速度加速上升B.以大小为g的加速度减速上升C.以大小为的加速度加速下降D.以大小为的加速度减速下降【分析】物体原来静止,由此可以知道物体的重力与弹簧的弹力相等,当弹簧又被继续压缩时,这时增加的弹力就是物体受的合力,由牛顿第二定律可以求加速度的大小,再判断物体的运动情况.【解答】解:因为电梯静止时,弹簧被压缩了x,由此可以知道,mg=kx,当电梯运动时,弹簧又被继续压缩了,弹簧的弹力变大了,所以物体的合力应该是向上的,大小是mg,由牛顿第二定律F=m a可得,mg=m a,所以加速度大小为a=g,合力是向上的,当然加速度的方向也就是向上的,此时物体可能是向上的匀加速运动,也可能是向下的匀减速运动,所以D正确.故选:D.【点评】根据物体所处的两种不同的情况,对物体受力分析,增加的弹力就是物体受的合力,再由牛顿第二定律可以求加速度.10.(4分)如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为m A、m B,由于B球受到风力作用,环A与B球一起向右匀速运动.已知细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是()A.B球受到的风力F为m B gtan θB.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变C.风力增大时,杆对环A的支持力变大D.环A与水平细杆间的动摩擦因数为【分析】先对球B受力分析,受重力、风力和拉力,根据共点力平衡条件列式分析;对A、B两物体组成的整体受力分析,受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力,再再次根据共点力平衡条件列式分析各力的变化.【解答】解:AB、对球B受力分析,受重力、风力和拉力,如左图风力F=m B gtanθ,故A正确;绳对B球的拉力T=,当风力增大时,θ增大,则T增大.故B错误.CD、把环和球当作一个整体,对其受力分析,受重力(m A+m B)g、支持力N、风力F 和向左的摩擦力f,如图根据共点力平衡条件可得:杆对A环的支持力大小N=(m A+m B)g,f=F,则A环与水平细杆间的动摩擦因数为μ==,故D错误;对整体分析,竖直方向上杆对环A的支持力N A=(m A+m B)g,风力增大时,杆对环A的支持力,故C错误;故选:A.【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.注意整体法和隔离法的应用.二、多项选择题(每小题6分,共24分.全部选对得6分,选对但选不全得3分,错选、未选得0分)11.(6分)如图所示为一轻质弹簧弹力大小F和长度x的关系图象,根据图象判断,下列结论正确的是()A.弹簧的劲度系数为1N/mB.弹簧的劲度系数为100N/mC.弹簧的原长为6cmD.弹力的大小为2N时,弹簧伸长了2cm【分析】由弹簧弹力大小F和长度x的关系,读出弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长;由图读出弹力为F=2N,弹簧的长度为x=4cm,求出弹簧压缩的长度,由胡克定律求出弹簧的劲度系数.【解答】解:C、由图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=6cm,即弹簧的原长为6cm,故C正确;AB、由图读出弹力为F1=2N,弹簧的长度为L1=4cm,弹簧压缩的长度x1 = L0﹣L1=2cm=0.02m;由胡克定律得:弹簧的劲度系数为k==N/m =100N/m;故A错误,B正确;D、由图知,F=2N时,x=4cm或8cm,则弹簧压缩了6cm﹣4cm=2cm,或伸长了8cm ﹣6cm=2cm,故D错误.故选:BC.【点评】在胡克定律公式f=kx中,x是弹簧伸长或压缩的长度,不是弹簧的长度,弹力与形变量成正比.12.(6分)如图所示,一个质量为4kg的半球形物体A放在倾角为θ=37°的斜面B上静止不动.若用通过球心的水平推力F=10N作用在物体上,物体仍静止在斜面上,斜面仍相对地面静止.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10m/s2,则()A.物体A受到斜面B的摩擦力增加8 NB.物体A对斜面B的作用力增加10 NC.地面对斜面B的弹力不变D.地面对斜面B的摩擦力增加10 N【分析】对没有施加力F时的半球进行受力分析,根据平衡条件求出物体受到的摩擦力;以整体为研究对象求出地面对斜面的摩擦力,然后进行比较.【解答】解:A、没有施加力F时,对物体受力分析:根据平衡条件:f=mgsinθ=4×10×0.6=24N施加力F后,对物体受力分析,如图:根据平衡条件,在斜面方向:f′+Fcosθ=mgsinθ代入数据解得:f′=16N故物体受到斜面的摩擦力减少:△f=24N﹣16N=8N,故A错误;B、没有施加力F时根据平衡条件A受斜面作用力与重力等大反向,即大小为40N,根据牛顿第三定律物体A对斜面的作用力为40N反向向下,施加力F后物体A对斜面的作用力如图:F=N=10N,可以看出物体对斜面的作用力不是增加10N,故B错误;C、以整体为研究对象,力F的是水平的,所以不影响竖直方向的受力,地面对斜面的弹力大小不变,故C正确;D、以整体为研究对象,水平方向增加了10N的力F,根据平衡条件得地面对斜面的摩擦力增加10N.故D正确.故选:CD.【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.注意整体法和隔离法的应用.13.(6分)某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s内物体的()A.路程为65 mB.位移大小为25 m,方向向上C.速度改变量的大小为10 m/sD.平均速度大小为13 m/s,方向向上【分析】根据上升的位移大小和下降的位移大小求出路程的大小,从而得出位移的大小和方向,根据速度时间公式求出速度的变化量,结合平均速度的推论求出平均速度.【解答】解:A、物体上升到最高点的时间,则下降的时间t2=2s,上升的位移大小,下降的位移大小,则路程s=x1+x2=45+20m=65m.故A正确.B、位移的大小x=x1﹣x2=45﹣20m=25m,方向向上,故B正确.C、速度的变化量△v=gt=10×5m/s=50m/s,故C错误.D、5s末的速度v=v0﹣gt=30﹣50m/s=﹣20m/s,则平均速度的大小,方向向上,故D错误.故选:AB.【点评】解决本题的关键掌握处理竖直上抛运动的方法,可以分段分析,也可以全过程分析求解,难度不大.14.(6分)有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s﹣t图象如图中甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v﹣t图象如图中乙所示.根据图象做出的判断正确的是()。
雅礼教育集团2020 下学期期末考试试卷高一物理时量:75分钟分值:100分一、选择题(1~7小题为单选题,每小题4分,每小题只有一个选项符合题目要求;8~10 小题为多项选择题,每小题5分,每题有两个或者两个以上选项符合题目要求,全部选对得5 分,没有选全得 3 分,不选或者错选不得分)1.如图所示,国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50Hz的频率监视前方的交通状况。
当车速v≤10m/s 且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动自动刹车,加速度大小约为5m/s2,使汽车避免与障碍物相撞。
则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为A.50mB.20 m C.10m D.1m2.如图所示,很多地铁站安装了智能化的阶梯式自动扶梯。
为了节约能源,在没有乘客乘行时,即自动扶梯不载重时往往以较小的速度匀速运行,当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运动。
一乘客乘阶梯式自动扶梯上楼,恰好经历了这两个过程。
则下列说法正确的是A.在扶梯加速时,扶梯对顾客的摩擦力沿水平方向B.扶梯加速、匀速运转时,对顾客摩擦力方向都为水平方向C.扶梯对顾客的弹力大小始终等于重力D.顾客始终受到三个力的作用3.如图所示,一件质量为M的衣服挂在等腰三角形的衣架上,衣架挂在A 一根横杆上。
衣架质量为m,衣架顶角θ=120°,此时衣架底边水平。
不计衣服与衣架摩擦,重力加速度为g,则衣架A 点受到横杆的支持力F T 和衣架左侧对衣服的作用力F 大小分别为4.如图所示,在光滑水平面上,一个小物块放在静止的小车上,物块和小车间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2.现用水平恒力F拉动小车,关于物块的加速度a m 和小车的加速度a M的大小,下列选项可能正确的是A.a m=1m/s2,a M=2m/s2 B.a m=2m/s2,a M=1m/s2C.a m=2m/s2,a M=3m/s2 D.a m=3 m/s2,a M=1m/s25.如图所示,A、B、C 三个小球质量均为m,A、B 之间用一根不可伸长的轻质细绳连在一起,B、C 之间用轻弹簧拴接,整个系统用细线悬挂在天花板上并且处于静止状态。
2020-2021学年高一上学期期末考试物理试卷一.选择题(共10小题,满分40分,每小题4分) 1.下列物理量属于矢量的是( ) A .质量B .重力C .时间D .路程2.A 、B 两小球从不同高度自由下落,同时落地,A 球下落的时间为t ,B 球下落的时间为t 2,当B 球开始下落的瞬间,A 、B 两球的高度差为( )A .gt 2B .38gt 2C .34gt 2D .14gt 23.一物体受到两个力的作用,大小分别是6N 和4N .其合力F 大小的范围是( ) A .2 N ≤F ≤10 NB .4 N ≤F ≤10 NC .6 N ≤F ≤10 ND .4 N ≤F ≤6 N4.国际单位制中,力学基本单位是( ) A .千克,米,秒 B .牛顿,千克,秒 C .牛顿,米,秒D .牛顿,千克,米5.如图所示,用倾角为37°的光滑木板AB 托住质量为m 的小球,小球用轻质弹簧系住,当小球处于静止状态时,弹簧恰好水平。
下列说法正确的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )A .小球静止时,弹簧弹力的大小为35mgB .小球静止时,木板对小球的弹力大小为53mgC .当木板AB 突然向下撤离的瞬间小球的加速度大小为gD .当木板AB 突然向下撤离的瞬间小球的加速度大小为54g6.如图所示,车的顶棚上用细线吊一个质量为m 的小球,车厢底板上放一个质量为M 的木块,当小车沿水平面直线运动时,小球细线偏离竖直方向角度为θ,木块和车厢保持相对静止,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( )A.汽车正向右匀减速运动B.汽车的加速度大小为gcosθC.细线对小球的拉力大小为mgD.木箱受到的摩擦力大小为Mgtanθ7.某同学站在电梯底板上,利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况,如图4所示的v﹣t图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(向上为正方向)。
2020-2021学年度高一上学期期末考试物理试卷及答案题号一二总分得分(满分:100分时间:90分钟)一、单项选择题(每小题4分,共40分)1.(4分)在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、等效替代法、科学假设法和建立物理模型法等.以下关于物理学研究方法的叙述不正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法B.根据速度的定义式v=,当△t趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法C.在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法D.引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法2.(4分)一木箱放在水平地面上,并在水平拉力作用下匀速运动.下面说法正确的是()A.木箱受到的重力和地面对木箱的弹力是一作用力和反作用力B.木箱对地面的压力和地面对木箱的弹力是一对作用力和反作用力C.地面对木箱的摩擦力和木箱对地面的摩擦力是一对平衡力D.水平拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力3.(4分)如图甲、乙所示,乙图中斜面体固定不动,物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相反C.甲、乙两图中物体P均不受摩擦力D.甲图中物体P不受摩擦力,乙图中物体P受摩擦力,方向和F方向相同4.(4分)在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移随时间变化的规律为:汽车x=10t﹣t2,自行车x=5t,(x 的单位为m,t的单位为s)则下列说法正确的是()A.汽车做匀加速直线运动,自行车做匀速直线运动B.经过路标后的较短时间内自行车在前,汽车在后C.在t=2.5s时,自行车和汽车相距最远D.当两者再次同时经过同一位置时,它们距路标12.5m5.(4分)如图所示,用长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,对小球再施加一个力,使绳与竖直方向成β角并绷紧,小球处于静止状态,此力最小为()A.mgsinβB.mgcosβC.mgtanβD.mgcotβ6.(4分)以下说法正确的是()A.物体速度越大,加速度一定越大B.物体速度变化快,加速度一定大C.物体加速度不断减小,速度一定越来越小D.物体加速度不断增大,速度一定越来越大7.(4分)做匀减速运动的物体经4s后停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s内的位移是()A.1 m B.2 m C.5 m D.3 m8.(4分)一物体在AB两点的中点由静止开始运动(设AB长度足够长),其加速度随时间变化的图象如图所示.设指向A的加速度为正方向,则从t=0时刻开始,物体的运动情况是()A.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在原位置B.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在偏A侧某点C.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在偏B侧某点D.一直向A运动,4s末静止在偏向A侧的某点9.(4分)在电梯内的地板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为m的物体.当电梯匀速运动时,弹簧被压缩了x,某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了(重力加速度为g).则电梯在此时刻后的运动情况可能是()A.以大小为g的加速度加速上升B.以大小为g的加速度减速上升C.以大小为的加速度加速下降D.以大小为的加速度减速下降10.(4分)如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为m A、m B,由于B球受到风力作用,环A与B球一起向右匀速运动.已知细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是()A.B球受到的风力F为m B gtan θB.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变C.风力增大时,杆对环A的支持力变大D.环A与水平细杆间的动摩擦因数为二、多项选择题(每小题6分,共24分.全部选对得6分,选对但选不全得3分,错选、未选得0分)11.(6分)如图所示为一轻质弹簧弹力大小F和长度x的关系图象,根据图象判断,下列结论正确的是()A.弹簧的劲度系数为1N/mB.弹簧的劲度系数为100N/mC.弹簧的原长为6cmD.弹力的大小为2N时,弹簧伸长了2cm12.(6分)如图所示,一个质量为4kg的半球形物体A放在倾角为θ=37°的斜面B上静止不动.若用通过球心的水平推力F=10N作用在物体上,物体仍静止在斜面上,斜面仍相对地面静止.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10m/s2,则()A.物体A受到斜面B的摩擦力增加8 NB.物体A对斜面B的作用力增加10 NC.地面对斜面B的弹力不变D.地面对斜面B的摩擦力增加10 N13.(6分)某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s内物体的()A.路程为65 mB.位移大小为25 m,方向向上C.速度改变量的大小为10 m/sD.平均速度大小为13 m/s,方向向上14.(6分)有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s﹣t图象如图中甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v﹣t图象如图中乙所示.根据图象做出的判断正确的是()A.物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B更大B.在0﹣3s的时间内,物体B运动的位移为10mC.t=3s时,物体C追上物体DD.t=3s时,物体C与物体D之间有最大间距三、实验题(每空3分,共9分)15.(9分)探究加速度与力的关系装置如图1所示.带滑轮的长木板一端伸出桌面,另一端适当垫高,使木块连上纸带后恰好匀速下滑,细绳通过两滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接,调节滑轮高度使细线恰好与木板平行.按住木块,缓慢向沙桶中添加细沙,释放木块,记下弹簧秤的示数F及并通过计算求出相应纸带的加速度a,再改变沙桶质量…获取多组F,a的数据.(1)关于该实验的操作,以下说法正确的是.A.实验过程中,应先闭合打点计时器开关,再释放木块B.添加细沙,比用钩码可以更方便地获取多组实验数据C.每次添加细沙后,需测出沙及沙桶的质量D.实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量(2)某次打出的纸带如图2所示,选取A、B、C、D、E,5个计数点(每两个计数点间还的4个点未画出),则打B点时的速度大小为m/s,木块的加速度大小为m/s2.(保留三位有效数字)四、计算题(共4题,要求写出必要的公式、运算过程和文字说明,共27分)16.(6分)如图所示,小球的重力为12N,绳子OA与水平方向的角度为37°,OB水平(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=,cot37°=);试求(1)绳子OA受到的拉力.(2)绳子OB受到的拉力.17.(6分)一滑块以初速度v0=2m/s开始从斜面顶端匀加速下滑,第4s末的速度为6m/s,求:(1)滑块下滑时的加速度;(2)第3s末的速度;(3)前3s内的位移.18.(7分)如图,用力F提拉有细绳连在一起的A、B两物体,以5m/s2的加速度匀加速竖直上升,已知A、B的质量分别是1kg和2kg,绳子所能承受的最大拉力是35N,取g=10m/s2则:(1)力F的大小是多少?(2)为使绳子不被拉断,加速上升的最大加速度是多少?19.(8分)如图所示,质量为1kg的物体放于倾角θ为37°的足够长的固定斜面底端,受到30N的水平拉力作用而由静止开始沿斜面向上运动,物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,2s后将水平拉力撤去.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:(1)求物体能向上运动多远?(2)水平拉力撤去后还要经过多少时间物体再次回到斜面底端?参考答案与试题解析一、单项选择题(每小题4分,共40分)1.(4分)在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、等效替代法、科学假设法和建立物理模型法等.以下关于物理学研究方法的叙述不正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法B.根据速度的定义式v=,当△t趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法C.在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法D.引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法【分析】质点是一种理想化的物理模型.等效替代法是一种常用的方法,它是指用一种情况来等效替换另一种情况,效果要相同;当时间非常小时,我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度,采用的是极限思维法.研究多个量之间的关系常用控制变量法.【解答】解:A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了理想模型法,不是假设法;故A错误;B、根据速度定义式v=,当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,故B正确;C、在实验探究加速度与力、质量的关系时,因为三量之间相互都有关系,故应采用控制变量法;故C正确;D、重心是物体各部分所受的重力的合力的作用点,合力与分力是等效替代的关系,因此引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法.故D正确.本题选不正确的,故选:A.【点评】在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习.2.(4分)一木箱放在水平地面上,并在水平拉力作用下匀速运动.下面说法正确的是()A.木箱受到的重力和地面对木箱的弹力是一作用力和反作用力B.木箱对地面的压力和地面对木箱的弹力是一对作用力和反作用力C.地面对木箱的摩擦力和木箱对地面的摩擦力是一对平衡力D.水平拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力【分析】①平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上.缺一不可.②相互作用力的判断,两个力必须互为施力物体和受力物体,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上.【解答】解:A、木箱受到重力和地面对木箱的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A错误;B、木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力,互为施力物体和受力物体,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对作用力和反作用力,故B正确;C、地面对木箱的摩擦力和木箱对地面的摩擦力,互为施力物体和受力物体,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对作用力和反作用力,故C错误;D、木块水平方向上受到水平拉力和地面对木箱的摩擦力,是一对平衡力,故D错误.故选:B.【点评】相互作用力是发生在两个物体之间的,一个物体对另一个物体施加力的同时,也受到另一个物体对它的作用力,明确一对平衡力与一对作用力与反作用力的区别.3.(4分)如图甲、乙所示,乙图中斜面体固定不动,物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体P均受摩擦力,且方向均与F相反C.甲、乙两图中物体P均不受摩擦力D.甲图中物体P不受摩擦力,乙图中物体P受摩擦力,方向和F方向相同【分析】因两物体均做匀速直线运动,故受力平衡,根据共点力平衡条件可判断摩擦力的有无及方向.【解答】解:甲中P做匀速直线运动,而甲中P物体不受外力,故甲中P没有相对于Q 的运动趋势,故甲中P不受摩擦力;乙中P也是平衡状态,但P的重力使P有一沿斜面下滑的趋势,故Q对P有向上摩擦力,故P受与F方向相同的摩擦力.故选:D.【点评】静摩擦力的有无及方向判断是摩擦力中的重点,一般是根据共点力的平衡或牛顿第二定律进行分析;必要时可以采用假设法.4.(4分)在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移随时间变化的规律为:汽车x=10t﹣t2,自行车x=5t,(x 的单位为m,t的单位为s)则下列说法正确的是()A.汽车做匀加速直线运动,自行车做匀速直线运动B.经过路标后的较短时间内自行车在前,汽车在后C.在t=2.5s时,自行车和汽车相距最远D.当两者再次同时经过同一位置时,它们距路标12.5m【分析】将两车的位移随时间变化的规律与匀变速运动和匀速运动的位移公式进行对比,分析两车的运动性质.根据速度关系分析两车的位置关系.当两车的速度相等时,相距最远.由位移相等,求出时间,再求出与路标的距离.【解答】解:A、由汽车x=10t﹣t2,与x=v t+对比得到汽车的初速度为10m/s,加速度为﹣2m/s2,汽车做匀减速运动.自行车的位移x=5t,则知,自行车做匀速运动,速度为5m/s.故A 错误.B、在t=0时刻,汽车的速度较大,则经过路标后的较短时间内自行车在后,汽车在前.故B错误.C、当两车的速度相等时,相距最远,则有v0﹣a t=v,解得:t==.故C正确.D、当两者再次同时经过同一位置时位移相等,则有:x=10t﹣t2=5t,解得,t=5s,则x=25m,即它们距路标25m.故D错误.故选C【点评】本题是追及问题,首先要根据两车的位移表达式求出速度和加速度,其次要抓住隐含的临界条件,两车相距最远时速度相同.5.(4分)如图所示,用长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,对小球再施加一个力,使绳与竖直方向成β角并绷紧,小球处于静止状态,此力最小为()A.mgsinβB.mgcosβC.m gtanβD.mgcotβ【分析】以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg,绳的拉力T和力F,根据平衡条件的推论可知,绳的拉力T和力F的合力大小等于mg,方向竖直向上,保持不变,根据作图法,确定力F最小时F的方向,再根据平衡条件求出F的最小值.【解答】解:以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg,绳的拉力T和力F,作出力图如图所示.作图可知,当F与绳子方向垂直时,F最小.根据平衡条件得F=mgsinβ.故选:A.【点评】本题的难点在于如何运用作图法确定F取得最小值的条件,可在理解的基础上加深记忆:当两个力的合力一定时,一个分力方向不变,当两个分力相互垂直时,另一个分力有最小值.6.(4分)以下说法正确的是()A.物体速度越大,加速度一定越大B.物体速度变化快,加速度一定大C.物体加速度不断减小,速度一定越来越小D.物体加速度不断增大,速度一定越来越大【分析】根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大.加速度是描述速度变化快慢的物理量.【解答】解:A、速度大的物体加速度不一定大,例如速度大的匀速直线运动,加速度为零,故A错误.B、加速度是描述速度变化快慢的物理量.物体速度变化快,加速度一定大,故B正确;C、物体加速度不断减小,如果加速度方向与速度方向相同,速度增大,故C错误;D、物体加速度不断增大,如果加速度方向与速度方向相反,速度减小,故D错误;故选:B.【点评】把握加速度的定义式a=中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键,是正确理解加速度的定义的基础.7.(4分)做匀减速运动的物体经4s后停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s内的位移是()A.1 m B.2 m C.5 m D.3 m【分析】采用逆向思维,结合位移时间公式求出每一秒内的位移之比,从而通过第1s 内的位移求出最后1s内的位移.【解答】解:采用逆向思维,物体做初速度为零的匀加速直线运动,根据x=得,1s内、2s内、3s内、4s内的位移之比为1:4:9:16.则逆过来看,每一秒内的位移之比为1:3:5:7,则最后1s内的位移与第1s内的位移之比为1:7,第1s内的位移是14m,则最后1s内的位移是2m.故B正确,A、C、D 错误.故选:B.【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用.8.(4分)一物体在AB两点的中点由静止开始运动(设AB长度足够长),其加速度随时间变化的图象如图所示.设指向A的加速度为正方向,则从t=0时刻开始,物体的运动情况是()A.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在原位置B.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在偏A侧某点C.先向A后向B,再向A、向B、4s末静止在偏B侧某点D.一直向A运动,4s末静止在偏向A侧的某点【分析】分析物体的运动情况:0﹣1s内,物体向A做匀加速运动;1﹣2s内,物体向A做匀减速运动;2﹣3s内,物体向A做匀加速运动;3﹣4s内,物体向A做匀减速运动;根据对称性确定4s末的速度.【解答】解:由图分析可知,物体在第1s内向A做匀加速运动;第2s内,物体继续向A做匀减速运动,2s末速度减为零;第3s内,物体向A做匀加速运动;第4s内,物体向A做匀减速运动;所以物体一直向A运动.4s末静止在偏向A侧的某点.故D正确,ABC错误.故选D【点评】本题考查根据加速度图象分析物体运动情况的能力.注意1s末和3s末物体不回头向B运动,而是由于惯性继续向A运动.9.(4分)在电梯内的地板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为m的物体.当电梯匀速运动时,弹簧被压缩了x,某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了(重力加速度为g).则电梯在此时刻后的运动情况可能是()A.以大小为g的加速度加速上升B.以大小为g的加速度减速上升C.以大小为的加速度加速下降D.以大小为的加速度减速下降【分析】物体原来静止,由此可以知道物体的重力与弹簧的弹力相等,当弹簧又被继续压缩时,这时增加的弹力就是物体受的合力,由牛顿第二定律可以求加速度的大小,再判断物体的运动情况.【解答】解:因为电梯静止时,弹簧被压缩了x,由此可以知道,mg=kx,当电梯运动时,弹簧又被继续压缩了,弹簧的弹力变大了,所以物体的合力应该是向上的,大小是mg,由牛顿第二定律F=m a可得,mg=m a,所以加速度大小为a=g,合力是向上的,当然加速度的方向也就是向上的,此时物体可能是向上的匀加速运动,也可能是向下的匀减速运动,所以D正确.故选:D.【点评】根据物体所处的两种不同的情况,对物体受力分析,增加的弹力就是物体受的合力,再由牛顿第二定律可以求加速度.10.(4分)如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为m A、m B,由于B球受到风力作用,环A与B球一起向右匀速运动.已知细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是()A.B球受到的风力F为m B gtan θB.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变C.风力增大时,杆对环A的支持力变大D.环A与水平细杆间的动摩擦因数为【分析】先对球B受力分析,受重力、风力和拉力,根据共点力平衡条件列式分析;对A、B两物体组成的整体受力分析,受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力,再再次根据共点力平衡条件列式分析各力的变化.【解答】解:AB、对球B受力分析,受重力、风力和拉力,如左图风力F=m B gtanθ,故A正确;绳对B球的拉力T=,当风力增大时,θ增大,则T增大.故B错误.CD、把环和球当作一个整体,对其受力分析,受重力(m A+m B)g、支持力N、风力F 和向左的摩擦力f,如图根据共点力平衡条件可得:杆对A环的支持力大小N=(m A+m B)g,f=F,则A环与水平细杆间的动摩擦因数为μ==,故D错误;对整体分析,竖直方向上杆对环A的支持力N A=(m A+m B)g,风力增大时,杆对环A的支持力,故C错误;故选:A.【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.注意整体法和隔离法的应用.二、多项选择题(每小题6分,共24分.全部选对得6分,选对但选不全得3分,错选、未选得0分)11.(6分)如图所示为一轻质弹簧弹力大小F和长度x的关系图象,根据图象判断,下列结论正确的是()A.弹簧的劲度系数为1N/mB.弹簧的劲度系数为100N/mC.弹簧的原长为6cmD.弹力的大小为2N时,弹簧伸长了2cm【分析】由弹簧弹力大小F和长度x的关系,读出弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长;由图读出弹力为F=2N,弹簧的长度为x=4cm,求出弹簧压缩的长度,由胡克定律求出弹簧的劲度系数.【解答】解:C、由图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=6cm,即弹簧的原长为6cm,故C正确;AB、由图读出弹力为F1=2N,弹簧的长度为L1=4cm,弹簧压缩的长度x1 = L0﹣L1=2cm=0.02m;由胡克定律得:弹簧的劲度系数为k==N/m =100N/m;故A错误,B正确;D、由图知,F=2N时,x=4cm或8cm,则弹簧压缩了6cm﹣4cm=2cm,或伸长了8cm ﹣6cm=2cm,故D错误.故选:BC.【点评】在胡克定律公式f=kx中,x是弹簧伸长或压缩的长度,不是弹簧的长度,弹力与形变量成正比.12.(6分)如图所示,一个质量为4kg的半球形物体A放在倾角为θ=37°的斜面B上静止不动.若用通过球心的水平推力F=10N作用在物体上,物体仍静止在斜面上,斜面仍相对地面静止.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10m/s2,则()A.物体A受到斜面B的摩擦力增加8 NB.物体A对斜面B的作用力增加10 NC.地面对斜面B的弹力不变D.地面对斜面B的摩擦力增加10 N【分析】对没有施加力F时的半球进行受力分析,根据平衡条件求出物体受到的摩擦力;以整体为研究对象求出地面对斜面的摩擦力,然后进行比较.【解答】解:A、没有施加力F时,对物体受力分析:根据平衡条件:f=mgsinθ=4×10×0.6=24N施加力F后,对物体受力分析,如图:根据平衡条件,在斜面方向:f′+Fcosθ=mgsinθ代入数据解得:f′=16N故物体受到斜面的摩擦力减少:△f=24N﹣16N=8N,故A错误;B、没有施加力F时根据平衡条件A受斜面作用力与重力等大反向,即大小为40N,根据牛顿第三定律物体A对斜面的作用力为40N反向向下,施加力F后物体A对斜面的作用力如图:F=N=10N,可以看出物体对斜面的作用力不是增加10N,故B错误;C、以整体为研究对象,力F的是水平的,所以不影响竖直方向的受力,地面对斜面的弹力大小不变,故C正确;D、以整体为研究对象,水平方向增加了10N的力F,根据平衡条件得地面对斜面的摩擦力增加10N.故D正确.故选:CD.【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.注意整体法和隔离法的应用.13.(6分)某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s内物体的()A.路程为65 mB.位移大小为25 m,方向向上C.速度改变量的大小为10 m/sD.平均速度大小为13 m/s,方向向上【分析】根据上升的位移大小和下降的位移大小求出路程的大小,从而得出位移的大小和方向,根据速度时间公式求出速度的变化量,结合平均速度的推论求出平均速度.【解答】解:A、物体上升到最高点的时间,则下降的时间t2=2s,上升的位移大小,下降的位移大小,则路程s=x1+x2=45+20m=65m.故A正确.B、位移的大小x=x1﹣x2=45﹣20m=25m,方向向上,故B正确.C、速度的变化量△v=gt=10×5m/s=50m/s,故C错误.D、5s末的速度v=v0﹣gt=30﹣50m/s=﹣20m/s,则平均速度的大小,方向向上,故D错误.故选:AB.【点评】解决本题的关键掌握处理竖直上抛运动的方法,可以分段分析,也可以全过程分析求解,难度不大.14.(6分)有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s﹣t图象如图中甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v﹣t图象如图中乙所示.根据图象做出的判断正确的是()。
雅礼中学2020-2021学年上学期期末考试物理试卷答案 1.答案 C 解析 使汽车避免与障碍物相撞,则末速度v =0,a =-5m/s 2,根据v 2-v 20=2ax 得x =-v 202a=-102-2×5m =10 m ,选项C 正确。
2.答案 A解析 在扶梯加速运转时,顾客受重力、支持力、向右的摩擦力以产生沿斜面向上的加速度,当扶梯匀速运转时,顾客受到的合力为零,摩擦力为零,所以选项A 正确.3.答案:B4.C[若物块与小车保持相对静止一起运动,设加速度为a ,对系统受力分析,由牛顿第二定律可得:F =(M +m )a ,隔离小物块受力分析,二者间的摩擦力F f 为静摩擦力,且F f ≤μmg ,由牛顿第二定律可得:F f =ma ,联立可得:a m =a M =a ≤μg =2 m/s 2.若物块与小车间发生了相对运动,二者间的摩擦力F f 为滑动摩擦力,且a m <a M ,隔离小物块受力分析,如图所示,由牛顿第二定律可得:F f =μmg =ma m ,可得:a m =2 m/s 2,选项C 正确,选项A 、B 、D 错误.]5.答案 A解析 剪断细线前,由平衡条件可知,A 上端的细线的拉力为3mg ,A 、B 之间细绳的拉力为2mg ,轻弹簧的拉力为mg .在剪断细线的瞬间,轻弹簧中拉力不变,小球C 所受合外力为零,所以C 的加速度为零;A 、B 小球被细绳拴在一起,整体受到二者重力和轻弹簧向下的拉力,由牛顿第二定律得3mg =2ma ,解得a =1.5g ,选项A 正确.6.答案 D解析 根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知,x =v 0t ,y =12gt 2,tan θ=y x,分别将37°、53°代入可得A 、B 两个小球平抛所经历的时间之比为t A ∶t B =tan 37°∶tan 53°=9∶16,选项D 正确,A 、B 、C 错误.7. 答案 D8. 8.AC [静止或匀速运动时,头对缸的作用力与盘的重力等大反向,竖直向上,所以A 正确、B 错误;一起匀加速运动,当达到最大静摩擦力时a max =μg ,头对缸的作用力斜向上,水平分力等于μmg ,竖直分力等于mg ,则头对缸的作用力F max =mg 2+μmg 2,则F ≤1+μ2mg ,所以C 正确;静摩擦力大小F f ≤μmg ,所以D 错误.]9.答案 CD解析 A 和B 的加速度均等于重力加速度,即B 的加速度等于A 的加速度,故A 错误;两球都做斜抛运动,竖直方向的分运动是竖直上抛运动,根据运动的对称性可知,两球上升和下落的时间相等,而下落过程,根据t =2h g,知下落时间相等,则两球飞行的时间相等,故B 错误;两球的竖直高度相等,时间相等,A 的水平位移小于B 的水平位移,A 的水平速度小,最高点只有水平速度,故最高点A 的速度比B 的小,故D 错误;落地时根据v y =2gh ,知A 和B 的竖直分速度一样大,水平分速度B 大,根据v =v x 2+v y 2可知,B 落地时的速度比A 落地时的速度大,故C 正确.10.答案 AC解析 (1)开始整个装置处于静止状态,对小球进行受力分析,如图甲所示,根据平衡条件得F 弹AP =mg OA,根据胡克定律得F 弹=k (l -AP ),根据几何知识得AP =OP 2-OA 2,联立并代入数据解得k =3.75 N/m.(2)当弹簧的弹力为零时,小球上移至P ′位置,绕OA 中点C 做匀速圆周运动,受力分析如图乙所示,轨道半径r =CP ′=OP ′2-OC 2,向心力mg tanθ=mrω2,tan θ=CP ′OC,OP ′=5 m ,OC =2 m ,代入数据解得ω= 5 rad/s. 11.答案 (1)(2分)自由落体 (2)(4分)AC解析 (1)题图甲装置用来研究平抛物体在竖直方向的运动规律,观察实验发现两小球总是同时落地,可知做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动.(2)斜槽末端水平,才能保证小球离开斜槽末端时速度方向为水平方向,故A 正确;为保证小球多次运动是同一条轨迹,每次小球都应在同一位置由静止释放,B 错误,C 正确;小球的运动轨迹是平滑曲线,故连线时不能用折线,故D 错误.12.答案 (1)(4分)BC (2)(3分)C (3)(3分)未进行阻力补偿或阻力补偿不够 解析 (1)本题拉力可以由力传感器测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使砂和砂桶的质量远小于带滑轮的小车的质量,故A 、D 错误;实验时需将长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B 正确;实验时,小车应靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,需记录传感器的示数,故C 正确.(2)由牛顿第二定律得:2F =Ma ,则a =2M F ,a -F 图象的斜率:k =2M,则小车的质量m ′=M -m 0=2k-m 0,故C 正确. (3)当F 不等于零时,加速度a 仍然为零,可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够. 13解析:'。
2020-2021学年高一上学期期末考试物理试卷一.选择题(共10小题,满分40分,每小题4分) 1.下列说法正确的是( )A .物体重力的大小总是等于它对竖直弹簧测力计的拉力B .物体的速度越大,惯性就越大C .可以用实验直接验证牛顿第一定律D .牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 2.下列说法正确的是( )A .研究地球绕太阳公转周期时,可以把地球看作一个质点B .质点就是用一个点表示物体,没有大小和质量C .参照物必须选择静止不动的物体D .作息时间表上7:40上早自习,表示的是时间3.A 、B 两物体在同一直线上同时从同一地点出发,它们的速度图象如图所示,则( )A .A 、B 两物体运动方向相反B .开头4s 内A 、B 两物体的位移相同C .A 物体的加速度比B 物体的加速度大D .t =4s 时,A 、B 两物体的相距最远4.一物体沿直线在甲、乙两地往返,物体由甲地到乙地的速度为v 1,用的时间为t 1;由乙地到甲地的速度为V 2,用的时间为t 2;则物体在甲、乙两地往返一次的平均速度为( ) A .0 B .v 1+v 22C .v 1t 1+v 2t 2t 1+t 2D .v 1+v 2v 1v 25.取一根长2m 左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘.在线端系上第一个垫圈1,隔12cm 再系一个垫圈2,以后垫圈之间的距离分别为36cm 、60cm 、84cm ,如图所示.站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘.松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5个垫圈( )A.落到盘上的时间间隔越来越大B.落到盘上的时间间隔越来越小C.依次落到盘上的时间关系为1:2:3:4D.依次落到盘上的时间关系为1:(√2−1):(√3−√2):(2−√3)6.已知相互垂直的两个共点力合力为40N,其中一个力的大小为20N,则另一个力的大小是()A.10N B.20N C.60N D.20√3N7.如图所示,小强用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱,未拉动,此时绳中拉力为F,则木箱所受摩擦力的大小为()A.FcosθB.FsinθC.0D.F8.如图所示,一斜面固定在水平面上,一半球形滑块固定在斜面上,球心O的正上方有一定滑轮A(视为质点),细线的一端与一质量分布均匀的光滑圆球B连接,另一端绕过滑轮A在水平向右的拉力F作用下使圆球B保持静止。
湖南省长沙市雅礼中学2020-2021学年高一(上)12月物理试题学校_________ 班级__________ 姓名__________ 学号__________一、单选题1. 下列说法正确的是()A.牛顿认为力是维持物体运动的原因B.牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证C.国际单位制中,kg、m、N是三个基本单位D.根据速度定义式,当△t→0时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度2. 如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是A.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力B.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力C.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力D.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力赛车表演时,看到赛车闪而过,感叹“真快啊!”;3. 朱军同学在现杨观看F1当到了终点时,赛车突然刹车停住,朱军同学又感叹“真快啊!”.下列说法正确的是()A.第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述速度大B.第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述速度大C.第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述加速度大D.第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述加速度大4. 一辆公共汽车出站后从静止开始加速,做匀加速直线运动。
第1 s内和第2 s内位移大小依次为1 m和3 m。
则在启动前5s内的位移是()A.16m B.24m C.25m D.27m5. 如图所示,一只蜗牛沿着葡萄枝缓慢爬行,若葡萄枝的倾角为,则葡萄枝对重为G的蜗牛的作用力为()A.B.C.D.大于6. 如图所示,为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图,正确的是()A.B.D.C.7. 若货物随升降机运动的图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是A.B.C.D.8. 如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体,BO段细线与天花板的夹角θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是( )A.细线BO对天花板的拉力大小是G/2 B.a杆对滑轮的作用力大小是G/2 C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G D.a杆对滑轮的作用力大小是G二、多选题9. 两个质量均为m的小球,用两条轻绳连接,处于平衡状态(图1);若只将A、B间的轻绳换成轻质弹簧(图2),其他不变。
2020-2021学年度高一上学期期末考试物理试卷及答案题号一二三四总分得分(满分:100分时间:100分钟)一、单项选择题(本题共9小题,每小题4分,共36分)1.下列说法正确的是()A.任何形状规则的物体,它的重心均与其几何中心重合B.质量大的物体重力大,做自由落体运动时重力加速度大C.滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反D.两个接触面之间有摩擦力则一定有弹力,且摩擦力方向一定与弹力方向垂直2.如图所示,在粗糙的水平地面上有质量为m的物体,连接在一劲度系数为k的轻弹簧上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F向右拉弹簧,使物体做匀速直线运动,则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)()A.B.C.D.3.如图所示,水平地面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态.长木板受力的个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个4.有三个共点力,大小分别为16N、10N、5N.其中合力最小值为()A.0N B.3N C.5N D.1N5.如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中()A.N1始终减小,N2始终增大B.N1始终减小,N2始终减小C.N1先增大后减小,N2始终减小D.N1先增大后减小,N2先减小后增大6.如图所示,质量为m的物体,在水平力F的作用下,沿倾角为α的粗糙斜面向上做匀速运动,物体与斜面间的动摩擦因数为μ.则水平推力的大小为()A.B.C.mgsin α+μmgcos αD.7.如图所示,小球A、B、C的质量均为m,A、B间用细线相连,B、C间用轻质弹簧k1相连,然后用轻质弹簧k2悬挂而静止,则在剪断A、B间细线的瞬间,A、B、C 的加速度分别是()A.a A=3g,a B=2g,a C=0 B.a A=0,a B=g,a C=gC.a A=2g,a B=2g,a C=0 D.a A=g,a B=2g,a C=g8.两辆汽车在同一平直的公路上行驶,它们的质量之比m1:m2=1:2,速度之比v1:v2=2:1,设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计空气阻力,当两车急刹车后两车滑行的最大距离分别为s1和s2.则()A.s1:s2=1:2 B.s1:s2=2:1 C.s1:s2=1:1 D.s1:s2=4:1 9.如图所示,位于水平地面上的质量为M的物体,在大小为F,与水平方向成θ的拉力作用下沿地面作加速运动,已知物体与地面间的动摩擦系数为μ,则物体的加速度为()A.B.C.D.二、多选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分.)10.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N.若撤去力F1,则下列说法正确的是()A.木块受到滑动摩擦力B.木块受到静摩擦力C.木块所受合力为2N,方向向左D.木块所受合力为零11.关于惯性,下列说法正确的是()A.惯性是物体固有的属性,惯性越大的物体,它的运动状态越难改变B.同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性C.“嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同(燃料消耗忽略不计)D.各种机床和发电机的底座做得很笨重,并用螺丝固定在地面上,目的是增大惯性12.如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度(一直在弹性限度内)后停止下落.在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是()A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小D.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大三、实验题(本题共13分)13.一个实验小组在“探究弹力和和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是()A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的原长比b的短D.a的劲度系数比b的小14.竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4N的物体时,弹簧长度为12cm;挂重为6N的物体时,弹簧长度为13cm,则弹簧原长为cm,劲度系数为N/m.15.某物体质量为2kg,受力F1、F2的作用,大小分别为6N、8N,则加速度a的取值范围为.四、计算题(共36分)16.如图所示,重100N的物体,用轻质细绳a和b悬挂,绳a水平、绳b与水平方向成60°,求绳a、b对重物的拉力T a、T b大小.17.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t 的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.取重力加速度g=10m/s2.试根据此两图线求出物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为多少?18.质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37°.力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)参考答案与试题解析一、单项选择题(本题共9小题,每小题4分,共36分)1.下列说法正确的是()A.任何形状规则的物体,它的重心均与其几何中心重合B.质量大的物体重力大,做自由落体运动时重力加速度大C.滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反D.两个接触面之间有摩擦力则一定有弹力,且摩擦力方向一定与弹力方向垂直【考点】摩擦力的判断与计算;重力;重心.【分析】形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心与它的几何中心重合;自由落体运动时重力加速度均相同;滑动摩擦力与相对运动方向相反;有摩擦力产生则接触面上必会有弹力,弹力垂直于接触面,摩擦力平行于接触面,所以弹力垂直于摩擦力方向.【解答】解:A、形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心与它的几何中心重合,且重心不一定在物体上,比如圆环或空心球,故A错误;B、质量大的物体重力大,但做自由落体运动时重力加速度一样大,故B错误;C、滑动摩擦力总是与物体的相对运动方向相反,故C错误;D、产生摩擦力的条件是:①有弹力②接触面粗糙③有相对运动或相对运动趋势,可见有弹力是产生摩擦力的必要不充分条件,两接触面间有摩擦力存在,则一定有弹力存在;且弹力垂直于接触面,摩擦力平行于接触面,所以两者方向相互垂直,故D正确;故选:D.【点评】本题考查了弹力、摩擦力的有关概念,知道有弹力是产生摩擦力的必要不充分条件,理解影响重心的因素,同时注意摩擦力方向中的相对两字的含义.2.如图所示,在粗糙的水平地面上有质量为m的物体,连接在一劲度系数为k的轻弹簧上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F向右拉弹簧,使物体做匀速直线运动,则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)()A.B.C.D.【考点】胡克定律.【分析】根据共点力平衡求出弹簧弹力的大小,结合胡克定律求出弹簧的伸长量.=F=μmg【解答】解:根据平衡条件得:弹簧的弹力F弹根据胡克定律得,F=kx弹解得弹簧的伸长量x=,或x=.故D正确,A、B、C错误.故选:D.【点评】本题考查了共点力平衡和胡克定律的综合,知道拉力等于弹簧的弹力、等于摩擦力的大小.3.如图所示,水平地面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态.长木板受力的个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】先分析木板M重力和弹力,再对m受力分析,根据平衡判断出M与m间是否存在摩擦力.对整体分析,根据平衡判断地面对M是否存在摩擦力.由此即可得知正确选项.【解答】解:长木板受到重力、地面对它的支持力、木块对它的压力,弹簧对它的弹力,对m受力分析,m受到重力、支持力、水平向左的弹力,根据平衡知,M对m的摩擦力向右,所以木板还受到m给它的静摩擦力,对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对M有摩擦力,则整体不能平衡,故地面对M无摩擦力作用.所以长木板一个受到5个力,故C正确.故选:C.【点评】解决本题的关键是知道受力分析的步骤,要求同学们会正确的进行受力分析,能根据平衡条件判断摩擦力是否存在,难度适中.4.有三个共点力,大小分别为16N、10N、5N.其中合力最小值为()A.0N B.3N C.5N D.1N【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.【分析】大小分别为16N、10N、5N的三个力,合力的最大值等于三个力之和,当其中任何两个力的合力与第三个力大小相等方向相反的时候,合力才为零.【解答】解:16N和10N和合力的范围是6N≤F≤26N,5N不在这个范围内,因此合力的最小值是1N,故D正确,ABC错误.故选:D.【点评】当三个力的方向相同时,合力最大,三个力的合力不一定为零,当第三个力不在剩余两个力的合力范围内,合力不能为零.解决本题的关键掌握两个力的合力范围,从而会通过两个力的合力范围求三个力的合力范围.5.如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中()A.N1始终减小,N2始终增大B.N1始终减小,N2始终减小C.N1先增大后减小,N2始终减小D.N1先增大后减小,N2先减小后增大【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】以小球为研究对象,分析受力情况:重力、木板的支持力和墙壁的支持力,根据牛顿第三定律得知,墙面和木板对球的压力大小分别等于球对墙面和木板的支持力大小,根据平衡条件得到两个支持力与θ的关系,再分析其变化情况.【解答】解:以小球为研究对象,分析受力情况:重力G、墙面的支持力N1′和木板的支持力N2′.根据牛顿第三定律得知,N1=N1′,N2=N2′.根据平衡条件得:N1′=Gcotθ,N2′=;将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中,θ增大,cotθ减小,sinθ增大,则N1′和N2′都始终减小,故N1和N2都始终减小.故选B【点评】本题运用函数法研究动态平衡问题,也可以运用图解法直观反映力的变化情况.6.如图所示,质量为m的物体,在水平力F的作用下,沿倾角为α的粗糙斜面向上做匀速运动,物体与斜面间的动摩擦因数为μ.则水平推力的大小为()A.B.C.mgsin α+μmgcos αD.【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】对物体受力分析,然后根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式求解即可.【解答】解:对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,如图所示:根据共点力平衡条件,有:平行斜面方向:Fcosα﹣mgsinα﹣f=0垂直斜面方向:Fsinα+mgcosα﹣N=0其中:f=μN联立解得:F=,所以A正确、BCD错误;故选:A.【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.7.如图所示,小球A、B、C的质量均为m,A、B间用细线相连,B、C间用轻质弹簧k1相连,然后用轻质弹簧k2悬挂而静止,则在剪断A、B间细线的瞬间,A、B、C 的加速度分别是()A.a A=3g,a B=2g,a C=0 B.a A=0,a B=g,a C=gC.a A=2g,a B=2g,a C=0 D.a A=g,a B=2g,a C=g【考点】牛顿第二定律.【分析】根据平衡求出弹簧的弹力大小,剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律分别求出A、B、C的加速度.【解答】解:剪断细线前,对ABC整体分析,弹簧1的弹力F1=3mg,对C分析,弹簧2的弹力F2=mg,剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,隔离对A分析,,隔离对B分析,,C所受的合力仍然为零,则a C=0,故C正确,A、B、D错误.故选:C.【点评】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题,知道剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律进行求解,难度不大.8.两辆汽车在同一平直的公路上行驶,它们的质量之比m1:m2=1:2,速度之比v1:v2=2:1,设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计空气阻力,当两车急刹车后两车滑行的最大距离分别为s1和s2.则()A.s1:s2=1:2 B.s1:s2=2:1 C.s1:s2=1:1 D.s1:s2=4:1【考点】动能定理的应用.【分析】分析物体的受力情况和运动情况,明确汽车在滑行中受摩擦力做功,根据动能定理可得出影响滑行距离的原因.【解答】解:由动能定理可知,﹣μmgs=0﹣E K;即μmgs=mv2;由公式可得,s=,看见位移的大小与汽车的质量无关;速度之比为v1:v2=2:1,两车与路面的动摩擦因数相同,所以s1:s2=4:1.故D正确,ABC错误.故选:D.【点评】本题考查动能定理的应用,要比较两者的距离,应将它们距离的表达式列出,根据表达式来判断影响距离的物理量有哪些,并且一定要全面考虑,本题也可利用牛顿二定律分析求解.9.如图所示,位于水平地面上的质量为M的物体,在大小为F,与水平方向成θ的拉力作用下沿地面作加速运动,已知物体与地面间的动摩擦系数为μ,则物体的加速度为()A.B.C.D.【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】对物体受力分析,抓住竖直方向上的合力为零,根据牛顿第二定律求出物体的加速度.【解答】解:对物体受力分析可知,物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用,在水平方向有:Fcosα﹣f=Ma,竖直方向有:Mg=F N+Fsinα,滑动摩擦力:f=μF N,得滑动摩擦力大小:F f=μ(Mg﹣Fsinα)加速度大小为:a=故选:D【点评】本题就是考查学生对牛顿第二定律的基本的应用,通过受力分析列式即可求得.二、多选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分.)10.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N.若撤去力F1,则下列说法正确的是()A.木块受到滑动摩擦力B.木块受到静摩擦力C.木块所受合力为2N,方向向左D.木块所受合力为零【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】由题,F1=10N,F2=2N,木块处于静止状态,由平衡条件可确定出最大静摩擦力的范围.若撤去力F1,根据F2=2N与最大静摩擦力的关系,判断物体能否运动,再求解木块所受的摩擦力,确定出合力.【解答】解:A、B由题意,木块原来受到F1=10N,F2=2N,木块处于静止状态,由平衡条件得知,此时木块所受的静摩擦力大小为f=F1﹣F2=8N,所以木块所受的最大静摩擦力范围为f m≥8N.若撤去力F1,F2=2N<f m,所以木块不能被拉动,保持静止状态,但木块有向左运动趋势,受到向右的静摩擦力作用.故A错误,B正确.C、D由上分析可知,木块仍处于静止状态,由平衡条件得知,木块所受合力为零.故C错误,D正确.故选BD【点评】本题的解题关键是根据F2与最大静摩擦力的关系,确定木块的状态,只有当拉力大于最大静摩擦力时木块才能运动,而F2<f m,判断出木块仍处于静止状态.11.关于惯性,下列说法正确的是()A.惯性是物体固有的属性,惯性越大的物体,它的运动状态越难改变B.同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性C.“嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同(燃料消耗忽略不计)D.各种机床和发电机的底座做得很笨重,并用螺丝固定在地面上,目的是增大惯性【考点】惯性.【分析】惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性;惯性与物体的质量有关与运动状态无关.【解答】解:A、惯性是物体固有的属性,惯性越大的物体,它的运动状态越难改变,A正确;B、质量不变惯性不变,与运动状态无关,B错误;C、“嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同(燃料消耗忽略不计),因为质量不变,C正确;D、各种机床和发电机的底座做得很笨重,并用螺丝固定在地面上,目的是增大惯性,使其静止的状态不易改变,D正确;故选:ACD【点评】惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起.解答此题要注意:一切物体任何情况下都具有惯性.惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来.12.如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度(一直在弹性限度内)后停止下落.在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是()A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小D.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大【考点】动能和势能的相互转化;牛顿第二定律;功能关系.【分析】根据小球的受力情况,分析小球的运动情况,判断什么时刻小球的速度最大,根据牛顿第二定律分析小球的加速度的方向.【解答】解:A、B小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度,开始压缩弹簧时,重力大于弹力,合力竖直向下,加速度方向竖直向下,与速度方向相同,小球做加速度运动,当小球所受的弹力大于重力时,合力竖直向上,加速度竖直向上,与速度方向相反,小球开始做减速运动,则当弹力与重力大小相等、方向相反时,小球的速度最大.故AB错误.C、由上分析可知,从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小.故C正确.D、从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后反向增大.故D正确.故选CD.【点评】本题是含有弹簧的问题,关键要抓住弹簧弹力的可变性,不能想当然,认为小球一碰弹簧就开始减速.三、实验题(本题共13分)13.一个实验小组在“探究弹力和和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是()A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的原长比b的短D.a的劲度系数比b的小【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系.【分析】弹簧的弹力满足胡克定律,F=kx,在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,横截距表示弹簧的原长.【解答】解:A、在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,故A错误,C正确;B、在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,故B正确,D错误.故选:BC【点评】考查了胡克定律,注意F﹣t图象的认识,难度不大,属于基础题.14.竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4N的物体时,弹簧长度为12cm;挂重为6N的物体时,弹簧长度为13cm,则弹簧原长为10cm,劲度系数为200N/m.【考点】胡克定律;共点力平衡的条件及其应用.【分析】物体静止时,弹簧的弹力等于所悬挂物体的重力,弹簧伸长的长度等于弹簧的长度减去原长.根据胡克定律对两种情况分别列方程求解劲度系数k.【解答】解:设弹簧的劲度系数k,原长为l0.根据胡克定律得当挂重为4N的物体时,G1=k(l1﹣l0)①当挂重为6N的物体时,G2=k(l2﹣l0)②联立得l0=10cm代入①得k==200N/m故答案为:10;200.【点评】本题是胡定定律的基本应用,抓住公式F=kx中x是弹簧伸长的长度或压缩的长度.15.某物体质量为2kg,受力F1、F2的作用,大小分别为6N、8N,则加速度a的取值范围为1m/s2~7m/s2.【考点】牛顿第二定律;合力的大小与分力间夹角的关系.【分析】当合力最大时,物体的加速度最大,当合力最小时,物体的加速度最小,根据合力范围求出合力的最大值和最小值,结合牛顿第二定律求出最大加速度和最小加速度,从而求得加速度的范围.【解答】解:两个力的合力最大值等于两力之和,为F max=F1+F2=6N+8N=14N,物体的最大加速度a max===7m/s2.两个力的合力最小值等于两力之差,为F main=F2﹣F1=8N﹣6N=2N,则物体的最小加速度a min===1m/s2.故加速度的范围为:1m/s2~7m/s2.故答案为:1m/s2~7m/s2.【点评】本题的关键要能正确求出合力的最大值和最小值,再通过牛顿第二定律进行求解即可.四、计算题(共36分)16.如图所示,重100N的物体,用轻质细绳a和b悬挂,绳a水平、绳b与水平方向成60°,求绳a、b对重物的拉力T a、T b大小.【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.【分析】结点O受到三个拉力作用:重物的拉力、绳a和b的拉力.作出受力示意图,根据平衡条件运用正交分解法求出绳a、b对重物的拉力T a、T b大小.【解答】解:结点O受到三个拉力作用:重物的拉力、绳a和b的拉力.作出受力示意图如图:由平衡条件,有:T b cos60°﹣T a=0 …①T b sin60°﹣G=0 …②由①②式,解得:T a=N,T b=N答:绳a、b对重物的拉力T a、T b大小分别为N,N.【点评】本题是简单的力平衡问题,常常以结点O为研究对象,分析受力,作出力图是基础.属于基础题.17.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t 的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.取重力加速度g=10m/s2.试根据此两图线求出物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为多少?【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.【分析】根据物块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,求出滑动摩擦力的大小,通过2﹣4s内做匀加速直线运动,结合图线求出加速度的大小,根据牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小.【解答】解:从v﹣t图象中看出在4s~6s内物块做匀速运动,对应的F﹣t图象中F3=2N,则物块所受的滑动摩擦力为:Fμ=μmg=2N在2s~4s内,由v﹣t图象可得物块的加速度为:,对应的F﹣t图象中F2=3N,根据牛顿第二定律得:F2﹣Fμ=ma由上述两式代入数据可解得:m=0.5kg,μ=0.4.答:物块的质量为0.5kg,动摩擦因数为0.4.【点评】本题考查了牛顿第二定律和图线的综合,关键理清物体的运动规律,结合牛顿第二定律进行求解,知道速度时间图线的斜率表示加速度.18.质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37°.力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】物体先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动.根据牛顿第二定律和运动学公式结合研究匀加速运动过程,求出F刚撤去时物体的速度表达式,再由牛顿第二定律和运动学公式结合研究匀减速运动过程,联立可求出μ.【解答】解:物体受力分析如图所示,设加速的加速度为a1,末速度为v,减速时的加速度大小为a2,将mg 和F分解后,由牛顿运动定律得:F N=Fsinθ+mgcosθFcosθ﹣f﹣mgsinθ=ma1根据摩擦定律有f=μF N,代入数据得a1=10﹣20μ加速过程由运动学规律可知v=a1t1撤去F 后,物体减速运动的加速度大小为a2,则a2=gsinθ+μgcosθ代入数据得a2=6+8μ由匀变速运动规律有v=a2t2由运动学规律知s=a1t12+a2t22代入数据得μ=0.25;s=16.25m答:物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25;物体的总位移s=16.25m。
2020-2021学年湖南省长沙市雅礼中学高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示,在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的光滑斜面,现将一个重4N 的物体放在斜面上,让它自由滑下,那么测力计因4N物体的存在,而增加的读数是()A.4N B. C.0 N D.3N参考答案:答案:D2. 如下图所示,在M、N两点分别固定两个点电荷,电荷量均为+Q,MN连线的中点为O.正方形ABCD以O点为中心,E、F、G、H分别是正方形四边的中点.则下列说法中正确的是A.A点电势低于B点电势B.O点的电场强度为零,电势不一定为零C.质子沿直线从A到B,电势能先减小后增大D.电子沿路径A→D→C移动比沿路径A→B移动,电场力做的功多参考答案:BC3. (单选题)从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A.从飞机上看,物体静止B.从飞机上看,物体做自由落体运动C.从地面上看,物体静止D.从地面上看,物体做自由落体运动参考答案:B4. 某一时刻a、b两物体以不同的速度经过某一点,并沿同一方向做匀加速直线运动,已知两物体的加速度相同,则在运动过程中A.a、b两物体速度之差保持不变B.a、b两物体速度之差与时间成正比C.a、b两物体位移之差与时间成正比D.a、b两物体位移之差与时间平方成正比参考答案:答案:AC5. 下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中,正确的是()A.用质点来代替实际物体的研究方法叫微元法B.利用v﹣t图象推导匀变速直线运动位移公式的方法是理想模型法C.伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律D.奥斯特最先发现电流的磁效应并提出了场的概念参考答案:C【分析】明确质点和位移公式推导过程中所采用的物理方法;明确伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律;知道法拉第最早提出了场的概念.【解答】解:A、用质点来代替实际物体的研究方法叫理想模型法,故A错误;B、利用v﹣t图象推导匀变速直线运动位移公式的方法是微元法,故B错误;C、伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律,故C正确;D、奥斯特最先发现电流的磁效应,法拉第最先提出了场的概念,故D错误.故选:C.二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 某实验小组采用如图所示的装置探究“探究做功和物体动能变化间的关系”,图中桌面水平放置,小车可放置砝码,实验中小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面。
2020-2021学年高一上学期期末考试物理试卷一.选择题(共8小题,满分32分,每小题4分)1.国际单位制中,力学基本单位是()A.千克,米,秒B.牛顿,千克,秒C.牛顿,米,秒D.牛顿,千克,米2.如图所示,滑雪运动员不借助雪杖,由静止从山坡匀加速滑过s1后,又匀减速在平面上滑过s2后停下,测得s2=2s1,设运动员在山坡上滑行的加速度大小为a1,在平面上滑行的加速度大小为a2,则a1:a2为()A.1:1B.1:2C.2:1D.√2:13.某物体做直线运动的x﹣t图象如图所示,下列说法中正确的是()A.物体在2s末回到出发点B.物体在2s末距出发点最远C.物体在0﹣1s内做匀加速运动D.物体在0﹣2s内运动方向不变4.如图所示,一辆长为14m的公交车出站后做加速度大小为1.5m/s2的匀加速直线运动,公交车先后通过地面上的两条标线A、B,所用时间分别为4s和2s,则两条标线A、B 之间的距离为()A.30m B.20m C.12.25m D.10m5.关于弹力,以下说法正确的是()A.弹力产生的原因是由于受力物体发生弹性形变B.弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比C.绳子的弹力方向不一定沿着绳子方向D.两个物体只要有接触就一定有弹力6.如图所示,小球以速率v0从地面竖直向上抛出,经过时间t0正好落回抛出点。
规定竖直向上为正方向,不计空气阻力,小球在时间t0内的位移时间(x﹣t)、速度时间(v﹣t)图象正确的是()A.B.C.D.7.如图所示,一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上,另一端连着A小球,同时水平细线一端连着A球,另一端固定在右侧竖直墙上,弹簧与竖直方向的夹角是60°,A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。
开始时AB两球都静止不动,A、B两小球的质量相等,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在水平细线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为()A.a A=a B=g B.a A=2g,a B=0C.a A=√3g,a B=0D.a A=2√3g,a B=08.一质量为m=1kg的物体在水平面上,从t=0时刻开始,受到水平恒力F作用,F作用2s后撤去,速度时间图象如图,下列判断正确的是()A.0~2s位移为8mB.地面的摩擦力大小为2NC.水平恒力F的大小为2ND.第2s内水平恒力F的平均功率为9W二.多选题(共4小题,满分16分,每小题4分)9.关于物理学史,下列说法中正确的是()A.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B.法拉第不仅提出了场的概念,而且直观地描绘了场的清晰图象C.安培通过实验发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系D.楞次通过线圈实验首次发现了磁生电的现象10.下列有关惯性的说法正确的是()A.汽车以更快的速度行驶时具有更大的惯性B.火车静止时有惯性,一旦运动起来就失去了惯性C.质量越小的物体惯性越小D.物体做匀速直线运动时具有惯性,做自由落体运动时也具有惯性11.如图所示,水平固定横杆的正下方有一光滑的小定滑轮,一质量为m的小球套在横杆上,轻质橡皮绳(遵循胡克定律)绕过定滑轮,一端O系在墙上,另一端与小球连接,橡皮绳的原长为OP,小球在定滑轮的正上方A处时橡皮绳的拉力大小为mg,小球在水平向右的拉力F=2mg作用下向右运动经过B点,运动到B点时,BP与横杆的夹角为θ=37°.若橡皮绳始终在弹性限度内,小球与横杆间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则小球在B处时()A.加速度大小为2gB.加速度方向水平向右C.与横杆间的弹力大小为2mgD.与横杆间的滑动摩擦力大小为mg12.如图,一足够长的倾斜传送带顺时针匀速转动。
2020-2021学年度高一上学期期末考试物理试卷及答案题号一二三总分得分(满分:100分时间:90分钟)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,1-8题只有一个选项正确,9-12题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分)1.我们乘电梯下高层楼房时,从起动到停下来,我们分别所处的状态是()A.先失重,正常,后超重B.先超重,正常,后失重C.先超重,失重,后正常D.先正常,超重,失重2.关于做平抛运动的物体下列说法正确的是()A.加速度时刻变化B.速度时刻变化C.距地面同一高度,平抛两个物体它们落地的速度一定相同D.距地面同一高度,平抛两个物体它们落地的时间一定不同3.两个力的合力为60N,其中一个分力F1为30N,那么另一个分力F2的大小为()A.15N B.25N C.85N D.95 N4.如图所示,质量为m的小球用线吊着靠在墙上,线与墙壁成角45度,小球对线的拉力T和对墙的压力N,则()A.T=mg,N=mg B.T=mg,N=mgC.T=mg,N=mg D.T=mg,N=mg5.如图所示,小车以恒定速度v匀速向左行驶,当小车到达图示所示位置时,绳子与水平方向的夹角是θ,此时物体M的上升速度大小为()A.B.v cosθC.v D.v tanθ6.一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为,g为重力加速度.人对电梯底部的压力为()A.B.C.D.mg7.如图所示,弹簧的上端固定在天花板上,下端连一小球A,球A与球B之间用线相连.A、B的质量均为m,弹簧与线的质量均可不计.开始时它们都处在静止状态.现将A、B间的线突然剪断,在剪断线的瞬间A、B的加速度的大小为()A.a A=g,a B=0 B.a A=0,a B=g C.a A=g,a B=g D.a A=0,a B=08.一辆一弹簧一端固定在墙上O点,自由伸长到B点,今将一小物体m压着弹簧,将弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面的动摩擦因数恒定,如图所示,试判断下列说法正确的是()A.物体从A到C摩擦力一直向右B.物体从A到B的速度越来越小C.物体从B到C的速度越来越大D.物体从A到B,先加速后减速,从B到C一直做减速运动9.粗糙水平地面上有一木箱,现用一水平力拉着木箱匀速前进,则()A.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力B.木箱所受的拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力C.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力D.木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力10.质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,它跟斜面间的动摩擦因数为μ在水平恒力F作用下,物体沿斜面匀速向上运动,如图所示.物体受到的摩擦力大小可表示为()A.μmgsinθB.μ(mgcosθ+Fsinθ)C.μ(mgcosθ﹣Fsinθ)D.Fcosθ﹣mgsinθ11.如图所示某小球所受的合力与时间的关系,各段的合力大小相同,各段时间相同,设小球从静止开始运动,由此可以判定()A.小球向前运动,再返回停止B.小球第4秒末速度为0C.小球始终向前运动D.小球做匀加速直线运动12.如图所示,在光滑的水平面上有甲、乙两物体,初速度为0,在力F1、F2作用下运动,已知F1<F2()A.如果撤去F1,则甲的加速度一定减小B.如果撤去F1,则甲对乙的作用力一定减小C.如果撤去F2,则乙的加速度一定增大D.如果撤去F2,则乙对甲的作用力一定减小二、实验题(共15分)13.如图1所示,为探究“加速度与合力、质量的关系”的实验装置,请完成以下问题:(1)本实验先保证小车质量不变,探究加速度与合力的关系;再保证小车所受合力不变,探究加速度与小车质量的关系,该实验采用的研究方法为A.等效替代法B.控制变量法C.理想模型法(2)实验中小车和木板间存在摩擦,为了设法排除摩擦的影响,可采用将木板一端垫高的方法来实现,则实验中应将图中木板侧(填右或左)垫高,从而达到平衡摩擦力.(3)平衡摩擦力后,若小车的总质量为M,钩码总质量为m(m<<M),重力加速度为g,可认为小车释放后受到的合外力大小为(4)该实验中,保证小车所受合力不变,探究加速度与小车质量的关系,采用图象法处理数据.为了比较容易地看出加速度a与质量M的关系,应作A.a﹣M图象B.a﹣图象C.a﹣图象D.a﹣M2图象(5)保证小车质量不变,探究加速度与所受力的关系时,某同学根据实验得到数据,画出F﹣a图象如图2所示,那么该同学实验中出现的问题最可能的是a.平衡摩擦力过度b.平衡摩擦力不足.三、计算题(共37分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分.有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)14.距地面h=20m高处以初速度v0=20m/s水平抛出一物体,求物体落地时的水平位移x的大小和落地速度v的大小.(g=10m/s2)15.如图所示,传送带的水平部分长为L=5m,传动速率恒为v=2m/s,方向顺时针,在其左端无初速释放一小木块,已知木块先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,求木块从左端运动到右端的时间t.(g=10m/s2)16.如图所示,质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上,斜面质量为M=4kg,地面光滑,现对斜面体施一水平推力F,要使物块m相对斜面静止,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)若斜面与物块间无摩擦力,求m加速度的大小及m受到支持力的大小;(2)若斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2,已知物体所受滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,求推力F的取值.(此问结果小数点后保留一位)参考答案与试题解析一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,1-8题只有一个选项正确,9-12题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分)1.我们乘电梯下高层楼房时,从起动到停下来,我们分别所处的状态是()A.先失重,正常,后超重B.先超重,正常,后失重C.先超重,失重,后正常D.先正常,超重,失重【考点】超重和失重.【分析】超重:即物体的加速度向上.失重:即物体的加速度向下.分析运动过程的加速度向上还是向下进行判断.【解答】解:乘电梯下高层楼房时,从起动到停下来,具体的运动过程是:开始时先向下加速,加速度向下,失重;稳定后匀速直线,加速度为零,正常;停止时,向下减速,加速度向上,超重.所以整个过程是:先失重,后正常,最后超重.故选:A.2.关于做平抛运动的物体下列说法正确的是()A.加速度时刻变化B.速度时刻变化C.距地面同一高度,平抛两个物体它们落地的速度一定相同D.距地面同一高度,平抛两个物体它们落地的时间一定不同【考点】平抛运动.【分析】平抛运动是匀变速曲线运动,加速度不变,速度方向时刻变化,平抛运动的物体落地的竖直分速度,落地速度,平抛运动的时间进行分析;【解答】解:A、平抛物体的加速度等于重力加速度,方向竖直向下,加速度恒定不变,故A错误;B、平抛物体是曲线运动,速度的方向时刻变化,速度是矢量,所以速度时刻变化,故B正确;C、距地面同一高度,平抛两个物体落地的竖直分速度相同,因为水平速度不确定,所以落地速度,不一定相同,故C错误;D、根据,得,所以距地面同一高度,平抛两个物体落地时间一定相同,故D错误.故选:B.3.两个力的合力为60N,其中一个分力F1为30N,那么另一个分力F2的大小为()A.15N B.25N C.85N D.95 N【考点】力的分解.【分析】根据两个分力的合力在两个分力之差与两个分力之和之间,分析另一个分力的大小可能值.【解答】解:有两个共点力的合力大小为60N,若其中一个分为大小为30N,另一个分力的大小应在30N≤F≤90N范围,所以可能为85N,故ABD错误,C正确.故选:C.4.如图所示,质量为m的小球用线吊着靠在墙上,线与墙壁成角45度,小球对线的拉力T和对墙的压力N,则()A.T=mg,N=mg B.T=mg,N=mgC.T=mg,N=mg D.T=mg,N=mg【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】先对小球受力分析,受拉力、重力和支持力,根据平衡条件列式求解拉力和支持力,再根据牛顿第三定律列式求解小球对绳的拉力和对墙的压力.【解答】解:对小球受力分析,如图所示:根据平衡条件,有:T′==,N′=Gtan45°=mg根据牛顿第三定律,对绳的拉力为:T=T′==,N=N′=Gtan45°=mg;故C正确、ABD错误.故选:C.5.如图所示,小车以恒定速度v匀速向左行驶,当小车到达图示所示位置时,绳子与水平方向的夹角是θ,此时物体M的上升速度大小为()A.B.v cosθC.v D.v tanθ【考点】运动的合成和分解.【分析】小车参与两个分运动,沿绳子方向和垂直绳子方向的两个分运动,由于绳子长度一定,故物体下降的速度等于小车沿绳子方向的分速度.【解答】解:小车参与两个分运动,沿绳子拉伸方向和垂直绳子方向(绕滑轮转动)的两个分运动,将小车合速度正交分解,如图所示:物体上升速度等于小车沿绳子拉伸方向的分速度为:v物=v1=v cosθ故选:B.6.一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为,g为重力加速度.人对电梯底部的压力为()A.B.C.D.mg【考点】牛顿运动定律的应用﹣超重和失重.【分析】对人受力分析,受重力和电梯的支持力,加速度向上,根据牛顿第二定律列式求解即可.【解答】解:对人受力分析,受重力和电梯的支持力,加速度向上,根据牛顿第二定律N﹣mg=m a,故N=mg+m a=mg;根据牛顿第三定律,人对电梯的压力等于电梯对人的支持力,故人对电梯的压力等于mg.故选:A.7.如图所示,弹簧的上端固定在天花板上,下端连一小球A,球A与球B之间用线相连.A、B的质量均为m,弹簧与线的质量均可不计.开始时它们都处在静止状态.现将A、B间的线突然剪断,在剪断线的瞬间A、B的加速度的大小为()A.a A=g,a B=0 B.a A=0,a B=g C.a A=g,a B=g D.a A=0,a B=0【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】剪断细绳的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律求出物体a、b的瞬时加速度大小和方向.【解答】解:剪断细线前,弹簧的弹力大小F=2mg,剪断细线时,B只受重力,故B的加速度为g;方向向下.由于弹簧的弹力不能突变,故A受向上的弹力不变,则对A有:F﹣mg=m a A,解得:a A=g;方向向上;故C正确.故选:C.8.一辆一弹簧一端固定在墙上O点,自由伸长到B点,今将一小物体m压着弹簧,将弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面的动摩擦因数恒定,如图所示,试判断下列说法正确的是()A.物体从A到C摩擦力一直向右B.物体从A到B的速度越来越小C.物体从B到C的速度越来越大D.物体从A到B,先加速后减速,从B到C一直做减速运动【考点】牛顿第二定律.【分析】分析物体的受力情况来判断其运动情况:物体竖直方向受到重力与地面的支持力平衡,水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力.从A到B过程中,弹簧的弹力先大于摩擦力,后小于摩擦力,则知物体先加速后减速,从B到C过程,摩擦力和弹簧的弹力方向均向左,物体一直做减速运动.【解答】解:A、物体竖直方向受到重力与地面的支持力平衡,水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力.从A到B过程中,弹簧的弹力水平向右,摩擦力水平向左,故A错误;B、由于弹力与形变量成正比,则弹簧的弹力先大于摩擦力,后小于摩擦力,故物体先加速后减速,速度先增大后减小,故B错误;C、从B到C过程,摩擦力方向向左,物体一直做减速运动.故C错误;D、由以上分析可知,物体从A到B,先加速后减速,而从B到C一直做减速运动,故D正确.故选:D.9.粗糙水平地面上有一木箱,现用一水平力拉着木箱匀速前进,则()A.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力B.木箱所受的拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力C.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力D.木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力【考点】共点力平衡的条件及其应用;牛顿第三定律.【分析】由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失.【解答】解:AC、木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力作用在两个物体上,大小相等,方向相反,是一对作用力与反作用力,故C错误,A正确;B、木箱所受的拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故B错误;D、箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力,D正确.故选:AD.10.质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,它跟斜面间的动摩擦因数为μ在水平恒力F作用下,物体沿斜面匀速向上运动,如图所示.物体受到的摩擦力大小可表示为()A.μmgsinθB.μ(mgcosθ+Fsinθ)C.μ(mgcosθ﹣Fsinθ)D.Fcosθ﹣mgsinθ【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】对物体受力分析,物体受重力,推力,斜面的支持力,摩擦力.由物体处于平衡状态,可以由正交分解求出物体所受的摩擦力.【解答】解:物体受力如图:由正交分解可知,在运动方向上有:f+mgs inθ=Fcosθ,解得f=Fcosθ﹣mgsinθ;在垂直于运动方向上有:N=mgcosθ+Fsinθ,又f=μN,解得f=μ(mgcosθ+Fsinθ);所以BD正确、AC错误.故选:BD.11.如图所示某小球所受的合力与时间的关系,各段的合力大小相同,各段时间相同,设小球从静止开始运动,由此可以判定()A.小球向前运动,再返回停止B.小球第4秒末速度为0C.小球始终向前运动D.小球做匀加速直线运动【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】物体在奇数秒内,从静止开始做匀加速直线运动,偶数秒内沿原方向做匀减速直线运动,偶数秒末速度为零,周而复始.做单向直线运动.【解答】解:由图:物体在奇数秒内,合力恒定不变,从静止开始做匀加速直线运动.偶数秒内力反向,大小不变,故加速度大小不变,方向反向,故物体仍沿原方向做匀减速直线运动,偶数秒末速度为零,然后重复原来的运动,故小球一直做单向直线运动.故BC正确,AD错误.故选:BC.12.如图所示,在光滑的水平面上有甲、乙两物体,初速度为0,在力F1、F2作用下运动,已知F1<F2()A.如果撤去F1,则甲的加速度一定减小B.如果撤去F1,则甲对乙的作用力一定减小C.如果撤去F2,则乙的加速度一定增大D.如果撤去F2,则乙对甲的作用力一定减小【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】本题中甲乙两个物体的加速度相同,可以先以整体为研究对象,求出加速度,再隔离分析某物体的受力情况,通过计算分析可得相关结论.【解答】解:A、撤去F1之前,甲的加速度a甲1=,撤去F1后,甲的加速度为a甲2=.则撤去力F1后,甲的加速度一定增大,故A错误;B、撤去F1之前,设甲、乙间的作用力大小为F.以甲为研究对象,则F﹣F1 = m甲a,得F=F1+m甲a甲1,将a甲1=,代入得F=,撤去F1后,设甲、甲1=,可知,F′<F,即乙间的作用力大小为F′,以甲为研究对象,则F′ = m甲a甲2知甲对乙的作用力一定减小,故B正确.C、撤去F2后,乙的加速度为a甲3=,由于不知道F1与F2间的具体数值,无法判断乙的加速度是增大还是减小,故C错误;D、撤去F2后,设甲乙间作用力的大小为F″.以乙为研究对象,则得F″= m乙a甲=<F,所以乙对甲的作用力一定减小.故D正确.3故选:BD.二、实验题13.如图1所示,为探究“加速度与合力、质量的关系”的实验装置,请完成以下问题:(1)本实验先保证小车质量不变,探究加速度与合力的关系;再保证小车所受合力不变,探究加速度与小车质量的关系,该实验采用的研究方法为BA.等效替代法B.控制变量法C.理想模型法(2)实验中小车和木板间存在摩擦,为了设法排除摩擦的影响,可采用将木板一端垫高的方法来实现,则实验中应将图中木板右侧(填右或左)垫高,从而达到平衡摩擦力.(3)平衡摩擦力后,若小车的总质量为M,钩码总质量为m(m<<M),重力加速度为g,可认为小车释放后受到的合外力大小为mg(4)该实验中,保证小车所受合力不变,探究加速度与小车质量的关系,采用图象法处理数据.为了比较容易地看出加速度a与质量M的关系,应作BA.a﹣M图象B.a﹣图象C.a﹣图象D.a﹣M2图象(5)保证小车质量不变,探究加速度与所受力的关系时,某同学根据实验得到数据,画出F﹣a图象如图2所示,那么该同学实验中出现的问题最可能的是Ba.平衡摩擦力过度b.平衡摩擦力不足.【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.【分析】(1)研究某个物理量与另外两个量的关系时,需控制一个量不变,这种方法叫控制变量法.(2)平衡摩擦力时,使得重力沿斜面方向上的分力与摩擦力相等,将长木板没有滑轮的一端垫高(3)反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系;正比例函数图象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.(4)图2中图象与纵轴的截距大于0,说明在拉力不等于0时,仍然没有加速度.【解答】解:(1)在探究加速度与力、质量的关系时涉及到3个物理量,一般的物理实验研究中只能研究一个量和另一个量之间的关系,因此本实验采用控制变量法.先保持合力不变,研究加速度与质量的关系,再保持质量不变,研究加速度与合力的关系.故选B(2)平衡摩擦力需将木板略微倾斜,使得重力沿斜面向下的分力与摩擦力相等.所以应抬高木板的右端.(3)根据牛顿第二定律F=M a,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a﹣M图象;但a=,故a与成正比,而正比例函数图象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,故应作a﹣图象.(4)图2中图象与纵轴的截距大于0,说明在拉力不等于0时,没有加速度,说明平衡摩擦力时斜面的倾角过小或平衡摩擦力不足.故答案为:(1)B;(2)右侧;(3)mg;(4)B;(5)B三、计算题(共37分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分.有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)14.距地面h=20m高处以初速度v0=20m/s水平抛出一物体,求物体落地时的水平位移x的大小和落地速度v的大小.(g=10m/s2)【考点】平抛运动.【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据高度求出运动的时间,结合初速度和时间求出水平射程,根据竖直分速度,通过平行四边形定则求出物体落地瞬间的速度大小.【解答】解:根据公式得则水平射程为:x=v0t=10×2m=20m物体竖直分速度为:答:物体落地时的水平位移x的大小为20m,落地速度v的大小为15.如图所示,传送带的水平部分长为L=5m,传动速率恒为v=2m/s,方向顺时针,在其左端无初速释放一小木块,已知木块先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,求木块从左端运动到右端的时间t.(g=10m/s2)【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】木块放上传送带后,先作匀加速运动,根据牛顿第二定律求出加速度,再由运动学公式求出匀加速运动的时间和位移,再求匀速运动的时间,即可求得总时间.【解答】解:木块匀加速运动的加速度为:a==μg=2m/s2匀加速直线运动的时间为:t1==s=1s匀加速直线运动的位移为:x1==m=1m则匀速直线运动的位移为:x2=L﹣x1=4m匀速直线运动的时间为:t2==s=2s则木块从左端运动到右端的时间为:t=t1+t2=3s答:木块从左端运动到右端的时间t是3s.16.如图所示,质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上,斜面质量为M=4kg,地面光滑,现对斜面体施一水平推力F,要使物块m相对斜面静止,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)若斜面与物块间无摩擦力,求m加速度的大小及m受到支持力的大小;(2)若斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2,已知物体所受滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,求推力F的取值.(此问结果小数点后保留一位)【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】(1)斜面M、物块m在水平推力作用下一起向左匀加速运动,物块m的加速度水平向左,合力水平向左,分析物块m的受力情况,由牛顿第二定律可求出加速度a 和支持力.(2)用极限法把F推向两个极端来分析:当F较小(趋近于0)时,由于μ<tanθ,因此物块将沿斜面加速下滑;若F较大(足够大)时,物块将相对斜面向上滑,因此F不能太小,也不能太大,根据牛顿第二定律,运用整体隔离法求出F的取值范围.【解答】解:(1)由受力分析得:物块受重力,斜面对物块的支持力,合外力水平向左.根据牛顿第二定律得:mgtanθ=m a得a=gtanθ=10×tan37°m/s2=7.5m/s2m受到支持力F N==N=25N(2)设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为F1,此时物块的受力如下图所示.对物块分析,在水平方向有Nsinθ﹣μNcosθ=m a1竖直方向有Ncosθ+μNsinθ﹣mg=0对整体有F1=(M+m)a1代入数值得,F1=28.8N设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为F2,对物块分析,在水平方向有N′sinϑ﹣μN′cosθ=m a2竖直方向有N′sinθ﹣μN′sinθ﹣mg=0对整体有F2=(M+m)a2代入数值得,F2=67.2N综上所述可以知道推力F的取值范围为:28.8N≤F≤67.2N.答:(1)m加速度的大小是7.5m/s2,m受到支持力的大小是25N.(2)推力F的取值范围为:28.8N≤F≤67.2N.2020-2021学年度高一上学期期末考试物理试卷及答案题号一二三四五总分得分(满分:150分时间:100分钟)一、选择题(12×4=48分,1~8单选,9~12多选,选对但不全得2分,选错或不选得0分)1.2016年8月5日﹣21日在巴西里约热内卢举行了第31届奥运会,口号是“Live your passion”点燃你的激情.关于下列几种比赛项目中的研究对象,可以视为质点的是()A.研究跳水比赛中选手在空中的动作时B.确定帆船比赛途中帆船在水面上的位置时C.研究乒乓球比赛中选手发出的旋转球时D.研究花样游泳比赛中选手在水中的动作时2.下列说法错误的是()A.在国际单位制中,长度、质量和时间三个物理量单位为力学基本单位B.车速越大的汽车,它的惯性越大C.载重汽车的重心位置跟所载物体的质量和叠放的方式有关D.在同一路面同一速度行驶的汽车,载重越大,紧急刹车后滑行的路程越长3.如图所示,计时开始时A、B两质点在同一位置,由图可知()A.A、B两质点运动方向相反B.2 s末A、B两质点相遇C.2 s末A、B两质点速度大小相等,方向相同D.A、B两质点速度相同时相遇4.做匀加速直线运动的物体,途中依次经过A、B、C三点.已知经过A点的速度为1m/s,AB段的长度为4m,AB段和BC段的平均速度分别为3m/s和6m/s.则下列说法错误的是()A.物体经过B、C两点的速度为5 m/s和7 m/sB.物体运动的加速度为3 m/s2C.物体经过AB段的时间为sD.BC段的长度等于2倍AB段的长度5.如图所示,位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力说法正确的是()A.方向一定沿斜面向上B.方向一定沿斜面向下C.大小可能等于零D.大小一定不等于零6.鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中,水对鱼的作用力方向合理的是()A.B.C.D.7.目前,我市每个社区均已配备了公共体育健身器材.图示器材为一秋千,用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点.由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜,如图中虚线所示,但两悬挂点仍等高.座椅静止时用F表示所受合力的大小,F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小,与倾斜前相比()A.F不变,F1变小B.F不变,F1变大C.F变小,F1变小D.F变大,F1变大8.如图,质量为M、半径为R的半球形物体A放在粗糙水平地面上,通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B,重力加速度为g.则()A.A对地面的摩擦力方向向左。
2020-2021学年度高一上学期期末考试物理试卷及答案题号一二三四总分得分(满分:100分时间:90分钟)一、单项选择题(每小题3分,共45分, 每小题只有一个答案是正确的)1.下列叙述中正确的是A.我们所学过的物理量:速度、加速度、位移、路程都是矢量B.物体从静止开始的下落运动叫自由落体运动C.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力D.任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合,且也一定在物体内2.下列关于惯性的说法正确的是A.速度越大的物体越难让它停止运动,故速度越大,惯性越大B.静止的物体惯性最大C.不受外力作用的物体才有惯性D.行驶车辆突然转弯时,乘客向外倾倒是由于惯性造成的3.作用在同一物体上的三个共点力,大小分别为6N、3N和8N,其合力最小值为A.1N B.3N C.13N D.04.在国际单位制中,力学基本单位有三个,这三个基本..单位是A.m、kg、sB.m、s、NC.m、kg、ND.kg、s、N5.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力A.握力越大,摩擦力越大。
B.只要瓶子不动,摩擦力大小与前面的因素无关。
C.方向由向下变成向上。
D.手越干越粗糙,摩擦力越大。
6.一小球从空中由静止下落,已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比,设小球离地足够高,则A. 小球先加速后匀速B.小球一直在做加速运动C. 小球在做减速运动D.小球先加速后减速7. 如图所示,光滑斜面的倾角为α,一个质量为m的物体放在斜面上,如果斜面以加速度a 水平向左做匀加速直线运动,物体与斜面间无相对运动,则斜面对物体的支持力的大小为A .αcos mgB .αcos /mgC .αsin /maD .22a g m +8.如图所示,一位同学站在机械指针体重计上,突然下蹲直到蹲到底静止。
根据超重和失重现象的分析方法,试分析判断整个下蹲过程体重计上指针示数的变化情况A.一直增大B.一直减小C.先减小,后增大,再减小D.先增大,后减小,再增大9. 红军在长征时,遇到的环境十分恶劣。