2014-2015学年上学期高一物理上学期期末考试试题(含答案)
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2014-2015学年上学期高一物理上学期期末考试试题(含答案)
1.正确答案：B。改写：在物理学史上，XXX是正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持运动的原因”这个观点的物理学家，XXX是建立惯性定律的物理学家。
2.正确答案：C。改写：从图中可以看出，C的平均速度最大，在t时间内三者的平均速度不相等。
3.正确答案：A。改写：书的形变是产生桌面弹力的直接原因。
4.正确答案：B。改写：墙面对木块的摩擦力可能为零，墙面与木块间的弹力不可能为零，在推力F逐渐增大过程中，木块将始终维持静止，木块所受墙面的摩擦力不随推力F的增大而变化。
5.正确答案：A。改写：kg、Ｊ、N是导出单位，kg、m、s是基本单位，在国际单位制中，质量的基本单位是kg，牛顿第二定律的表达式是F＝ma。
6.正确答案：C。改写：加速度反映速度变化的快慢，与速度有关，物体的加速度越大，它的速度不一定越大，速度变化越快，加速度可能越大。
7.正确答案：A。改写：物体在第1s末运动方向发生改变，物体在第2s内和第3s内的加速度不相同，物体在第4s末返回出发点，物体在第5s离出发点最远，且最大位移为1.5m。
8.正确答案：C。改写：物体放在水平桌面上处于静止状态时，桌面对物体的支持力等于物体所受重力的大小，且与物体所处的状态无关。
四．计算题（共3小题，共41分。解答应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。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）
11.一个小球从离地面80m的空中自由落下，重力加速度g取10m/s²。求：
1）经过多长时间落到地面？
2）自开始下落计时，在第1s内的位移大小、最后1s内的位移大小；
3）下落时间为总时间的一半时的位移大小和速度大小。
解答：
1）根据自由落体运动的公式，可得：
h = 1/2gt²
80 = 1/2×10×t²
t = √(16) = 4s
所以小球落到地面的时间为4s。
2）在第1s内的位移大小为：
s1 = 1/2×10×(1²-0²) = 5m
最后1s内的位移大小为：
s2 = 1/2×10×(4²-3²) = 15.5m
3）下落时间为总时间的一半时，即t=2s时，小球下落的距离为：
h = 1/2×10×(2²-0²) = 20m 速度大小为：
v = gt = 10×2 = 20m/s
12．如图所示，物体的质量m=4kg，与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2，在倾角为37°，F=10N的XXX作用下，由静止开始加速运动，当t=5s时撤去F，（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
1）物体做加速运动时的加速度a；
2）撤去F后，物体还能滑行多长时间？
解答：
1）物体做加速运动时，受到的合力为：
Fh = Fsin37° - mgμcos37°
Fh = 10×0.6 - 4×10×0.2×0.8 = 2.4N
根据牛顿第二定律可得：
Fh = ma
a = Fh/m = 2.4/4 = 0.6m/s²
所以物体做加速运动时的加速度为0.6m/s²。
2）撤去F后，物体受到的合力为：
Fh = -mgμcos37° Fh = -4×10×0.2×0.8 = -3.2N
根据牛顿第二定律可得：
Fh = ma
a = Fh/m = -0.8m/s²
所以物体在撤去F后的运动是减速运动。设物体滑行的时间为t，则有：
5 + t = √(2h/g)
h = 4/5×10×(5²)×sin37° = 40m
代入可得：
5 + t = √(80/10)
t = √8 - 5 ≈ 0.06s
所以撤去F后，物体还能滑行约0.06s。
13．一根弹性细绳（遵循胡克定律）原长为l，劲度系数为k，将其一端穿过一个光滑小孔O（其在水平地面上的投影点为O’），系在一个质量为m的滑块A上，A放在水平地面上．小孔O离绳固定端的竖直距离为l，离水平地面高度为h（h 2）滑块处于怎样的区域内时可以保持静止状态？ 解答： 1）当滑块与O’点距离为r时，弹性细绳对滑块A的拉力为： F = k(r-l) 2）为了保持静止状态，滑块A所受的合力必须为0.设滑块A与水平面的夹角为θ，则有： Fh = mgcosθ Fv = k(l+h-r) - mgsinθ 当Fv ≤ μFh时，滑块A可以保持静止状态，其中μ为静摩擦因数，Fh为滑块A所受的水平方向的压力，即： Fh = mgcosθ 代入可得： k(l+h-r) - mgsinθ ≤ μmgcosθ r ≥ l+h-kμmg/sinθ 所以当滑块A与O’点的距离大于等于XXX-kμmg/sinθ时，滑块A可以保持静止状态。 四．计算题 11.（12分） 解： 1) 由公式 h=1/2gt^2，得物体下落到地面的时间为： t=√(2h/g)=√(2×80/10)=4s 2) 在第1s内的位移为： h1=1/2×10×1^2=5m 最后1s内的位移由 得： h4=7h1=7×5m=35m 3) 下落时间为总时间的一半 t2=2s 时的位移大小 h' 和速度大小 u' 分别为： h' =1/2×10×2^2=20m u' =gt=10×2m/s=20m/s 12.（13分） 1) 物体在力 F 作用下做初速度为零的加速运动，受力如图。水平方向有：Fcos37°-f=ma；竖直方向有：Fsin37°+N-mg=0.其中，f=μN。 2) 撤去外力 F 后物体在滑动摩擦力作用下做匀减速运动。根据运动学公式，可得到： u=at1 a′=μg 0=u-a′t2 代入数据解得 t2=0.75s。 13.（16分） 解： 1) 弹性细绳的伸长量为 ∆x = √(h^2+r^2)。 弹性细绳对滑块 A 的拉力为： F_T=k∆x=kh^2+r^2 2) 设 A 静止时离 O' 的距离为 r，此位置处 A 将受到四个力的作用，有： F_N+F_Tcosα=mg F_Tsinα=F_f 其中，F_T=kh^2+r^2cosα，F_f≤μF_N=μ(mg-kh^2+r^2cosα)。 代入不等式解得 r≤(μ/mg)(mg-kh^2+r^2cosα)。 这表明，滑块可以静止在以 O' 为圆心，半径为 (μ/mg)(mg-kh^2+r^2cosα)/k 的圆内。
