2016东城高一(上)期末物理

2016东城高一（上）期末物理
一、选择题：（共14道题，每题4分，共56分．）
1．（4分）在田径运动会上，中学生通过自己的努力，展现了积极向上，勇于拼搏的风采．下列几种关于比赛项目中的论述正确的是（）
A．背越式跳高比赛中要研究运动员过杆的技术要领时，可把运动员当成“质点”来处理
B．在400米比赛中，处于第1跑道的丁丁同学正好跑了完整一圈，他的成绩为50.0s，则他在整个过程的平均速度为0
C．文文同学在100 m比赛的成绩是13.35 s，其13.35 s指的是“时刻”
D．强强同学的投标枪成绩为50.8m，其50.8 m为标枪在空中运动的路程
2．（4分）图为我国女子冰壶队的比赛画面．冰壶惯性的大小取决于冰壶的（）
A．位置 B．速度 C．受力 D．质量
3．（4分）有关牛顿运动定律的说法，下列的说法正确的是（）
A．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例
B．在探索加速度与力、质量的关系时应用了控制变量的思想
C．物体的速度越大，物体的惯性越大
D．物体的合外力发生变化，加速度立即变化，速度也立即变化
4．（4分）关于超重和失重，下列说法正确的是（）
A．超重现象只会发生在物体竖直向上运动过程中．超重就是物体受的重力增加了
B．失重现象只会发生在物体竖直向下运动过程中．失重就是物体受的重力减少了
C．完全失重就是物体重力全部消失
D．不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的
5．（4分）如图所示，质量相等的甲、乙两人所用绳子相同，甲拉住绳子悬在空中处于静止状态；乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了．则（）
A．绳子对甲的拉力小于甲的重力
B．绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力
C．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定小于乙的重力
D．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定大于乙的重力
6．（4分）由静止开始做匀加速直线运动的火车，在第10s末的速度为2m/s，下面叙述中不正确的是（）A．第10 s内通过2 m B．每秒速度变化0.2 m/s
C．10s内平均速度为lm/s D．头10 s内的路程为10 m
7．（4分）关于自由落体运动，下列说法中正确的是（）
A．它是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动
B．在开始连续三个1 s内通过的位移之比是1：2：3
C．在开始连续三个1 s末的速度大小之比是1：3：5
D．从开始运动起至下落4.9 m，9.8 m，14.7 m所经历的时间之比为1：2：3
8．（4分）A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度时间图象如图所示，则（）
A．0～6 s内A、B两物体运动方向相反
B．在0～4 s内 A、B两物体的位移相同
C．在t=4s时．A、B两物体的速度相同
D．A物体的加速度比B物体的加速度大
9．（4分）如图所示，一根硬杆A端固定于竖直墙上，B端安装一定滑轮．质量为m的物体系上细绳，细绳另一端通过定滑轮，系于竖直墙上C点，细绳BC段水平，（忽略绳和滑轮间摩擦）．已知 AC=3m，BC=4m，当装置保持静止时，则关于硬杆B端所受的弹力大小F，下列说法正确的是（）
A．F=mg B．F=mg C．F=mg D．F=mg
10．（4分）用以下方法可以粗略测定木块和木板间的动摩擦因数：如右图所示，将木块放在木板上，木板放在水平地面上，将木板的左端固定，而将其右端缓慢地抬高，会发现木块先相对静止在木板上，后来开始相对于木板向下滑动，测得当木块刚好开始沿木板滑动时木板和水平地面间的夹角θ，（滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力），下列说法中正确的是（）
A．木块开始滑动前，其所受的摩擦力先增大后减小
B．木板从水平变成接近竖直方向过程中木块所受的摩擦力一直在增大
C．测得的动摩擦因数μ=tanθ
D．测得的动摩擦因数μ=sinθ
11．（4分）如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是（）
A．m B．ma C．D．m（g+a）
12．（4分）质量相同的A、B两球，由轻弹簧连接后，挂在天花板上，如图所示，a A、a B分别表示A、B两球的加速度，则（）
A．剪断细线瞬间：a A=2g，a B=0 B．剪断细线瞬间：a A=a B=g
C．剪断细线瞬间：a A=0，a B=g D．剪断细线瞬间：a A=﹣g，a B=g
13．（4分）物体甲乙都静止在同一水平面上，它们的质量为m甲、m乙，它们与水平面间的摩擦因数分别为μ甲、μ乙，用平行于水平面的拉力F分别拉两物体，甲乙的加速度与拉力F的关系分别如图所示，由图可知（）
A．μ甲=μ乙m甲＜m乙B．μ甲＜μ乙m甲＞m乙
C．μ甲＞μ乙m甲=m乙D．μ甲＞μ乙m甲＜m乙
14．（4分）如图所示，质量都为 m 的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg 的恒力F向上拉
B，运动距离h 时B与A分离．则下列说法中正确的是（）
A．B和A刚分离时，弹簧为原长
B．B和A刚分离时，它们的加速度为g
C．弹簧的劲度系数等于
D．在B与A分离之前，它们作匀加速运动
二、填空题（共12分）
15．（4分）在探究作用力与反作用力关系的实验中，其中A、B是两个力传感器．
如图（甲）所示是对拉的两个传感器，传感器显示两钩子受力随时间变化的图象如图（乙）所示．根据图象得出的结论是：
（1）；
（2）．
16．（3分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示．
（1）图乙的F′是力F1和F2合力的值，F是力F1和F2合力的值．（请填写“理论值”还是“实际测量值”）；（2）本实验采用的科学方法是．
17．（5分）用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验，如图1是实验中一条打点的纸带，相邻记数点的时间间隔为T，且间距s1，s2，s3，…，s6已量出．
（1）请写出二种计算加速度的方法
方法1：；
方法2：．
（2）如图a，甲同学根据测量数据画出a﹣F图线，表明实验的问题是．
（3）乙、丙同学用同一装置实验，画出了各自得到的a﹣F图线如图b所示，说明两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？；
比较其大小．
三、计算题（共5道题，32分）
18．（6分）电梯上升的运动的v﹣t图象如图，
求：（1）电梯上升的高度；
（2）电梯运动各个过程中的加速度．
19．（6分）“歼10”战机装备我军后，在各项军事演习中表现优异，引起了
世界的广泛关注．如图所示，一架质量m=5.0×103kg的“歼10”战机，从静
止开始在机场的跑道上滑行，经过距离x=5.0×102m，达到起飞速度
v=60m/s．在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍．求飞机
滑行时受到的牵引力多大？
20．（6分）如图所示，轻质弹簧的劲度系数为20N/cm，用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动．当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动．
（1）求物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？
（3）如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力有多大？
21．（7分）总质量为m=75kg的滑雪者以初速度v0=8m/s，沿倾角为θ=37°的斜面向上自由滑行，已知雪橇与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，假设斜面足够长sin 37°=0.6．g取10m/s2，不计空气阻力．试求：
（1）画出滑雪者的受力分析图；
（2）滑雪者沿斜面上滑的最大距离；
（3）若滑雪者滑行至最高点后掉转方向向下自由滑行，求他滑到起点时的速度大小？
22．（7分）如图所示，质量为1.5kg，长为2.0m的木板A放在水平地面上，木板A与地面间的动摩擦因数为0.1．木板A上放置质量为0.5kg的物体B，物体B可以看成质点，B位于木板A中点处，物体A与B之间的动摩擦因数为0.1，问
（1）至少用多大水平力拉木板A，才能使木板A从B下抽出？
（2）当拉力为7.0N时，经过多长时间A板从B板下抽出？此过程中B板相对地面的位移？（重力加速度g取10m/s2）
参考答案与试题解析
一、选择题：（共14道题，每题4分，共56分．）
1．【解答】A、跳高比赛中研究运动员跳跃的姿势，不能忽略运动员的体积，此时不能看作质点，故A错误；
B、处于第1跑道的丁丁同学正好跑了完整一圈时，400m比赛的位移是0，平均速度是位移与时间的比值，故此过程位移为零；故B正确
C、100m比赛的成绩是13.35s，其13.35s 指的是时间，故C错误；
D、强强同学的投标枪成绩为50.8m，其50.8 m为标枪在地面上的直线距离，不是路程，故D错误．
故选：B．
2．【解答】惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小只与物体的质量有关，与运动状态无关；物体质量越大，惯性越大．故ABC错误，D正确．
故选：D
3．【解答】A、牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，牛顿第二定律揭示了加速度与力、质量的关系，牛顿第一定律不是第二定律的特例，故A错误；
B、在探索加速度与力、质量的关系时应用了控制变量法，故B正确；
C、质量是物体惯性大小的量度，物体的惯性与物体的速度无关，故C错误；
D、物体的合外力发生变化，加速度立即变化，速度不会立即变化，故D错误；
故选：B．
4．【解答】A、超重是因为物体具有向上的加速度，物体可能是向下减速或向上加速，故A错误；
B、失重现象是因为物体具有向下的加速度，物体可能是向上加速或向上减速，并且失重时重力不变，故B错误；
C、不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的，只是对外界的压力和拉力变大，故C错误，D正确．故选：D．
5．【解答】A、甲悬在空中静止，甲受到平衡力作用，绳子的拉力和甲的重力是一对平衡力，甲受到绳子的拉力等于甲的重力．故A错误
B、绳子对甲的拉力与甲对绳子的拉力是作用力和反作用力，大小相等，故B错误
C、甲乙质量相等，重力相等，绳子相同．
甲悬在空中绳子未拉断，绳子的拉力等于甲的重力．
乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了，绳子对乙的拉力大于绳子对甲的拉力，甲乙重力相等，所以乙拉断绳子前瞬
间，绳受到的拉力一定大于乙受到的重力．故C错误，D正确
故选D．
6．【解答】火车做初速度为零的匀加速直线运动；
A、物体的加速度为：a==0.2m/s2，则物体在9s内的位移为：x′=at′2=×0.2×92=8.1m，在第10s内位移为：x10=x﹣x′=10m﹣8.1m=1.9m，故A不正确．
B、每秒速度变化为：△v=m/s=0.2m/s，故B正确；
C、10s内的位移：x=s=10m，则10s内平均速度为：==1m/s，故C正确；
D、10s内通过的路程为s=t=×10s=10m，故D正确；
因选不正确的，故选：A
7．【解答】A、自由落体运动是只在重力作用下，加速度为g的匀加速直线运动，故A正确；
B、自由落体运动在开始通过连续相等时间内的位移比为1：3：5：7…，故B错误
C、根据v=gt，知自由落体运动在开始连续通过相等时间末的速度比为1：2：3，故C错误；
D、根据h=可知开始运动起下落 4.9m、9.8m、14.7m 所经历的时间之比为 1：：，故D错误
故选：A
8．【解答】A、由图可知，两物体的速度均沿正方向，故运动方向相同，故A错误；
B、前4s时，A图象与时间轴围成的面积小于B图象的面积，故A的位移小于B的位移，故B错误；
C、在t=4s时，两图象相交，说明此时两物体的速度相同，故C正确；
D、A物体图线的斜率小于B物体图线的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，故D错误；
故选：C
9．【解答】对物体分析可知，物体受重力和绳子的拉力而处于平衡状态，故绳子拉力T=mg；
再对B点分析可知，B点受两绳子拉力以及杆的作用力而处于平衡状态，如图所示；则可知，杆受到的弹力F=mg；故B正确，ACD错误．
故选：B．
10．【解答】A、对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用，在整个过程中，物体受力平衡，所以摩擦力和重力沿斜面向下的分力相等，即f=mgsinθ，所以夹角增大的过程中，木块所受的摩擦力一直在增大，所以A错误．
B、当木块在斜面上发生滑动之后，受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为μmgcosθ，可知，夹角越大，受到的滑动摩擦力越小，所以B错误．
C、由最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知，当夹角为θ时，f=mgsinθ=μmgcosθ，所以动摩擦因数μ=tanθ，所以C正确D错误．
故选：C．
11．【解答】西瓜受到重力和其它西瓜给它的作用力而减速运动，加速度水平向右，其合力水平向右，作出西瓜A 受力如图所示：
由牛顿第二定律可得：
所以：，故ABD错误，C正确．
故选C．
12．【解答】设两球质量为m．悬线剪断前，以B为研究对象可知，
弹簧的弹力F=mg，
以A、B整体为研究对象可知，
悬线的拉力T=2mg；
剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，F=mg，
根据牛顿第二定律可得，
对A有：mg+F=ma A，
解得：a A=2g．
对B有：F﹣mg=ma B，
解得：a B=0．故A正确，BCD错误．
故选：A．
13．【解答】对质量为m的物体受力分析，假定动摩擦因素为μ，根据牛顿第二定律，有
F﹣μmg=ma
解得：
a=F﹣μg，
故a与F关系图象的斜率表示质量的倒数，故m甲＜m乙；
从图象可以看出纵轴截距用表示﹣μg表示，故μ甲＞μ乙；故D正确，ABC错误．
故选：D．
14．【解答】A、B和A刚分离时，B受到重力mg和恒力F，B的加速度为零，A的加速度也为零，说明弹力对A有向上的弹力，与重力平衡，弹簧处于压缩状态．故AB错误．
C、B和A刚分离时，弹簧的弹力大小为mg，原来静止时弹力大小为2mg，则弹力减小量△F=mg．两物体向上运动的距离为h，则弹簧压缩量减小△x=h，由胡克定律得：k==．故C正确．
D、对于在B与A分离之前，对AB整体为研究对象，重力2mg不变，弹力在减小，合力减小，整体做变加速运动．故D错误．
故选C
二、填空题（共12分）
15．【解答】1、由图可知，作用力与反作用力同时产生、同时消失，总是相等；
2、由图可知，两个力的大小相等，方向相反，所以作用力与反作用力大小相等、方向相反．
故答案为：（1）作用力与反作用力同时产生同时消失
（2）作用力与反作用力大小相等，方向相反
16．【解答】F′是通过作图的方法得到合力的理论值，而F是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力，是实际测量值，由于误差的存在F 和F′方向并不在重合，合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．
故答案为：（1）理论，实际测量；（2）等效替代法
17．【解答】（1）方法一：采用“二分法”，由△x=at2可知a=．
方法二：根据平均速度等于时间中点的瞬时速度求出B、C、D、E、F点的速度，作出v﹣t图象，根据图象的斜率表示加速度求解；
（2）从a﹣F图象可知，当力F为某一值时，写出的加速度仍为零说明，实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；（3）根牛顿第二定律可知a=，a﹣F图象的斜率倒数表示小车的质量，所以图b表示两小车的质量不同，且斜率大的小车质量较小，所以M乙＜M丙．
故答案为：（1）采用“二分法”，由△x=at2可知a=；作出v﹣t图象，根据图象的斜率
表示加速度求解
（2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；
（3）两小车及车上的砝码的质量不同，M乙＜M丙．
三、计算题（共5道题，32分）
18．【解答】解：（1）电梯上升的高度
（2）0﹣2s：电梯的加速度
2﹣6s：电梯的加速度a2=0
6﹣10s：电梯的加速度．
答：（1）电梯上升的高度为42m．
（2）电梯在0﹣2s内的加速度为3m/s2，2﹣6s内的加速度为0，6﹣10s内的加速度为﹣1.5m/s2．
19．【解答】解：由v2=2ax得，飞机的加速度：
a==m/s2=3.6m/s2，
飞机受到的平均阻力：
F f=0.02mg=0.02×5.0×103×10N=1000N，
由牛顿第二定律得，F﹣F f=ma，
代入数据可解得：F=1.9×104N．
答：飞机滑行时受到的牵引力为1.9×104N．
20．【解答】解：（1）根据胡克定律得，弹簧的拉力F=kx，由平衡条件得：
滑动摩擦力：f=F
支持力：F N=G
又f=μF N，联立代入得到
μ===0.4；
（2）当弹簧的伸长量增加为6cm时，弹力增加为F=kx=20N/cm×6cm=120N；
由于动摩擦因数μ不变，物体对地面的压力大小F N不变，则滑动摩擦力f不变，f=μG=80N
（3）突然撤去弹簧物体在水平面继续滑行，物体受滑动摩擦力，
由于压力不变，故滑动摩擦力不变，为80N；
答：（1）物体与水平面间的动摩擦因数0.4；
（2）当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有120N；这时物体受到的摩擦力有80N；
（3）如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力有80N
21．【解答】解：（1）滑雪者沿斜面向上自由滑行时，受到竖直向下的重力、沿斜面向下的摩擦力和垂直于斜面向上的支持力，如图所示：
（2）由牛顿第二定律得，
mgsin37°+F f=ma1…①
又因为F f=μF N…②
F N=mgcos37°…③
联立①②③代入数据可解得：a1=8m/s2，
滑雪者沿斜面向上做匀减速直线运动，速度减小到零时的位移为：
x==m=4m，
即为滑雪者沿斜面上滑的最大距离；
（3）当滑雪者沿斜面向下自由滑行时，受到竖直向下的重力、沿斜面向上的摩擦力和垂直于斜面向上的支持力，如图所示：
由牛顿第二定律得：
mgsin37°﹣F f=ma2…④
又因为F f=μF N…⑤
F N=mgcos37°…⑥
联立④⑤⑥代入数据可解得：a2=4m/s2，
滑雪者沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，滑到出发点时的位移大小x=4m，
由v2=2ax得，滑雪者滑到起点时的速度大小：
v==m/s=4m/s．
答：（1）见上图；
（2）滑雪者沿斜面上滑的最大距离为4m；
（3）他滑到起点时的速度大小为4m/s．
22．【解答】解：（1）当拉力较小时，A和B可以相对静止一起向右作加速运动，
此时A、B之间发生的是静摩擦，根据牛顿第二定律可得，
对整体有：F﹣μ（m A+m B）g=（m A+m B）a…①
隔离B有：f=m B a…②
当静摩擦力达到最大静摩擦力时，是两者将发生相对滑动的临界状态，
令f=μm B g…③
联立①②③代入数据可解得：F=4N．
（2）当拉力为7.0N时，由牛顿第二定律得，
A物体的加速度为：F﹣μ（m A+m B）g﹣μm B g=m A a A，
代入数据解得：a A=3m/s2，
B物体的加速度为：a B=μg=0.1×10m/s2=1m/s2，
设经过时间t A板从B板下抽出，则根据几何关系得：
a A t2﹣a B t2=L，
代入数据解得：t=1s．
此时B板的对地位移大小为：
x B=a B t2=×1×12m=0.5m，方向向右．
答：（1）至少用4N的水平力拉木板A，才能使木板A从B下抽出；
（2）当拉力为7.0N时，经过1s的时间A板从B板下抽出；此过程中B板相对地面的位移是0.5m，方向向右．。