2018-2019学年黑龙江省牡丹江一中高一(上)期末物理试卷(word解析)
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2018-2019学年黑龙江省牡丹江一中高一(上)期末物理
试题
一、单选题(本大题共9小题,共36.0分)
1. 如图所示为一物体作匀变速运动的速度图线.根据图线作
出的下列判断不正确的是()
A. 物体的初速度为
B. 物体的加速度大小为
C. 2s末物体位于出发点
D. 该物体内的平均速度大小为零
2. 歼20是我国自行研制的第五代隐身重型歼击机,假设歼20起飞前从静止开始做匀
加速直线运动,加速度大小为a,起飞前的运动距离为x,则歼20从开始运动到起飞的速度为()
A. B. C. D.
3. 探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m,
悬挂20N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为()
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
4. 下列说法正确的是()
A. 摩擦力的方向总是平行于物体的运动方向
B. 运动的物体不可能受到静摩擦力的作用
C. 力学中的基本单位是kg、m、s
D. 两个力的合力一定大于任一分力
5. 如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直
线运动。
若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,
物块也恰好做匀速直线运动。
物块与桌面间的动摩擦因数
为()
A. B. C. D.
6. 一根轻绳的上端悬挂在天花板上,下端挂一灯泡,则()
A. 灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力
B. 灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力
C. 灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力
D. 绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力
7. 如图所示,足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度匀速运行,t=0时刻,在左端轻
放一质量为m的小滑块,已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g=10m/s2,则t=1.5s时滑块的速度为()
A. B. C. D.
8. 如图所示,光滑水平面上,AB两物体用轻弹簧连接在一起,A、B的质量分别为
m1、m2,在拉力F作用下,AB共同做匀加速直线运动,加速度大小为a,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2,则()
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
9. 关于运动的合成,下列说法中正确的是()
A. 两个直线运动的合运动一定是直线运动
B. 不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动
C. 两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动
D. 一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动
二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)
10. 如图所示,物体B的上表面水平,当A、B相对静止沿斜
面匀速下滑时,斜面保持静止不动,则下列判断正确的有
()
A. 物体B的上表面一定是粗糙的
B. 物体B、C都只受4个力作用
C. 物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右
D. 水平面对物体C的支持力等于三物体的重力大小之和
11. 质量为60kg的人,站在升降机内水平放置的台秤上,测得体重为620N,则升降机
的运动可能是()
A. 匀速上升
B. 加速上升
C. 减速上升
D. 减速下降
12. 如图所示,人的质量为M,物块的质量为m,且M>m,若
不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉着绳向右跨出一步后,人
和物仍保持静止,则下列说法中正确的是()
A. 地面对人的摩擦力增大
B. 绳子上的张
力不变
C. 人受到的合力减小
D. 人对地面的压力增大
13. 一只船在静水中的速度为3m/s,它要渡过一条宽度为30m的河,河水的流速为4m/s,
则下列说法中正确的是()
A. 船渡河的最短时间为10 s
B. 船渡河的速度一定为5
C. 船不能垂直到达对岸
D. 船垂直到达对岸所需时间为6 s
14. 如图所示,从倾角为θ的斜面顶点A将一小球以初速度v0
水平抛出,小球落在斜面上B点,重力加速度为g.(不
计空气阻力)则下列说法正确的有()
A. 从A到B的运动时间为
B. AB的长度为
C. 到B点的速度
D. 小球在B点时的速度分量满足
三、实验题探究题(本大题共1小题,共8.0分)
15. 如图甲所示是研究小车加速度与力关系的实验装置。
木板置于水平桌面上,一端系
有砂桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可显示所受的拉力大小F,
改变桶中砂的质量多次实验。
完成下列问题:
(1)实验中需要______。
A.测量砂和砂桶的总质量
B.保持细线与长木板平行
C.保持小车的质量不变
D.满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)实验中得到一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出,各计数点到A点的距离如图乙所示。
电源的频率为50Hz,则打B点时小车速度大小为______m/s,小车的加速度大小为______m/s2。
(3)实验中描绘出a-F图象如图丙所示,图象不过坐标原点的原因是______。
四、计算题(本大题共3小题,共36.0分)
16. 在距地面20m高处,将一物体水平抛出,物体飞出的速度为v0=10m/s,求:物体的
位移(g取10m/s2)
17. 如图,质量为1.0kg的物体,受到沿斜面向上的力F=8.0N
的力作用,沿斜面以4m/s的速度向上作匀速运动。
已
θ=37°,求;
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ。
(2)若将力F增大为10N,物体的加速度为多大?方向
如何?
(3)力增大后,经时间0.5s,速度将变为多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
18. 如图所示,倾角α=37°、长度为x=9m的固定斜面,其底端与长木板B上表面等高,
原来B静止在粗糙水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与木板B的上表面接触处圆滑.一可视为质点的小滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑,最终A 刚好未从木板B上滑下.已知A、B的质量相等,A与斜面、B上表面间的动摩擦因数均为μ1=0.5,B与地面的动摩擦因数为μ2=0.1,重力加速度g取10m/s2.
(1)滑块刚到达木板B时的速度v0;
(2)通过计算分析当A滑上B的上表面后,B是否仍保持静止;(3)从滑块到达木板到与木板相对静止所需的时间.
1.C
解:A、由图可知,t=0时,物体的初速度为3m/s。
故A正确。
B、物体的加速度为a=,即加速度大小为1.5m/s2.故B 正确。
C、物体在前2s内,一直向正方向运动,位移大小为x1==3m,没有回到出发点。
故C错误。
D、物体在前2s内位移为x1==3m,后2s内位移为x2=-=-3m,前4s 内的总位移为x=x1+x2=0,则平均速度也为零。
故D正确。
本题选错误的
故选:C。
根据匀变速直线运动的速度图线t=0时刻的速度读出初速度.由斜率读出加速度.根据“面积”等于位移,研究2s末物体的位置,并求出前4s内的位移,再求解平均速度.
根据速度图象读出任意时刻的速度、加速度和位移是应具备的基本能力,抓住“面积”等于位移,斜率等于加速度是关键.
2.C
解:歼20做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动的速度位移公式:
v2-v02=2ax可知起飞速度为:v=;
故选:C。
歼20做初速度为零的匀加速直线运动,已知加速度与位移,应用匀变速直线运动的速度位移公式可以求出起飞速度.
本题考查了歼20的起飞速度,知道飞机做初速度为零的匀加速直线运动是解题的前提,应用匀变速直线运动的速度位移公式即可解题.
3.D
解:F1=k(L1-L0),有15=k(0.16-L0);F2=k(L2-L0),有20=k(0.18-L0),联立两方程组,得:L0=0.10m,k=250N/m。
故D正确,A、B、C错误。
故选:D。
根据胡克定律F=kx,列出两方程组,求出原长和劲度系数.
解决本题的关键掌握胡克定律F=kx.
4.C
解:A、滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,与运动方向平行,但静摩擦力,不一定与运动方向平行;故A错误;
B、运动的物体只要相对于和它接触的物体相对静止,可以受到静摩擦力;故B错误;
C、在力学中,将质量、长度及时间作为基本物理量,其单位作为基本单位,所以在国际单位制中,力学中的三个基本单位是kg、m、s,;故C正确;
D、合力与分力之间满足平行四边形定则的应用,两个力的合力可以大于分力,也可以小于等于分力;故D错误;
故选:C。
静止的物体可能受到静摩擦力,也可以受到滑动摩擦力;运动的物体也可以受到静摩擦力;在力学中,将质量、长度及时间作为基本物理量,其单位作为基本单位;知道合力与分力的关系,明确合力与分力可以等效替代。
理解摩擦力一定要注意理解“相对”的含义;物体间是相对运动而不是对地运动;并理解平行四边形定则的内容,注意分力与合力大小关系,同时掌握力学中的基本单位,注意N不是力学的基本单位。
5.C
解:当拉力水平时,物体匀速运动,则拉力等于摩擦力,即:
F=μmg;
当拉力倾斜时,物体受力分析如图,有:
f=μF N
F N=mg-Fsinθ
可知摩擦力为:f=μ(mg-Fsinθ)
f= F
代入数据为:
μmg=μ(mg-F)
联立可得:μ=
故选:C。
拉力水平时,二力平衡;拉力倾斜时,物体匀速运动,依然是平衡状态,根据共点力的平衡条件解题。
本题考查了共点力的平衡,解决本题的关键是把拉力进行分解,然后列平衡
方程。
6.C
解:A、灯泡受的重力受力物体是灯泡施力物体是地球,灯泡对绳的拉力受力物体是绳施力物体是灯泡,二者大小相同方向相同分别作用在两个物体上,既不是平衡力也不是相互作用力,所以A错误;
B、灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力受力物体都是灯泡,二者大小相等方向相反作用在一个物体上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力,所以B错误;
C、灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力二力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在两个不同物体上,且同时产生,同时消失,属于相互作用力,所以C正确;
D、绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力二力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在两个不同物体上,且同时产生,同时消失,属于相互作用力,所以D错误。
故选:C。
相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在两个不同物体上,且同时产生,同时消失.
平衡力的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,缺一不可.
根据平衡力和相互作用力的条件与特点可逐项做出判断.
此题主要考查学生对平衡力的辨别,学习中特别要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用于同一物体.
7.D
解:物块在传送带上的加速度为:a==μg=1m/s2,
达到传送带速度时的时间为:t1==2s
则t=1.5s时滑块未达到传送带的速度,
由匀加速运动的速度公式得t=1.5s时滑块的速度为:v=at=1.5m/s,故ABC错误,D正确。
故选:D。
根据牛顿第二定律求出物块在传送带上的加速度,根据运动学公式求出物块速度达到传送带速度时的时间,最后结合速度公式求出1.5s的速度。
解决本题的关键理清物块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,难度适中。
8.D
解:由牛顿第二定律得:
存在拉力时,对A:T=m1a,
撤去拉力瞬间,弹簧弹力不突变,
对A:T=m1a1,解得:a1=a,
对B:T=m2a2,解得:a2=a,故D正确;
故选:D。
撤去拉力F前,两物体以共同加速度a做匀加速直线运动,分析A的受力,可以求出弹簧的弹力.撤去F的瞬间弹簧的弹力不变,分别对A、B进行受力分析,根据牛顿第二定律即可求解.
本题考查了牛顿第二定律应用,知道撤去F的瞬间弹簧的弹力不突变是解题的关键,应用牛顿第二定律即可解题,本题是一道基础题,平时要注意基础知识的学习与积累.
9.B
解:A、两个直线运动的合运动不一定是直线运动,比如平抛运动。
故A错误。
B、分运动都是直线运动,知合加速度为零,合速度不为零,则合运动仍然是匀速直线运动。
故B正确。
C、两个初速度不为零的匀加速直线运动不一定是匀加速直线运动。
当合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上,将做曲线运动。
故C错误。
D、匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动不一定是曲线运动,要看合速度的方向与合加速度的方向是不是在同一条直线上。
故D错误。
故选:B。
当合加速度的方向与合速度的方向在同一条直线上,物体做直线运动;当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动.
解决本题的关键掌握判断物体做直线运动还是曲线运动的方法,关键看合速度的方向与合加速度的方向是否在同一条直线上.
10.BD
解:A、物体A做匀速直线运动,加速度为零,故合力为零;受重力和支持力,不受摩擦力(若有摩擦力,则不平衡),所以B的上表面是否粗糙不能判定。
故
A错误;
B、对AB整体受力分析,受重力、支持力和滑动摩擦力,三力平衡,整体受到的摩擦力作用于B上。
所以B受到重力、A对B的压力、C对B的支持力和摩擦力。
对C分析可知,C受到重力、地面对它的支持力、B对C的压力和摩擦力4个力作用,故B正确;
C、选取ABC的整体为研究的对象,AB匀速运动,C静止,加速度为零,故合力为零;受重力和支持力,C不受的地面的摩擦力(若有摩擦力,则不平衡),故C错误;
D、选取ABC的整体为研究的对象,AB匀速运动,C静止,加速度为零,故合力为零;竖直方向受重力和支持力,所以水平面对物体C的支持力等于三物体的重力大小之和。
故D正确;
故选:BD。
分别以A和整体为研究对象,由平衡条件分析A所受的摩擦力和B所受的摩擦力.再选取ABC的整体为研究的对象,AB匀速运动,C静止,加速度为零,故合力为零;受重力和支持力,C不受地面的摩擦力.
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.
11.BD
解:对人分析,根据牛顿第二定律得:mg-N=ma
解得:a==m/s2=-m/s2,说明加速度方向竖直向上,
知升降机向上做加速运动,或向下做减速运动。
故BD正确,AC错误。
故选:BD。
升降机和人具有共同的加速度,隔离对人分析,根据牛顿第二定律求出人的
加速度,从而得出升降机的运动情况。
人和升降机具有相同的加速度,根据牛顿第二定律得出人的加速度大小和方向是解决本题的关键。
12.ABD
解:AD、物体始终处于静止状态,所以绳子对
物体的拉力始终等于mg,
对人受力分析并正交分解如图:
由平衡条件得:
N+mgsinθ=Mg
f=mgcosθ
当人拉着绳向右跨出一步后,θ将变小:
所以:f=mgcosθ会增大,N=Mg-mgsinθ也将增大。
根据牛顿第三定律得知,人对地面的压力增大。
故AD正确;
B、以物体为研究对象,根据平衡条件可知绳子拉力等于T=mg不变,故B正确;
C、人处于平衡状态,合力为零保持不变,故C错误;
故选:ABD。
人处于平衡状态,合力为零;当人拉着绳向右跨出一步后,绳子与水平方向的夹角减小,人和物仍保持静止,分别对物体和人受力分析应用平衡条件分析
即可。
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。
13.AC
解:AD、当静水速与河岸垂直时,渡河时间为:t===10s,不可能等于6s。
故A正确,D错误。
B、因为船的静水速的方向未知,根据平行四边形定则,无法判断船渡河的速
度大小。
故B错误。
C、根据平行四边形定则,由于静水速小于水流速,则合速度不可能垂直于河岸,即船不可能垂直到达对岸。
故C正确。
故选:AC。
将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据垂直于河岸方向上的速度求出渡河的时间。
通过判断合速度能否与河岸垂直,判断船能否垂直到对岸。
解决本题的关键知道合运动与合运动具有等时性,各分运动具有独立性,互不干扰。
14.BC
解:A、根据tanθ===得,物体在空中飞行的时间t=.故A 错误;
B、物体的水平位移x=v0t=,
所以AB间的距离L==,故B正确;
C、根据速度与时间关系,则B点竖直方向的速度v By=gt=2v0tanθ,那么B点
的速度v B==v0,故C正确;
D、在B点时的速度分量不满足=tanθ,因为B点的速度与水平夹角不为θ,而是位移与水平的夹角,故D错误。
故选:BC。
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,根据竖直位移与水平位移的关系求出运动的时间,从而得出水平位移,根据平行四边形定则求出AB间的距离.
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,通过位移关系求出运动的时间是解决本题的突破口.
15.BC0.416 1.48 平衡摩擦力过度
解:(1)A、绳子的拉力可以通过拉力传感器测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,故A错误。
B、为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上,调整长木板的倾斜度,让小车拖着纸带做匀速直线运动,同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行,故B正确;
C、本实验采用的是控制变量法,要研究小车加速度与力关系,必须保持小车的质量不变,故C正确;
D、实验中拉力通过拉力传感器测出,不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量,故D错误。
故选:BC。
(2)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为:T=5×0.02s=0.1s。
B点对应的速度为:
v B==cm/s=41.6cm/s=0.416m/s。
根据△x=aT2可得:
x CE-x AC=a(2T)2,
小车运动的加速度为:
a===148cm/s2=1.48
(3)由图象可知,a-F图象在a轴上有截距,这是由于平衡摩擦力过度造成的。
即在实际操作中,平衡摩擦力时斜面倾角过大,即平衡摩擦力过度
故答案为:(1)BC;(2)0.416,1.48;(3)平衡摩擦力过度
(1)根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤。
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出小车运动的加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小;
(3)实验时应平衡摩擦力,没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,a-F图象在F 轴上有截距;平衡摩擦力过度,在a-F图象的a轴上有截距。
本题实验源于课本,但是又不同于课本,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度。
注意在本实验中不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,因为拉力可以弹簧秤直接测出。
16.解:根据h=得,平抛运动的时间为:t=;
物体的水平射程为:x=v0t=10×2m=20m;
根据平行四边形定则得,落地的位移为:s=m。
与水平方向之间的夹角:
所以与水平方向之间的夹角是45°
答:物体的位移大小为20m与水平方向夹角为45°。
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,通过平行四边形定则求出物体落地时的位移。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解。
17.解:(1)对物体进行受力分析,如图所示:
物体沿斜面向上匀速运动,垂直斜面有:N=mg cos37°
沿斜面方向有:F-f-mg sin37°=0
摩擦力为:f=μN
代入数据解得:μ=0.25
(2)当F增大为10N时,垂直斜面有:N-mg cos37°=0
沿斜面方向根据牛顿第二定律有:F-f-mg sin37°=ma
代入数据解得:a=2m/s2方向沿斜面向上
(3)根据速度时间公式:v=v0+at
解得:v=5m/s
答:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ是0.25。
(2)物体的加速度为2m/s2,方向沿斜面向上。
(3)速度将变为5m/s。
(1)物体沿斜面向上匀速运动时,对物体受力分析,根据平衡条件列方程即可求出动摩擦因数μ;
(2)若将力F增大为10N时,物体沿斜面方向上将产生加速度,根据牛顿第二定律求出加速度;
(3)根据速度公式v=v0+at即可求解。
本题考查了平衡条件、牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,关键理清物体在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。
18.解:(1)对滑块,受到重力、支持力和摩擦力作用,
根据牛顿第二定律可得,mg sinθ-μ1mg cosθ=ma,
代入数据可解得:a=2m/s2,
由速度位移公式得,
滑块刚滑到长木板的速度:v0=m/s=6m/s.
(2)滑块滑上长木板,滑块对木板的摩擦力为f1=μ1mg=0.5mg,
地面对木板的摩擦力为:f2=μ2•2mg=0.2mg,
由于f1>f2,所以木板发生滑动;
(3)滑块滑上长木板,对滑块,由牛顿第二定律得,μ1mg=ma1,
解得:a1=5m/s2,方向向左;
对长木板,由牛顿第二定律得,μ1mg-μ2(m+m)g=Ma2,
解得:a2=3m/s2,方向向右;
二者速度相等经历的时间为t:
则由速度公式可得:v0-a1t=a2t,
解得:t=0.75s;
答:(1)滑块刚到达木板B时的速度为6m/s;
(2)B仍保持静止;
(3)从滑块到达木板到与木板相对静止所需的时间为1s.
(1)根据牛顿第二定律可求得物体的加速度,再由运动学公式可求得物块刚滑到长木板上时的速度大小;
(2)对木板进行分析,求出滑块和地面对木板的摩擦力大小来分析;
(3)根据牛顿第二定律求出各自的加速度;再由运动学公式明确达共同速度的时间.
本题考查牛顿第二定律和匀变速直线运动规律的综合应用,涉及两个物体多个过程,要注意正确确定研究对象,做好受力分析,再根据牛顿第二定律结合运动学公式进行分析求解;注意掌握应用加速度的桥梁作用.。